基于ZigBee的嵌入式无线网关方案

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1、摘要摘要随着嵌入式技术、SOC技术及现代通讯技术的不断进步，各种短距离无线通信技术得到了广泛的应用。ZigBee短程无线通信技术作为全球性无线通信标准，广泛应用于无线监测与控制领域，成为业界的研究热点。无线网关在新型的无线传感器网络体系中起着重要的枢纽作用，具有一定的实际应用价值。本课题针对目前工业通信网络中通信协议繁多，多种通信标准并存的现状，为解决在不同传输介质、不同速率、不同通信协议的网络之间进行数据传输的问题。作者提出了一种基于ZigBcc协议的无线网关解决方案。无线网关能实现ZigBee协议与TCP／IP协议之间的数据通信，从而使无线网与有线

2、网进行了有效的网络融合。无线网关是一个典型的嵌入式系统，为降低开发成本及便于程序升级，网关系统选用开源的基于2．6内核的嵌入式Linux操作系统进行开发。本论文对ZigBee无线网关系统软件部分进行重点研究。主要工作如下三方面：l、无线收发器的驱动程序设计。在Linux下开发符合ZigBee协议标准的CC2420芯片模块的驱动程序，它与Linux一起运行在内核层，是无线网关系统设计的难点与重点。2、ZigBee协议栈在无线网关平台的移植。在嵌入式Linux平台上移植ZigBee协议栈，从而在Linux下为网关通信程序提供应用接口。3、无线网关系统核心应

3、用程序开发。主要包含网关通信模块和Qt／Embedded图形界面模块。其中网关通信模块重点分析二种关键技术：基于socket的网络编程和Linux下的多线程编程，而Qt／Embedded模块则涉及到开发环境的建立、QT中的网络编程、QT中的多线程编程三个难点。本课题研究的ZigBee无线网关克服了传统网关架构下Zigbee传输速率的瓶颈，大大降低了协议转换过程中的资源和处理时间消耗。本论文最后给出了ZigBee无线网关程序的编译、调试和测试方法，测试结果表明ZigBee协议的数据能够顺利转发到以太网。该无线网关解决方案具有可行性。关键词：嵌入式Linu

4、x；ZigBee协议；无线网关；CC2420驱动；Ot／Embedded广东工业大学硕士学住论文ABSTRACTWiththeembeddedtechnology，SOCtechnologyandmoderncommunicationtechnologyadvances，technologyofvariousshort-rangewirelesscommunicationiswidelyapplied．Astheglobalwirelesscommunicationsstandards，ZigBeeshort-rangewirelesscommunic

5、ationtechnologybecomesoneofthefocus，andusedinthefieldofwirelessmonitoringandcontr01．Wirelessgatewayplayallimportantpivotalroleinanewsystemforwirelesssensornetworks，hassomepracticalvalue．Thistopicdescribesthecurrentindustryrangecommunicationnetworkcommunicationprotocol，thestatuso

6、fthecoexistenceofmultiplecommunicationstandards，tosolvetheproblemofnetworkdatatransmissionbetweenthedifferenttransmissionmedia,differentrates，anddifferentcommunicationprotocols．Authorsproposeawirelessgatewaysolution,basedonZigBeeprotoc01．Wirelessgatewaycanachievedatacommunicatio

7、nbetweentheZigBeeprotocolandTCP／IPprotocol，beabletorealizeeffectivenetworkconvergencebetweenwirelessnetworkandwirednetwork．thewirelessgatewayisatypicalembeddedsystem，choosesopeningSOUrCeembeddedlinuxoperationsystem，basedon2．6kernelforreducingdevelopcostandupdatingprogram．Thispap

8、erfocusesontheZigBeewirelessgatewaysystemsoftwa