基于ZigBee和WiFi的双模网关设计方案-EDA365

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基于ZigBee和WiFi的双模网关设计方案

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　　基于IEEE802.15.4标准的ZigBee协议具有自组织、稳定性好、抗干扰性强、功耗低等优点，主要应用于农业、工业检测、军事和医疗等方面。但其控制中心多是PC，不能适应野外等特殊环境。WiFi作为一种越来越普及的无线通信技术，凭借覆盖范围广、无需布线等优点，广泛存在于人们的生产生活中。以此提出一种适应于复杂环境的双模无线网关设计方案，具有良好的应用性和前瞻性。

　　1 系统总体结构

　　系统由ZigBee模块、开发板模块和WiFi模块组成。ZigBee模块中，Coordinator作为ZigBee网络的中心节点，负责控制和监测ZigBee路由节点，每一个路由节点携带一个传感器，负责把传感器采集的数据发送给Coordinator。开发板模块作为协议转换的枢纽，用于解析 Coordinator传输的数据。WiFi模块，将开发板解析的数据封装成WiFi帧。这样就实现双模无线网关的转换，系统结构如图1所示。

　　图1 系统总体结构

　　2 无线网关的设计

　　2.1 ZigBee数据流分析

　　ZB253002模块是基于CC2530F256芯片，执行ZigBee2007/PRO协议的 ZigBee模块，它具有ZigBee协议的全部特点。其主要的特点：

　　①自动组网。所有的模块通电即自动组网，协调器（Coordinator）自动给所有的节点分配地址，不需要用户手动分配地址，网络加入、应答等专业ZigBee组网流程。

　　②简单数据传输。ZB253002模块可以理解为“无线的 RS232 连接”，通过串行端口即可在任意节点间进行数据传输。ZigBee模块有两种数据的传输方式：数据透明传输，只要传送的第一个字节不是0xFE、0xFD 或0xFC，则自动进入数据透明传输方式；点对点的数据传输方式，数据传输的格式为0xFD（数据传输命令）+ 0x0A（数据长度）+（目标地址）+（数据）。由协调节点传输给开发板的数据添加以0xFE开头的15字节的节点信息，用来提供给 TI Sensor Monitor，观察网络结构。

　　Zigbee模块设置命令表如表1所列。

　表1 Zigbee模块设置命令表

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