摘要:Zigbee是一种低速、低功耗、低成本的短间隔无线网络技能,首要面向自动化和长途操控的运用。本文首要介绍zigt)ee技能用于TD.SCDMA网络的宜居通设备,首要时宜居通的硬件结构进行描绘,其次是研讨其软件规划,最终Zigbee技能成功用于宜居通产品。
关键词:Zigbee;TD—SCDMA;宜居通;终端产品
TD—SCDMA是由我国提出的,以我国知识产权为主的、被国际上广泛承受和认可的第三代移动通讯规范(简称3G)。2008年,中同移动正式取得TD—SCDMA的车牌,正式发动TD—SCDMA网络的建造,TD—SCDMA产品成功用于北京奥运会。现在TD—SCDMA,比GSM/GPRS/EDGE数据带广阔的优势,仅用于语音、短信等传统通讯方法无法表现其优势,我国移动物联网基地的树立,致力于推行TD—SCDMA的运用,与广阔老百姓密切相关的依据TD—SCDMA的宜居通、二维码、物联通、亲情通、车务通等我国移动物联网产品提上了议事日程。
现在TD—SCDMA的宜居通产品能够选用依据2.4 GHz的ZigBee技能。ZigBee是一种无线衔接,可作业在2.4 GHz,具有最高250 kbit/s的传输速率,它的传输间隔在10~75 m的规模内。
本文首要研讨依据ZigBee技能的TD—SCDMA网络宜居通终端产品。
1 ZigBee技能在宜居通终端产品的运用
宜居通终端是现在我国移动大力推行的物联网产品,是TD-SCDMA无线通讯技能和物联网技能带来的家庭信息化新产品,在现有TD-SCDMA无线座机基础上,经过接入无线传感设备,收集处理各类环境信息,经由无线网络传递,便利用户实时监控与办理。宜居通在具有TD无线移动座机功用之余,更从安防预警、家电长途操控等方面全方位优化生活方法和寓居环境,满意用户对智能家居现代生活的需求。
ZigBee作为一种无线通讯技能,ZigBee具有低功耗,成本低,时延短,网络容量大,牢靠,安全的特征。
如图1所示,宜居通产品经过ZigBee技能接纳告警信息,经过TD—SCDMA网络上传我国移动物联网运营渠道,我国移动运营渠道经过短信方法下发告诉事前设置手机号码的用户手机中,然后用户在外能够彻底、清楚的把握到家中的而任何情况。
2 宜居通终端的硬件规划
2.1 宜居通终端的硬件原理
该宜居通终端完结短间隔无线收发的ZigBee计划选用TI公司的CC2531+CC2590,完结各种告警信息、操控信息的编码、解码、无线传输等。
宜居通与TD—SCDMA基站通讯模块选用某公司的基带处理器渠道完结,支撑TD—SCDMA网络方式,经过USB接口与CC2531通讯,完结告警信息、各种操控信息的收发,也能够完结CC2531的晋级保护。宜居通终端的结构框图如图2所示。
2.2 宜居通终端硬件结构
本宜居通终端硬件首要包含几个部分:ZigBee BB模块,ZigBee RF FEM模块,TD—SCDMA modem等。
2.2.1 ZigBee BB模块
本模块首要选用TI公司多处理器结构的芯片CC2531,CC2531是TI公司针对2.4GHz ISM频带推出的第二代支撑ZigBee/IEEE 802.15.4 协议的片上集成芯片。
其内部集成了高性能射频收发器、工业规范增强型8051MCU内核、256 KB Flash和8 KB RAM;具有1个USB全速接口、2个USART、8位和16位定时器、看门狗定时器、8路输入可装备的12位ADC、21个GPIO、AES128协同处理器;硬件支撑CSMA—CA、数字化的RSSI/LQI和强壮的DMA功用,具有电池监测和温度感测功用。
2.2.2 ZigBee RF FEM模块
本模块选用TI公司的CC2590,CC2590是TI高集成度2.4GHz RF前端,能将低功耗无线体系掩盖规模扩展8倍。CC2590是一款高性能的低成本前端,适用于比如ZigBee网络、传感器、工业、消费类电子。
2.2.3 TD-SCDMA modem模块
本模块选用某公司的TD—SCDMA基带处理器,TD—SCDMA RF以及MCP存储器(NAND+DDR)。其间TD—SCDMA基带处理器支撑HSPA+;上行2.2 Mbps(HSUPA)、下行2.8 Mbps(HSDPA);支撑丰厚的外设接口:UART、GPIO、USB2.0、LCD、SPI等;支撑3G特征事务:包含可视电话、移动互联等;支撑MP3、MP4、照相、摄像等多媒体功用。
与CC2531选用USB接口进行通讯,完结宜居通终端接纳外设告警信号,以及下发各种操控信号,经过该模块把告警信息上传我国移动运营渠道,支撑的TD—SCDMA频段是1880~1 920 MHz、2 010~2 025 MHz。
3 宜居通终端的根本软件规划
宜居通终端软件规划首要由两部分组成,一是TD—SCDMA网络终端的相关软件规划,本文不做介绍,二是ZigBee芯片CC2531的软件规划,是本文研讨的要点。
3.1 ZigBee软件主流程
本软件规划依据TI公司的ZStack 2007协议栈。ZStack2007足TI公司专门为CC2531芯片规划的ZigBee协议栈。它是由一个简略的单线程操作体系办理,该体系依据使命调度的机制。各个使命的事情处理函数依照使命的优先级被放入函数指针数组tasksArr[idx]中,事情以16位的变量方式存放在数组tasksEvents[idx]中,因而每个使命最多可定义16个事情。
操作体系运转流程如图3所示。主函数在完结宜居通终端相关的初始化之后会进人操作体系,操作体系是一个无限循环,一直在检测各个使命中的事情tasksEvents[idx],当它不为零时就会调用相应的事情处理函数tasksArr[idx]。处理完一个事情会将代表此事情的位清零,一起回来未处理的事情,直到这个使命中一切的事情处理完毕(即一切的事情位都被清零),操作体系就会跳向下一个使命进行事情处理。
3.2 ZigBee软件模块化规划
宜居通终端软件选用的是功用模块化规划,不同功用用不用模块表明,不同模块间用接口衔接,经过接口来调用其他模块的功用。如图4所示,宜居通终端首要南TD—SCDMA网络通讯模块、ZigBee数据处理模块、ZigBee数据传输模块和电源办理模块组成。
CC2531专门供给一个I/O口对供电电压进行A/D采样,当供电的电源电压缺乏(即低于设定的某一个值)时,经过软件操控进行切换,先让另一组电源对节点进行供电,再翻开太阳能充电电路对本组电源充电。节点在通讯和收集数据时功耗很大,因而在每一次的通讯和收集数据完结之后都会检测当时供电电压值和当时的充电电压值,依据两个电压值决议是否进行电源切换、对电源进行充电,以及充电是否完结。
4 结束语
依据ZigBee技能,运用CC2531的宜居通终端设备的硬件、软件规划比较复杂,本文仅就宜居通终端的硬件原理,各功用模块的软件规划作了介绍。试验结果表明:宜居通终端作业状况安稳,故障率低,能够依照用户设置精确地完结安防告警、智能家电操控。整个体系具有数据牢靠、功耗低、可长途操控等明显长处,具有杰出的运用远景。