【摘 要】
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近年来,随着许多用于数据信息搜集、处理等无线通信产品的出现,ZigBee作为一种新兴的近距离无线自组网通讯协议技术,具有低成本,低复杂度,低功耗等各种优点,被广泛应用于工业、农业
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近年来,随着许多用于数据信息搜集、处理等无线通信产品的出现,ZigBee作为一种新兴的近距离无线自组网通讯协议技术,具有低成本,低复杂度,低功耗等各种优点,被广泛应用于工业、农业、医疗建筑等各个领域。然而,随着ZigBee技术的发展,各种新模式和新技术的相互交叉融合,人们越来越多的需要扩展网络功能以实现短距离采集数据的远程控制和传输。因此,设计一种能够满足上述功能需求的数据采集转换网关,实现ZigBee网络与Internet网络的互联互通,成为急待解决的问题之一。本课题分析现有的传感网络数据远程传输技术和ZigBee网络传输特点,重点提出了一种近距离无线组网设备数据入网和实现远程传输的网关设计方法和实现。通过对比现有的技术方案和对网关的功能需求分析,设计了一种性能优越的网关软硬件实现方案。硬件上以STM32W为ZigBee射频模块的片上集成芯片和核心处理器,ARM处理器作为硬件平台的核心,结合控制以太网芯片W5300完成了ZigBee传感模块部分和以太网驱动部分的硬件搭建和设计。同时扩展了多种外设接口,以兼容多种接口类型的设备入网。在硬件设计基础上完成了各相关模块的软件设计。通过提高W5300的SOCKET利用率,保证了接口数据传输转换的高效性。最后,通过链路测试和编写上位机软件来完成了对网关数据远程传输的测试和验证。测试结果表明,系统功能完善,运行稳定,能够实现在ZigBee无线传感网络设备与远程上位机之间的数据高效率传输,通过以太网/ZigBee网关,用户无需实际访问传感网络中的每个节点,就能够实现任何节点的数据收集。
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