基于嵌入式Web的ZigBee網關的設計與實現(xiàn).pdf

1、物聯(lián)網技術產業(yè)在中國作為國家重要戰(zhàn)略,被國家重點的發(fā)展。在物聯(lián)網應用中,最主要的方式是通過無線技術將傳感器得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網中,從而實現(xiàn)通過互聯(lián)網訪問和控制物理的實體。目前在物聯(lián)網的傳感層中最流行的無線技術是ZigBee技術,而為了將ZigBee個域網內的信息傳輸?shù)交ヂ?lián)網中,需要ZigBee轉以太網的網關。
　　在物聯(lián)網具體的應用場合,如智能家居、工業(yè)物聯(lián)網上以及其他的需要通過ZigBee無線局域網接入互聯(lián)網上地方,都需要一種

2、ZigBee網關。它的主要功能就是將ZigBee個域網上的數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)揭蕴W上,并且實現(xiàn)了網關的通用性,只要ZigBee模塊數(shù)據(jù)傳輸過程中是按照固定的協(xié)議,網關就能實現(xiàn)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C上。
　　本課題是以STM32F4為控制核心,使用的是DP83848網絡芯片和Digi ZigBee模塊;DP83848使用方便,可直接和STM32芯片對應的管腳相連,使用簡易的傳輸模式就可以直接通信,而Digi ZigBee模塊具有功能強大、能

3、夠自組網、斷網后能夠從新的連接的優(yōu)點。它的信號強度高,在室內最大可傳輸30m,且可保持低功耗,通過網關可以監(jiān)控整個網路。網關上還支持一個232接口能夠將接收來的數(shù)據(jù)直接傳到上位機上。
　　在軟件上,本設計使用LwIP輕型TCP/IP協(xié)議棧,它不僅可以在有系統(tǒng)的嵌入式設備也可以在沒有系統(tǒng)的嵌入式設備上運行,并且移植起來方便。為了支持網頁訪問能夠網關,網關上支持HTTP協(xié)議;通過CGI和SSI網頁控制原理,實現(xiàn)了動態(tài)網頁和靜態(tài)網頁配置

4、和管理網關,可以有效的管理網關下面的ZigBee網絡的設備。為了傳輸數(shù)據(jù)能夠符合現(xiàn)場的需要,設計了兩種方式進行傳輸數(shù)據(jù),一個是網口,另一個是串口;兩種方式都能實時的將數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭蕴W和上位機上。
　　網關的測試上,主要分兩個方面,第一是單板測試,另一個是組網測試;單板測試主要是對網頁設置顯示以及管理監(jiān)控頁面功能性驗證,還有對串口和網口傳輸數(shù)據(jù)正確性驗證;組網測試是將網關作為協(xié)調器對其他的設備組網測試,對網關監(jiān)控和管理網絡能力進行測

5、試,還有對網關傳輸網絡數(shù)據(jù)正確性進行測試。
　　文章最后,在完成課題的過程中所遇到的一些問題進行總結,包括ZigBee模塊的選型、嵌入式網絡協(xié)議選用,硬件上是怎樣選用的CPU以及網絡芯片使用方法。
　　為了實現(xiàn)隨時隨地的控制和管理接入互聯(lián)網上的ZigBee個域網內的信息,本設計使用嵌入式Web技術,它的優(yōu)點是可以使使用者不僅可以遠程監(jiān)控和管理,最主要的是使用起來方便,不用現(xiàn)場的面對使用設備;本設計還采用了數(shù)據(jù)透傳的方式,這樣