图3 网关软件设计架构

　　软件执行流程图如图4 所示，底层的硬件初始化包括时钟的设置、GPIO 的管理、串口的配置、以太网接口MII 的配置以及PHY 芯片的设置等，然后CC2520 的初始化配置无线通信模块符合ZigBee 协议标准，CC2520 初始化设置后，模块即可以实现透明串口传输，与ARM 处理器进行数据交互。为适应短帧实时和确定性通信发展趋势，以太网通信采用UDP/IP 协议启动linux 内核多任务调度管理，进行串口数据的收发、UDP 的接收与发送以及嵌入式WebServer 等任务。

　　图4 软件执行流程

　　3 ZigBee与以太网协议转换软件设计

　　TCP/IP 协议使用MAC 地址进行硬件地址的识别并使用ARP 协议进行硬件地址到IP 地址的解析因此必须完成ZigBee 到ARP 地址的转换，才能保证正常通讯ZigBee 中每个节点都有自己的MAC 地址，格式由64 位长地址和16 位短地址组成文章设计实现了ZigBee协议中适配层和ARP，完成ZigBee 中MAC 地址到以太网IP 地址的映射工作流程图如图5 所示当网关接收到一个正常发往本地IP 的以太网数据包后，经过协议判断送往上层UDP(TCP)处理，最后到网关的应用程序处理网关应用程序经过分析判断，确定需要转发给ZigBee 网络中的哪个节点，经过ZigBee 端的ARP 地址解析出对应的ZigBee 中的节点MAC地址，将相应的数据包送至该节点，完成一次数据通讯。

　　同理，当ZigBee 端收到数据包后，通过同样的解析将数据包送至对应节点或设备通过内嵌的WebServer 用户可实现ZigBee 节点的实时访问、修改、组态等。

　　图5 网关协议工作框图

　　4 结束语

　　在网关中内嵌WebServer，可通过以太网随时访问或修改现场仪表的数据，实现远程控制，远程诊断等该产品有效的解决了工业现场短距离ZigBee 无线通讯连接以太网的问题，以全新的方式向物联网靠拢.

上一页  [1] [2]