【正文】
而這些之間通信協(xié)議則相對來說比較簡單,在組建了更大無線網(wǎng)絡(luò)之時(shí)則需指定其為合適通信協(xié)議。//返回的未處理任務(wù)}return 0。if(eventsamp。函數(shù)osalAddTasks()利用多次的調(diào)用函數(shù)osalTaskAdd()來完成了具體任務(wù)添加。在網(wǎng)絡(luò)層向其MAC層所發(fā)送的PAN號碼啟動請求,而后收到了MAC層確認(rèn)之后,網(wǎng)絡(luò)層則便可向應(yīng)用層進(jìn)行報(bào)告,新網(wǎng)絡(luò)的成功建立。在一個(gè)事件發(fā)生時(shí),這事件標(biāo)志位則就被設(shè)置,而這樣的事件調(diào)度則會調(diào)用任務(wù)處理的程序。一些客戶端的瀏覽器對其家電設(shè)備設(shè)置或者查詢操作,則由交互的程序去完成讀與寫數(shù)據(jù)的文件,且由Web的服務(wù)器可將操作的結(jié)果執(zhí)行返回給了一些客戶端的瀏覽器。還具有強(qiáng)大抗干擾的能力與優(yōu)良無線接收的靈敏度。此外在MPLLCAP和UPLLCAP上還要外接5pF的環(huán)路電容。K9F1208和S3C2410硬件連接圖如圖42所示。 兩種存儲器的BANK可用在SDRAM、SRAM與ROM(同步的隨機(jī)的存儲器)。 2種USB的接口。首先需要在此操作系統(tǒng)中建立一個(gè)嵌入式的Web服務(wù)器,一種用戶能用網(wǎng)絡(luò)瀏覽器實(shí)行遠(yuǎn)程的訪問服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)的接口卡將本地的PC機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)相互連接,從而連接到了遠(yuǎn)程的終端。一個(gè)合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要的是速度、成本、特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)功能。PHY層還主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的調(diào)制與解調(diào)、發(fā)送和接收,向下直接操作物理傳輸介質(zhì),向上為MAC層提供服務(wù)。ZigBee可以采用3種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),它由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)控制著若干個(gè)子節(jié)點(diǎn),最多的一個(gè)主節(jié)點(diǎn)甚至可以控制多達(dá)254個(gè)子節(jié)點(diǎn);與此同時(shí),主節(jié)點(diǎn)還可以由上一層的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理,最多可形成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大型網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量最多可以達(dá)到65536個(gè)。但在數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩苑矫妫菳luetooth技術(shù)稍微差一些。嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的,所以它必須與具體的應(yīng)用結(jié)合在一起才能發(fā)揮它的最大優(yōu)勢。建立智能家居ARM的網(wǎng)關(guān)平臺,完成了數(shù)據(jù)采集端的軟件設(shè)計(jì)(包括ZigBee協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)),對相應(yīng)的程序進(jìn)行調(diào)試。主要的目的是制定一套完整的家庭網(wǎng)絡(luò)體系,并把他們應(yīng)用到家庭醫(yī)療保健等服務(wù)上。但是由于很多開發(fā)商和媒體的大肆宣傳,消費(fèi)者們對智能化家居存在認(rèn)識上的誤區(qū)。但由于其復(fù)雜的工程的實(shí)際要求,且價(jià)格較高,所以一直無法打開國內(nèi)市場。而致力于家庭智能化系統(tǒng)的開發(fā)的,這就是所謂的智能家居。 