一種ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計
2.3 SPI通信協(xié)議設(shè)計
ZigBee射頻模塊通過SPI總線和主控板進行通信,網(wǎng)關(guān)設(shè)計中配置主控板為SPI主機,射頻模塊為SPI從機,主機和從機之閥的雙向通信均采用應(yīng)答和超時重發(fā)機制。根據(jù)SPI總線傳輸協(xié)議,從機不能主動向主機發(fā)送數(shù)據(jù),所以采用—個主機和從機之間相連的GPI0口,來配合完成從機向主機的數(shù)據(jù)發(fā)送功能,主機到從機通信流程如圖6所示,從機到主機通信流程如圖7所示。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/153502.htm
3 網(wǎng)關(guān)測試
3.1 測試方法
網(wǎng)關(guān)測試使用兩臺ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、兩臺電腦和TCPUDP測試工具軟件進行,在電腦X和電腦Y上分別安裝TCPUDP測試工具軟件,網(wǎng)關(guān)測試如圖8所示。
3.2 測試結(jié)果
網(wǎng)關(guān)A ZigBee參數(shù)配置:設(shè)備類型(協(xié)調(diào)器)、通信信道(2.410 GHz)、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(0x1123)、發(fā)送模式(點對點);網(wǎng)關(guān)B ZigBee參數(shù)配置:設(shè)備類型(終端)、通信信道(2.410 GHz)、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(0x1123)、發(fā)送模式(點對點)。
網(wǎng)關(guān)A通過其以太網(wǎng)接口和電腦X相連,網(wǎng)關(guān)A以太網(wǎng)參數(shù)配置:通信協(xié)議(TCP)、通信模式(服務(wù)器);電腦X上運行TCPUDP測試工具軟件,以太網(wǎng)參數(shù)配置:通信協(xié)議(TCP)、通信模式(客戶端),配置完成后連接網(wǎng)關(guān)A。以同樣的方式通過以太網(wǎng)接口連接網(wǎng)關(guān)B和電腦Y,并進行參數(shù)配置,之后完成TCP連接工作。
配置和連接工作完成后將網(wǎng)關(guān)A和電腦X分別置于一點(M點),將網(wǎng)關(guān)B和電腦Y分別置于距離M點視距D米的另一點(N點),在電腦X上通過TCPUDP測試工具軟件每隔Ts,發(fā)送一次包長為LByte的數(shù)據(jù)包,在電腦Y上進行數(shù)據(jù)接收;反之在電腦Y上發(fā)送數(shù)據(jù)包,在電腦X上接收數(shù)據(jù),通過此種方法進行ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)傳輸測試。
從表1中可以看出,在傳輸距離為視距600 m和800 m時,數(shù)據(jù)傳輸丟包率均為O;在視距1 000 m時,由于無線信號衰減,出現(xiàn)了較小的數(shù)據(jù)丟包或者斷包。由測試結(jié)果可以得出,設(shè)計的ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在發(fā)送包長為1 024 Byte的情況下,能夠保證在視距800 m之內(nèi)進行數(shù)據(jù)可靠傳輸,在視距1 000 m時丟包率很小,在同類產(chǎn)品中具有較好的先進性和技術(shù)優(yōu)勢。
4 結(jié)束語
以物聯(lián)網(wǎng)實際應(yīng)用為背景,設(shè)計了ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)解決了廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的ZigBee技術(shù)到互聯(lián)網(wǎng)的連接,在ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)之間搭建了一個透明的數(shù)據(jù)傳輸通道。射頻模塊的單獨設(shè)計,從工藝上和技術(shù)上,保證了射頻PCB板材的選擇要求和射頻信號特殊處理需求,既降低了產(chǎn)品成本,又提高了產(chǎn)品性能。通過增加射頻前端功放電路,提高了射頻模塊的發(fā)射功率和接收靈敏度,網(wǎng)關(guān)測試結(jié)果表明設(shè)計的網(wǎng)關(guān)具有顯著的技術(shù)競爭力和市場推廣價值。
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