如同今天的许多通用单片机(MCU)已经把USB、CAN和以太网作为标准外设集成在芯片内部一样,越来越多的无线网络芯片和无线网络解决方案也在向集成SoC 方向发展,比如第一代产品,Nordic公司nRF905,Chipcon公司cc1010 他们集成了8051兼容的单片机.这些无线单片机适合一般的点对点和点对多点的私有网络应用,如单一产品的遥控器和抄表装置等。无线通讯技术给智能装置的互连互通提供了便捷的途径,工业无线网络作为面向工业和家庭自动化的网络技术也正在向着智能,标准和节能方向发展。 目前在工业控制和消费电子领域使用的无线网络技术有ZigBee、无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙(Blutooth)、GPRS通用分组无线业务、 ISM、IrDA等, 未来还能有3G、超宽频(UWB)、无线USB、Wimax等。 当然还有大量的私有和专用无线网络在工业控制和消费电子装置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在国内工业控制中讨论和使用比较多的两种,蓝牙和无线局域网是在消费电子产品如手机、耳机、打印机、照相机和家庭中小企业网络中广泛使用的无线协议(个别工业产品也有应用,如无线视频监控和汽车音响系统),当然私有无线网络技术和产品在工业也有很多的应用。 ZigBee是一个低功耗、短距离和低速的无线网络技术,工作在2.4GHz国际免执照的频率,在IEEE标准上它和无线局域网、蓝牙同属802家族中的无线个人区域网络, ZigBee是有两部分组成,物理和链路层符合IEEE802.15.4, 网络和应用层符合ZigBee联盟的规范。ZigBee联盟是在2002年成立的非盈利组织,有包括TI、霍尼威尔、华为在内两百多家成员, ZigBee联盟致力推广兼容802.15.4和ZigBee协议的平台, 制定网络层和应用架构的公共规范,希望在楼宇自动化、居家控制、家用电器、工业自动控制和电脑外设等多方面普及ZigBee标准。 GPRS是在现有的GSM 网络发展出来的分组数据承载业务,它工作在标准的GSM频率,由于是一个分组交换系统,它适合工业上的突发,少量的数据传输,还因为GSM网络覆盖广泛,永远在线的特点,GPRS特点适合工业控制中的远程监控和测量系统。在工业控制应用中GPRS 芯片一般是以无线数传模块形式出现的,它通过RS232全双工接口和单片机连接,软件上这些模块都内置了GPRS,PPP和TCP/IP协议,单片机侧通过AT指令集向模块发出测试,连接和数据收发指令,GPRS模块通过中国移动cmnet进入互联网和其他终端或者服务器通讯。目前市场常见的模块有西门子G24TC45、TC35i,飞思卡尔G24,索爱GR47/48, 还有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模块WMP50/100。GPRS模块有区分自带TCP/IP协议和不带协议两种,一般来讲,如果是单片机侧有嵌入式操作系统和TCP/IP协议支持的话或者应用的要求只是收发短信和语音功能的话,可以选择不带协议的模块。 先进的SoC技术正在无线应用领域发挥重要的作用。德州仪器收购了Chipcon公司以后发布的CC2430 是市场上首款SoC的ZigBee单片机, 见图1,它把协议栈z-stack集成在芯片内部的闪存里面, 具有稳定可靠的CC2420收发器,增强性的8051内核,8KRAM,外设有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全协处理器,三个版本分别是32/64/128K的闪存,以128K为例,扣除基本z-stack协议还有3/4的空间留给应用代码,即使完整的ZigBee协议,还有近1/2的空间留给应用代码,这样的无线单片机除了处理通讯协议外,还可以完成一些监控和显示任务。这样无线单片机都支持通过SPI或者UART与通用单片机或者嵌入式CPU结合。 2008年4月发表CC2480新一代单片ZibBee认证处理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗单片机结合的例子。图1 CC2430应用电路 工业控制领域的另一个芯片巨头——飞思卡尔的单片ZigBee处理器MC1321X的方案也非常类似,集成了HC08单片机核心, 16/32/64K 闪存,外设有GPIO, I2C和ADC, 软件是Beestack 协议,只是最多4K RAM 对于更多的任务显得小了些。但是凭借32位单片机Coldfire和系统软件方面经验和优势, 飞思卡尔在满足用户应用的弹性需求方面作的更有特色,它率先能够提供从低-中-高各个层面的解决方案,见图2。
