物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用實踐(項目式)熊茂華項目5(編輯修改稿)
2025-02-07 14:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 個線程：發(fā)送指令線程 keyshell和GPRS反饋讀取線程 gprs_read。 任務三： ZigBee技術(shù)應用開發(fā) ZigBee技術(shù)的基礎(chǔ)知識 ZigBee主要應用在短距離范圍之內(nèi)并且數(shù)據(jù)傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間。 ZigBee技術(shù)具有如下主要特點： (1) 數(shù)據(jù)傳輸速率低： (2) 功耗低： (3) 成本低： (4) 網(wǎng)絡(luò)容量大： (5) 有效范圍?。? (6) 工作頻段靈活： ZigBee協(xié)議棧 ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖 ，是基于標準 OSI七層模型的，包括高層應用規(guī)范、應用匯聚層、網(wǎng)絡(luò)層、媒體接入層和物理層。 圖 ZigBee協(xié)議棧 構(gòu)建 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 1. ?ZigBee網(wǎng)絡(luò)配置 低數(shù)據(jù)速率的 WPAN中包括兩種無線設(shè)備：全功能設(shè)備(FFD)和精簡功能設(shè)備 (RFD)。 2. ?ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu) ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)主要有三種：星型網(wǎng)、 Mesh(網(wǎng)狀 )網(wǎng)和混合網(wǎng)。 圖 ZigBee拓撲結(jié)構(gòu) 3.? ZigBee組網(wǎng)技術(shù) ZigBee中，只有 PAN協(xié)調(diào)點可以建立一個新的 ZigBee網(wǎng)絡(luò)。當 ZigBeePAN協(xié)調(diào)點希望建立一個新網(wǎng)絡(luò)時，首先掃描信道，尋找網(wǎng)絡(luò)中的一個空閑信道來建立新的網(wǎng)絡(luò)。 任務四： WiFi技術(shù) WiFi技術(shù)的基礎(chǔ)知識 WiFi是一種可以將個人電腦、手持設(shè)備 (如 PDA、手機 )等終端以無線方式互相連接的技術(shù)。其實就是 IEEE 別稱，是由一個名為“無線以太網(wǎng)相容聯(lián)盟” (Wireless Ether Compatibility Alliance， WECA)的組織所發(fā)布的業(yè)界術(shù)語。 1. ?WiFi網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) WiFi網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)主要包括如下六部分。 (1) 站點 (Station)： (2) 基本服務單元 (Basic Service Set， BSS)： (3) 分配系統(tǒng) (Distribution System， DS)： (4) 接入點 (Access Point， AP)： (5) 擴展服務單元 (Extended Service Set， ESS)： (6) 關(guān)口 (Portal)： 2. ?WiFi網(wǎng)絡(luò)工作原理 WiFi的設(shè)置至少需要一個 Access Point(AP)和一個或一個以上的 Client(hi)。 AP每 100?ms將 SSID(Service Set Identifier)經(jīng)由 beacons(信號臺 )封包廣播一次， beacons封包的傳輸速率是1?Mb/s，并且長度相當?shù)亩?，所以這個廣播動作對網(wǎng)絡(luò)效能的影響不大。 3. ?WiFi網(wǎng)絡(luò)的使用 一般架設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的基本配備就是無線網(wǎng)卡及一臺 AP，如此便能以無線的模式，配合既有的有線架構(gòu)來分享網(wǎng)絡(luò)資源，架設(shè)費用和復雜程度遠遠低于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)。如果只是幾臺電腦的對等網(wǎng)，也可不要 AP，只需要每臺電腦配備無線網(wǎng)卡。 WiFi設(shè)備的應用實踐 1. 實踐內(nèi)容 在網(wǎng)關(guān)上開發(fā) WiFi模塊間的通信程序。 2. 實踐原理 IOTL0105型物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗箱提供兩款 WiFi模塊，一種是 USB接口 WiFi模塊也就是平常經(jīng)常用到的 USB無線網(wǎng)卡，將它插在應用網(wǎng)關(guān)的 U口上刻使應用網(wǎng)關(guān)具備 WiFi通信的功能，另一種是傳感器節(jié)點上使用的可插針式 WiFi模塊，以后簡稱 WiFi模塊，這也是本節(jié)中將重點介紹的模塊，該模塊內(nèi)集成了完整的 WiFi及 TCP/IP協(xié)議棧，通過 UART口與節(jié)點上的 STC單片機通信獲取傳感器數(shù)據(jù)。 3. 硬件接口 WiFi模塊的外圍電路圖如圖 (左 )所示，可以看到該模塊是個高集成模塊，為用戶屏蔽了絕大部分電路特性，它為用戶提供的接口只有 20和 21管教的發(fā)送和接收兩個接口，也就是 UART接口， UART接口輸入輸出的是 TTL電平信號，可以直接與各種型號的單片機相連，也可以通過 MAX232芯片(圖 )進行電平轉(zhuǎn)換成標準的 RS232電平信號，然后通過DB9串口 (圖 )接口與上位機相連。 圖 WiFi模塊的電路圖 4. 配置和使用 WiFi模塊 實驗箱內(nèi)的 WiFi模塊出廠默認工作在 AP模式下，為 WiFi模塊所在傳感器節(jié)點上電，在 PC機上可以通過 Windows自帶的功能找到一個名為 HILINK****?的無線 WiFi網(wǎng)絡(luò) SSID，該網(wǎng)絡(luò)的接入密碼是 12345678，接入該網(wǎng)絡(luò)，并將 PC機的無線IP地址配置為 .***?網(wǎng)段。打開 IE瀏覽器，在地址欄輸入地址“ ”，回車確認，用戶名密碼均為“ admin”，即可進入 WiFi模塊的 IE配置窗口，如圖。 圖 WiFi模塊的 IE配置窗口 對 WiFi模塊進行如圖 ，點擊Apply鍵確認， WiFi模塊重啟，將 PC機連入同一無線網(wǎng)絡(luò) (本例中為“ snan4love” )，并將 IP地
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