摘要：针对怎么将根据ZigBee的网络接入根据TCP/IP的互联网，提出了一种根据ZigBee的嵌入式网关的规划方案。网关硬件选用PXA270嵌入式渠道与CC2430无线模块，根据Windows CE操作体系和Z—Stack协议栈，来完结网关的数据转发和ZigBee网络办理功用。
关键词：ZigBee;嵌入式;CC2430;TCP/IP;网关
0 导言
物联网是一个根据互联网、传统电信网等信息承载体，让一切可以被独立寻址的一般物理目标完结互联互通的网络。它具有一般目标设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。
跟着物联网技能的开展，根据ZigBee技能的无线传感器网络己经被广泛的运用到人们的出产及日子傍边(如家庭自动化、才智农业等)。怎么将ZigBee网络接入到互联网，是人们在运用ZigBee技能组网时所面对的一个热点问题。
但是，ZigBee协议与互联网中所运用的TCP/IP协议并不兼容，要想把ZigBee网络接入到根据IP的互联网，就需要一个设备来完结两个异构网络间数据的转发。因而，提出了网关的概念，由网关来完结两个异构网络之间数据的转发。本文运用PXA270嵌入式渠道和CC2430 ZigBee模块，根据windows CE6.0嵌入式操作体系和Z—Stack协议栈，规划了一种嵌入式网关的解决方案。网关作业在两个异构的网络之间，衔接着无线传感网络和互联网，其功用包含异构网络之间的数据转发和对ZigBee网络的办理。
1 体系全体规划
网关全体规划如图1所示，其总体上包含CC2430ZigBee模块、PXA270嵌入式渠道、以太网口、电源模块和其他外设模块。
网关的软件规划根据Windows CE6.0嵌入式操作体系和Z—Stack v1.4.3协议栈。Windows CE6.0体系功用丰厚、内核安稳，是高度模块化的体系，具有占先式多任务调度和强壮的网络通讯才能。体系支撑Winsock网络编程接口，经过C/S Socket通讯模型完结网关和互联网客户端的指令和数据交互。Z—Stack v1.4.3协议栈是TI公司开发的完好支撑ZigBee 2006的协议栈，该协议栈供给了很多的编程接口函数，便利根据该协议栈进行开发规划。
规划中CC2430 ZigBee模块经过串口与PXA270嵌入式渠道衔接。Windows CE和Z—Stack协议栈都供给了对串口通讯的支撑，调用相应的串口API就可以完结对串口的读写等操作，这样也就便利了PXA270嵌入式渠道和CC2430 ZigBee模块之间的串口通讯程序的规划。
2 各模块软件的规划
2.1 ZigBee和谐器模块部分
ZigBee网络由一个和谐节点、多个路由节点和多个终端节点构成，设备类型通常在编译时经过编译选项决议(ZDO COORDINATOR and RTR NWK)。本规划中与PXA270嵌入式渠道经过串口衔接的CC2430模块作为整个ZigBee网络的和谐节点，其首要作用是：(1)数据收发。接纳 ZigBee网络上传的数据，解析并经过串口转发至PXA270渠道;转发PXA270渠道要发送到zigBee网络中的数据。(2)ZigBee网络办理。包含网络信道和网络ID的选取、网络的发动、节点的参加等。和谐节点的程序流程图如图2所示。
和谐节点与PXA270渠道通讯时，需用到Z—Stack供给的串口运用程序接口函数。其间，HalUARTInit()用来在设备发动时初始化串口(如设置波特率为115200)，HalUARTOpen()、HalUART Close()用来翻开和封闭串口，HalUARTRead()、HalUARTWrite()用来完结对串口的读写。
2. 2 PXA270嵌入式渠道部分
PXA270嵌入式渠道作为网关的首要操控模块其功用包含：与ZigBee和谐节点通讯，接纳和谐节点经过串口转发的数据或将操控指令发送到和谐节点;经过根据TCP/IP的流式Socket方法与IP网络通讯，如上传数据、接纳长途指令。PXA270渠道的作业流程如图3所示。
本规划中经过两个线程来别离完结上述两个方面的作业，别离是串口通讯线程和Socket通讯线程，两个线程选用互斥机制完结对公共缓冲区的互斥拜访。
3 测验成果
对规划方案进行ZigBee组网测验和体系全体测验。在ZigBee组网测验中，ZigBee协议栈的参数装备为默认值(MAX DEPTH=5，MAXROUTERS=6，MAX CHILDREN=20)，地址分配方法挑选分布式分配机制。将ZigBee和谐器经过串口直接与电脑的COM1口相连，由ZigBee和谐器经过串口向电脑发送ZigBee网络中的节点网络ID，经过串口调试帮手显现ZigBee网络中的节点信息，其测验成果如图4所示。
在体系全体测验中，将ZigBee和谐器经过串口直接与PXA270嵌入式渠道的串口相连，由ZigBee和谐器经过串口向PXA270嵌入式渠道发送 ZigBee网络中的节点网络ID，PXA270嵌入式渠道经过C/SSocket通讯模型完结网关和互联网客户端的指令和数据交互，其测验成果如图5所示。
4 定论
针对怎么把根据ZigBee无线网络接入到根据TCP/IP的互联网的问题，本文提出一种根据WindowsCE嵌入式操作体系和 ZigBee协议栈的嵌入式网关的规划方案，对网关的基本功用进行了完结。使ZigBee网络收集到的数据可以经过网关转发到根据TCP/IP的网络，经过网关可以完结对ZigBee网络的办理，达到了两个异构网络互联互通的意图，具有切合实际的运用价值。
