如何开始设计无线传感器网络系统
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当我们完成了上述的知识准备和相关开发工具准备后,我们就可以开始一个无线传感器设计过程了,下面,我们以一个家庭节能无线传感器网络系统为实例,看看一个无线传感器网络的实际过程;
家庭节能系统框图如图六所示:
图六,采用ZIGBEE网络技术的家庭节能系统
从图我们看出,家庭中的电器,包括空调,洗衣机,冰箱等,构成一个典型的无线传感器网络,通过能源管理网关和安装在户外的无线转发路由器,实时传输到能源公司电脑化管理网络和数据库,实现对家庭能源的管理;
设计任务包括设计嵌入到家电内部的无线传感器网络单元(无线节点),家庭无线显示单元和家庭能源控制单元(无线节点或者无线路由器),能源管理网关(无线网关)等;
首先,我们采用无线龙WSN无线传感器开发系统平台提供的多个无线SoC模块(内含CC2430等无线单片机),下载TI ZIGBEE 协议栈和聪明能源相关代码,进行无线通讯效果,可靠性评估,该软件包是有TI公司免费提供的(经过无线龙工程师的实际测试和评估),可以免费用于技术开发;图七是软件结构:
图七, ZIGBEE 聪明能源软件包
使用强大的KEIL和IAR编译开发环境,在线仿真器等调试工具,完全开源的ZIGBEE协议栈软件,应该可以很快完成无线节点和路由器,网关的性能评估,通讯可靠性评估和ZIGBEE无线通讯代码开发;
然后,我们可以仍然直接使用这些无线SoC的模块,添加我们的应用设计,例如LED和LCD显示部分,可以显示实时的电费是多少,家里有没有能源浪费等;同时,设计相关我们需要的控制电路,如开关控制,电机控制,以在需要时,对空调器等电器,进行节能控制;
由于在无线龙提供的开发工具中,有一套网络协议分析监视仪,我们可以在测试过程中,清楚的监视到各种在空气中的传输的无线包装内容,从而很快确定我们的无线通讯软件代码是否正确;
由于使用现成的高频模块,我们避免了在入门时,涉及高频技术的困难,而是将主要精力集中到最主要的方向,我们的应用代码和我们的应用需要的硬件设计,这样就大大加快了系统产品化的进度;对于客户订单中,产品最后使用的无线模块,我们可以容易的找到OEM专业厂家来生产完成;
如果一切顺利,3-4个星期,这个ZIGBEE家庭节能系统,有希望完成;
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