基于嵌入式Web的ZigBee網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)在中國(guó)作為國(guó)家重要戰(zhàn)略,被國(guó)家重點(diǎn)的發(fā)展。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,最主要的方式是通過(guò)無(wú)線技術(shù)將傳感器得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)中,從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)和控制物理的實(shí)體。目前在物聯(lián)網(wǎng)的傳感層中最流行的無(wú)線技術(shù)是ZigBee技術(shù),而為了將ZigBee個(gè)域網(wǎng)內(nèi)的信息傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)中,需要ZigBee轉(zhuǎn)以太網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)。
　　在物聯(lián)網(wǎng)具體的應(yīng)用場(chǎng)合,如智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)上以及其他的需要通過(guò)ZigBee無(wú)線局域網(wǎng)接入互聯(lián)網(wǎng)上地方,都需要一種

2、ZigBee網(wǎng)關(guān)。它的主要功能就是將ZigBee個(gè)域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)上,并且實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)的通用性,只要ZigBee模塊數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中是按照固定的協(xié)議,網(wǎng)關(guān)就能實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)上。
　　本課題是以STM32F4為控制核心,使用的是DP83848網(wǎng)絡(luò)芯片和Digi ZigBee模塊;DP83848使用方便,可直接和STM32芯片對(duì)應(yīng)的管腳相連,使用簡(jiǎn)易的傳輸模式就可以直接通信,而Digi ZigBee模塊具有功能強(qiáng)大、能

3、夠自組網(wǎng)、斷網(wǎng)后能夠從新的連接的優(yōu)點(diǎn)。它的信號(hào)強(qiáng)度高,在室內(nèi)最大可傳輸30m,且可保持低功耗,通過(guò)網(wǎng)關(guān)可以監(jiān)控整個(gè)網(wǎng)路。網(wǎng)關(guān)上還支持一個(gè)232接口能夠?qū)⒔邮諄?lái)的數(shù)據(jù)直接傳到上位機(jī)上。
　　在軟件上,本設(shè)計(jì)使用LwIP輕型TCP/IP協(xié)議棧,它不僅可以在有系統(tǒng)的嵌入式設(shè)備也可以在沒(méi)有系統(tǒng)的嵌入式設(shè)備上運(yùn)行,并且移植起來(lái)方便。為了支持網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)能夠網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)上支持HTTP協(xié)議;通過(guò)CGI和SSI網(wǎng)頁(yè)控制原理,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)和靜態(tài)網(wǎng)頁(yè)配置

4、和管理網(wǎng)關(guān),可以有效的管理網(wǎng)關(guān)下面的ZigBee網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。為了傳輸數(shù)據(jù)能夠符合現(xiàn)場(chǎng)的需要,設(shè)計(jì)了兩種方式進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù),一個(gè)是網(wǎng)口,另一個(gè)是串口;兩種方式都能實(shí)時(shí)的將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)和上位機(jī)上。
　　網(wǎng)關(guān)的測(cè)試上,主要分兩個(gè)方面,第一是單板測(cè)試,另一個(gè)是組網(wǎng)測(cè)試;單板測(cè)試主要是對(duì)網(wǎng)頁(yè)設(shè)置顯示以及管理監(jiān)控頁(yè)面功能性驗(yàn)證,還有對(duì)串口和網(wǎng)口傳輸數(shù)據(jù)正確性驗(yàn)證;組網(wǎng)測(cè)試是將網(wǎng)關(guān)作為協(xié)調(diào)器對(duì)其他的設(shè)備組網(wǎng)測(cè)試,對(duì)網(wǎng)關(guān)監(jiān)控和管理網(wǎng)絡(luò)能力進(jìn)行測(cè)

5、試,還有對(duì)網(wǎng)關(guān)傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)正確性進(jìn)行測(cè)試。
　　文章最后,在完成課題的過(guò)程中所遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行總結(jié),包括ZigBee模塊的選型、嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議選用,硬件上是怎樣選用的CPU以及網(wǎng)絡(luò)芯片使用方法。
　　為了實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的控制和管理接入互聯(lián)網(wǎng)上的ZigBee個(gè)域網(wǎng)內(nèi)的信息,本設(shè)計(jì)使用嵌入式Web技術(shù),它的優(yōu)點(diǎn)是可以使使用者不僅可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理,最主要的是使用起來(lái)方便,不用現(xiàn)場(chǎng)的面對(duì)使用設(shè)備;本設(shè)計(jì)還采用了數(shù)據(jù)透?jìng)鞯姆绞?這樣