關(guān)鍵詞: ZigBee;嵌入式;S3C2410;智能家居;網(wǎng)關(guān); Abstract AbstractWith the rapid development of social economy, the family Home Furnishing requirements are increasingly high grades,but the Home Furnishing where we live is full of humanization and the real life of IOT intelligent electronic products and technologies in the electronic products of intelligent Home Furnishing has been widely recognition and use of each other between munication technology and puter network, to the people39。這種方案是根據(jù)ZigBee技術(shù)在低速率、耗能小等無線通信方面的優(yōu)勢,利用Chipcon公司的射頻芯片CC2430,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集?!爸悄芑≌笔且粋€(gè)系統(tǒng)的功能,這個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)功能可都以單獨(dú)的使用。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)同樣的功能,X10家居控制系統(tǒng)是220V電源線X10信號傳輸使用傳輸從發(fā)射機(jī)到接收機(jī),從而實(shí)現(xiàn)智能化控制,使系統(tǒng)不需要額外的布線,這一優(yōu)勢也是大多數(shù)這樣的系統(tǒng),因?yàn)槠渌到y(tǒng)基本需要低線布在墻上或地面,開槽,鉆井,施工難度大,成本高,建設(shè)周期長。此外,更有50%以上的用戶擁有多臺設(shè)備。(2)互聯(lián)網(wǎng)家庭聯(lián)盟;誕生于21世紀(jì)初期,主要的成員包括現(xiàn)在知名的松下,惠普微軟等公司。第4章: 智能家居系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。它和windows的內(nèi)核簡直沒有可比性。最初的標(biāo)準(zhǔn)是藍(lán)牙 ,而后來已經(jīng)構(gòu)建到現(xiàn)在很多的藍(lán)牙技術(shù)設(shè)備中[7]。消耗電能小,UWB不使用載波,只需要發(fā)出瞬間脈沖電波,并且在需要的時(shí)候才發(fā)送,所以消耗點(diǎn)能小。ZigBee響應(yīng)的速度比較快,一般的從睡眠轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)只需要短短的15ms,節(jié)點(diǎn)連接網(wǎng)絡(luò)需要30ms,進(jìn)一步的節(jié)省了其電能。(PHY): 物理層和868/915MHz物理層,兩個(gè)物理層存在著區(qū)別,他們的通頻不同。該系統(tǒng)在一些智能家居所必要的系統(tǒng)(家庭安全防護(hù)系統(tǒng)、家居照明燈控制系統(tǒng)和智能家居中央控制管理系統(tǒng))的基礎(chǔ)上,再加入家庭環(huán)境的控制系統(tǒng)、背景音樂控制系統(tǒng)、家庭網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)與家居布線控制系統(tǒng)。(2)計(jì)算機(jī)能進(jìn)行數(shù)據(jù)信息與控制信息,這方面則具備了更好的優(yōu)勢。而且本地所監(jiān)控的程序利用計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接收和處理遠(yuǎn)程監(jiān)控的程序發(fā)送數(shù)據(jù),最后其利用串口模塊再發(fā)送給控制中心。 4種帶外部的請求線DMA。 最后一個(gè)BANK7則可以編程為BANK的起始地址與大小。此外NOR傳輸效率還是比較高的,它的容量在1~4MB的時(shí)候就具有了比較高成本效益,相對于較低寫入與擦除的速度則可能影響其的性能表現(xiàn),所以說選擇NOR的性價(jià)比還是很高的。 圖43電平轉(zhuǎn)換電路S3C2410內(nèi)部有時(shí)鐘管理模塊,晶振電路就是為系統(tǒng)提供時(shí)鐘的。以CC2430為芯片設(shè)計(jì)核心,還結(jié)合一些存儲的空間則為一個(gè)8KByte的RAM和強(qiáng)大外圍模塊,而且有3個(gè)不同版本形式,這都是依據(jù)不同F(xiàn)lash的閃存空間如32KByte,64KByte與128KByte來進(jìn)行優(yōu)化其成本和復(fù)雜度組合形式。