上传时间: 2013-11-02
上传用户:momofiona
给出了一个基于TMS320DM6437 DSP的嵌入式网络实现方案,对该DSP的网络控制模块和NDK进行了深入的研究与分析,实现了NDK在不同外设的移植,并以SEED-DEC6437与PC之间网络通信为例,介绍了PC端Winsock与DSP的NDK开发流程。实验结果表明,使用移植过的NDK进行开发,可以有效地提高开发速度,减少开发时间。
上传时间: 2013-11-11
上传用户:tyler
针对目前现有的无线通信铁鞋系统在使用过程中出现的问题,提出一种新型的智能铁鞋设计方案。该系统的拓扑结构由协调器和采集器节点构成,利用ZigBee无线传感器网络实现节点间的互联组网,采用CC2531作为协调器节点的核心控制芯片,CC2530作为采集器的核心控制芯片。此外,采用CC2591作为末端放大器,以提高发射功率,进一步增大传输距离(由传统的75 m提高到1 km以上)。最后,利用VC++和SQL Server 2005实现了控制室铁鞋检测控制系统上位机的设计。实践表明,该系统可靠性高、传输距离远,能满足现场需求。
上传时间: 2013-10-14
上传用户:Wwill
针对果园环境远程实时监测的需求,设计了MCU芯片MSP430F149、射频芯片nRF2401及各种传感器接入电路构成的具有多种果园环境信息监测的无线传感网络节点。该节点系统采集果园微气象信息(包括温度、湿度、光照强度等),通过节点之间的无线通信,以多跳的方式传给上位监控机,可实现果园环境信息的远距离实时监测。
上传时间: 2014-11-12
上传用户:金宜
文中给出了一种基于无线传感器网络的监测与报警系统的设计。该系统利用无线通信模块进行数据传输,以实现组网的灵活性;采用CRC校验法保证传输的可靠性;采用查询驱动的智能化模块管理方式来降低能耗。实际应用表明,该系统特别适合于大面积、复杂环境下的数据采集与监测。
上传时间: 2013-10-17
上传用户:tzrdcaabb
小麦在储藏阶段由于各种灾害导致损失巨大,并降低了面粉质量,及时检测并分离小麦的受损颗粒迫在眉睫。文章以提取4类小麦碰撞声信号为基础,使用数字信号处理方法对小麦完好粒、虫害粒、霉变粒及发芽粒的碰撞声信号提取有效特征,最后利用BP神经网络进行分类,对于3类小麦类型的识别取得了较好的识别率。应用结果表明BP神经网络能够较好地实现区分受损小麦颗粒与完好小麦颗粒。
上传时间: 2014-12-29
上传用户:lxm
ZigBee是一种能满足低功耗、低复杂度、低成本的新的无线通信技术,文中针对ZigBee的技术特点和SMT厂房的特殊的环境要求,提出了一种基于ZigBee无线传感网络的温湿度监控系统。本系统以射频芯片CC2530为核心,搭建了系统网络的硬件平台,并在ZigBee2007协议栈基础上进行了系统软件流程设计。经过试验,系统组网灵活,控制精度较高,对厂房的温湿度智能化、统一化的管理有着重要的实际意义。
上传时间: 2013-11-05
上传用户:flg0001
以高校课程教学的实际需求为出发点,比较了4种主流课程管理系统Blackboard、Moodle、Claroline、Sakai的优缺点,介绍如何借助Sakai开源项目构建网络课程管理系统的具体过程,该系统已在作者所在高校实际应用。实践表明,该系统具有安装部署简便、兼容性好、操作简单的特点,使用效果良好。
上传时间: 2013-11-28
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交换式以太网网络的拓扑结构设计是一个带约束的优化问题,需要同时考虑多种约束条件。本文中定义了两个主要的准则:交换机负载均衡和流量最短路径。根据设计目标而衡量每条准则的权重,对拓扑进行评分而进行网络的拓扑结构设计。该方法以终端节点间网络流量需求矩阵和终端设备间流量优先级矩阵为输入,利用遗传算法从所有的拓扑结构中找出最优拓扑,决定交换机生成树拓扑和终端节点的分布位置。通过网络仿真,可以证明此方法的有效性。
上传时间: 2013-10-18
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长期演进技术(LTE)是新一代无线移动通信系统核心技术,如何不断地完善和增强LTE系统的功能成为当前的研究热点之一。相对于LTE系统的开发,测试更是必不可少的阶段。在完成LTE系统网络层层三的协议开发后,利用有限的设备资源及仿真工具,搭建一个小规模系统集成测试平台以检验代码中的漏洞和缺陷,从而对于提高LTE的系统性能和完善LTE系统的功能具有重要的意义。
上传时间: 2013-11-02
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