為實(shí)現(xiàn)其家電的監(jiān)控系統(tǒng),而除在其網(wǎng)關(guān)之上所建立了Web的服務(wù)器的Boa之外,還需兩個(gè)應(yīng)用的程序模塊:接口程序、交互程序。IAR集成開發(fā)環(huán)境ZigBee協(xié)議棧運(yùn)行在一個(gè)稱為OSAL(Operation System Abstraction Layer)的操作系統(tǒng)上,所以要想進(jìn)行ZigBee開發(fā)必須熟悉OSAL。而激活掃描則是對其能量發(fā)現(xiàn)的掃描之中發(fā)現(xiàn)了信道所進(jìn)行掃描,其目的則是檢測本信道能否已經(jīng)被激活了,在只有被其激活時(shí),它的信道才可使用。而在協(xié)議棧之中,就有osal_init_system(void)的函數(shù),它主要負(fù)責(zé)的是初始化OSAL系統(tǒng),同時(shí)還添加了任務(wù)到OSAL的任務(wù)表之中。當(dāng)一個(gè)任務(wù)發(fā)生后,它的任務(wù)處理的函數(shù)則要對這個(gè)任務(wù)實(shí)行處理。}osal_ msg _ deallo cate (( uint8* ) MSG pkt )。雖然本設(shè)計(jì)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了對家電系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能,但其仍然存在許多不足的地方:雖然本設(shè)計(jì)有用戶的認(rèn)證機(jī)制,但是一旦本系統(tǒng)接入了Internet,就會招到來自外界的不明攻擊和威脅,這就是我們需要改善的地方。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲,大學(xué)四年就一這篇論文結(jié)尾了,在這一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,看了很多的參考資料,問了許多比較懂的人,得到了很多的幫助,真正做到了理論與實(shí)踐相結(jié)合。當(dāng)然,也可把每一個(gè)所執(zhí)行的函數(shù)都可以放在不同任務(wù)之中進(jìn)行處理。//所對應(yīng)處理的函數(shù)break。 endifif defined(MT_TASK)osalTaskAdd(MT_askInit,MT_ProcessEvent,OSAL_TASK_PRIORITY_LOW)。如果許多個(gè)設(shè)備的節(jié)點(diǎn)都對協(xié)調(diào)器的節(jié)點(diǎn)發(fā)送了請求,而其協(xié)調(diào)器的節(jié)點(diǎn)從來不及其響應(yīng)則會處理丟掉了許多請求,在發(fā)現(xiàn)自己請求沒有得到了響應(yīng)設(shè)備節(jié)點(diǎn)的過幾秒鐘之后會相應(yīng)再次發(fā)出了請求,則直到得到了其協(xié)調(diào)器的節(jié)點(diǎn)響應(yīng)。假如有幾個(gè)的事件都發(fā)生,可先判斷其優(yōu)先級,而后進(jìn)行逐次的處理事件。而不同類型家電設(shè)備則可都存在家電的監(jiān)控系統(tǒng)之中。基于以上這些優(yōu)勢CC2430正符合本課題的要求。它的任務(wù)是負(fù)責(zé)接收發(fā)來的復(fù)位信號,使微控制器回到之前一個(gè)確定的狀態(tài)。而本設(shè)計(jì)中SDRAM則選用的是K4S561632CTC75為芯片。 也支持了不同類型的ROM用在啟動。 24個(gè)外部中斷。接下來簡單地介紹一下硬件系統(tǒng)器件選擇、系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和硬件各個(gè)接口電路設(shè)計(jì)等。這個(gè)設(shè)計(jì)中使得本地的PC機(jī)可以隨意地訪問互聯(lián)網(wǎng)上的任意資源,從而很好的解決了家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無法訪問互聯(lián)網(wǎng)的問題。傳感器和節(jié)點(diǎn)是智能家居中的主要接入點(diǎn)。還可以共享空中通道。ZigBee/:物理層PHY和介質(zhì)訪問控制子層MAC,ZigBee聯(lián)盟在它的基礎(chǔ)上定義了網(wǎng)絡(luò)層NWK和應(yīng)用層APL這兩層。這是ZigBee相比較藍(lán)牙和WiFi的優(yōu)勢所在。所以它非常滿足那些移動辦公的用戶,此外由于它的發(fā)射信號功率低于100mw,比手機(jī)發(fā)射功率還低,所以選擇WiFi上網(wǎng)相對也是最安全最健康的。(4)高實(shí)時(shí)性。嵌入式系統(tǒng)很難給它下一個(gè)準(zhǔn)確的定義,根據(jù)英國電氣工程師協(xié)會的定義,嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特殊要求的事先定義好的任務(wù),而國內(nèi)認(rèn)同的嵌入式系統(tǒng)是與應(yīng)用緊密結(jié)合的,它具有很強(qiáng)的專業(yè)性,必須結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)特定需求進(jìn)行合理的裁剪利用。例如,在網(wǎng)上買東西,遠(yuǎn)程報(bào)警,緊急情況和其他新功能是基于現(xiàn)代社會的發(fā)展,人們越來越高的要求而設(shè)計(jì)的發(fā)展。所以,用戶應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)際需求來選擇,而不是盲目的追求。但是,由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性,以及產(chǎn)品的價(jià)格是很難滿足要求,因此目前在中國已較少應(yīng)用。智能家居還能夠自動管理和控制家電設(shè)備,對家庭環(huán)境的安全進(jìn)行監(jiān)控報(bào)警,并且能夠?yàn)樽籼峁└咝П憷?、安全舒適的學(xué)習(xí)生活及工作的環(huán)境。 S3C2410。智能家居實(shí)現(xiàn)了對家庭設(shè)備間之間的互通互聯(lián)以及全方位的監(jiān)控和控制?,F(xiàn)在人們?nèi)找媾蛎浀男枨笫沟眉揖又悄芑殉蔀橐环N新趨勢。電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)適用于家庭住宅的1988美國電子工業(yè)協(xié)會,即“家庭自動化系統(tǒng)和通信標(biāo)準(zhǔn)”也被稱為家庭總線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(HBS);中國也已開始從1997年初制定的“小康住宅電氣設(shè)計(jì)(標(biāo)準(zhǔn))指南》(草案)中的“指南“在小康住宅電氣設(shè)計(jì)規(guī)定應(yīng)滿足下列要求:一個(gè)高水平的安全、舒適的環(huán)境,便利的交通,綜合信息服務(wù),家庭智能化系統(tǒng)。據(jù)悉,國家將投資15億來大力的鼓勵(lì)該項(xiàng)目的實(shí)施?,F(xiàn)在有許多廠家為了在市場上搶得先機(jī),都推出了自己的家庭網(wǎng)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。通過和其他短距離通信方式對比詳細(xì)的介紹了ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)以及ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和原理,簡單介紹了ZigBee應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢所在。 嵌入式系統(tǒng)在開發(fā)和設(shè)計(jì)方面都得根據(jù)具體的應(yīng)用任務(wù)的,雖然說不同的應(yīng)用所對應(yīng)的嵌入式系統(tǒng)差距很大,但它的基本要素都是一樣的,由于現(xiàn)在的人們對產(chǎn)品成本、功耗、可靠性等要求逐漸提高,嵌入式系統(tǒng)慢慢的通過計(jì)算機(jī)走進(jìn)了人們的視線,被人熟知。在1998年的時(shí)候,該藍(lán)牙技術(shù)的協(xié)議則由多家的公司最后達(dá)成共識。超寬帶技術(shù)最初是用來雷達(dá)開發(fā)的,認(rèn)為它屬于一種無載波通信技術(shù)。其傳輸范圍一般在10~100m間,在增加了發(fā)射功率之后,也可以增加到1~3km。 ZigBee的應(yīng)用層主要包括安全屬性設(shè)置和多個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的匯聚、設(shè)備發(fā)現(xiàn)、業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)等功能。在這點(diǎn)上還是比星型簡便的。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)組成了遠(yuǎn)程控制設(shè)備。ZigBee家庭的網(wǎng)絡(luò)連接子系統(tǒng)如圖32所示: 圖32 ZigBee的家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)示意圖一些用戶可以在遠(yuǎn)程的PC機(jī)上監(jiān)控家庭網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)里面的各個(gè)