标签: 无线教学实验系统

http://www.c51rf.com/download/read.aspx?id=79   更多资料与技术讨论请联系： 上海无线龙通讯科技有限公司 联系人：司文铠 QQ ： 876692208 MSN:siwenkai@hotmail.com TEL ： 13816689475 email:wxlsiwenkai@yahoo.com.cn skype:sparksi01 公司网址： www.wxlsoc.com

无线互联 嵌入式系统设计的新挑战 作者：吴线         嵌入式无线高级工程师 关键词：嵌入式系统     Wi-Fi 蓝牙 ZigBee GPRS 嵌入式系统应用市场广阔 嵌入式系统已经广泛渗入到我们日常生活和工业控制领域，商业应用领域的方方面面。在日常生活中，数码相机、手机、 MP3 、 PDA 、电视机，甚至电饭锅、手表，玩具等里都有嵌入式系统的身影；在工业自动化领域，各种工业自动化仪器仪表、航空航天，通讯、交通等领域也有越来越多的嵌入式系统。一些新兴的领域，如汽车电子、医疗设备领域中也不断涌现新的嵌入式应用，如汽车导航、核磁共振仪、病人监护系统，车载娱乐平台，健康照顾系统，无线传感器系统等。 据估计，每年全球嵌入式系统带来的相关工业产值已超过数万亿美元。而且嵌入式系统应用的市场正在以每年 30% 以上的速度递增 ( 根据 IDC 预测 ) ，虽然目前面临金融风暴的冲击，但是，新一轮汽车、信息电器、通讯、医疗、军事等行业的巨大的智能化和信息化装备需求将推动嵌入式应用市场以更快发展；嵌入式工业设备则将集成进更多的通信与联网等智能化功能，并将在汽车电子市场、机床电子市场、医疗电子市场、室内 / 外视频监控市场和电子标签（ RFID ）市场、仓储物流信息化市场，节能环保市场等方面得到更广泛的应用。 在嵌入式系统应用市场高速成长的中，嵌入式应用系统对无线互联技术有了越来越多的需求，各种无线通讯技术也在以越来越快的速度，融入嵌入式系统设计中。 举例而言，在消费电子产品中，数码相机，数码相框， MP3 ， PDA ，打印机，高清晰电视等等嵌入式产品，已经开始广泛采用各种无线通讯技术，实现无线互联。在工业控制中，大量的嵌入式控制设备，也开始实现无线互联，实现 M2M 通讯。在新一代汽车电子娱乐系统的嵌入式应用中，也采用无线技术来实现各种音频视频数据流的无线高速传输。 虽然，大量新一代的无线通讯技术和无线通讯标准，为嵌入式设备实现无线互联，提供了方便的途径，但是，如何选择合适的无线通讯技术，如何在嵌入式系统设计中，高效率的掌握和使用这些新的技术和设计方法，也就成了嵌入式系统设计人员所关注的一个热点。   如何将无线通讯技术融入嵌入式系统设计？ 图 1 是目前在嵌入式应用系统设计中，主流的几种无线通讯技术： Wi-Fi 、蓝牙、 ZigBee 、 GPRS 、 GSM 、 3G 等，通讯速率，通讯距离和功耗之间的关系。       图 1 无线通讯技术速率和功耗 从图 1 我们可以看出 RFID 技术（ ISO15693,ISO14443, ISO-18000 等标准），适合极近距离通讯，具有非常低的功耗。 ZigBee 无线网络技术（ IEEE802.15.4 ）适合数 0.25MBIT/S 的通讯速度，也具有很低的功耗。蓝牙 (BLUETOOTH) 技术（ IEEE802.15.1 ），目前 2.1 版本的规范，可以达到 2MBIT/S 的通讯速率。属于低功耗通讯， Wi-Fi 技术，从 IEEE802.11B (11MBIT/S) 到 IEEE802.11G （ 54MBIT/S ）到目前 IEEE802.11N, 可以实现大于 100M BIT/S 通讯速率； GSM 和 GPRS 数据通讯速率不高，但是网络广泛，通讯距离远，随着 3G 网络的发展，也有发非常广阔的应用空间。 将无线技术使用到嵌入式系统设计的关键有： 根据系统应用特点，考虑好功耗要求 举例而言，对于消费电子产品，如果采用普通碱性电池供电或者纽扣电池供电，需要非常低的功耗，选择 ZIGBEE 和其它非标准通讯技术，可能比较合适，如遥控器等，如果需要进行语音应用，而且采用可充电电池，蓝牙技术也可能是很好选择，数码相框等， WI － FI 技术，可能是很好的选择。   根据系统工作环境和网络覆盖，选择相关技术 目前 GPRS 和 GMS 已经有非常广泛的网络覆盖，对于很多 M2M 的应用，如无线抄表，远程遥控，采用 GPRS 是不错的选择，许多城市目前在广泛安装 Wi-Fi 和 3G 网络，采用低成本的无线模块，可以加快嵌入式应用无线系统的开发。   系统成本和开发时间的考虑 对于嵌入式系统而言，可靠性和系统成本是非常重要的考虑，而如何快速完成系统软件硬件开发设计，也是非常重要的；无线和无线网络技术，涉及到高频设计（工作频率在 400M -5GHZ ） , 而且具有比较复杂的网络通讯协议和一系列网络通讯算法，如何能克服这些设计障碍。快速切入核心设计，也是非常重要的问题。 目前在嵌入系统设计中，增加无线互联技术，比较常用的办法有两种，一是在使用比较高级的操作系统，例如 WIN CE 或者嵌入式 Linux 下，添加无线网络模块，这个方法的好处是在于这些操作系统已经包括了比较丰富的底层驱动，使无线系统设计比较简单。但是运行这些系统，需要比较高级的微处理器和大量内存，实现微功耗和低成本比较困难，也很难做成非常低成本的系统。 另外一种办法是采用高性能低价格的无线模块，配合低成本的廉价 8-32 位微控制器（单片机），这样的系统，只需要 UCOS-II 这样的小型化实时操作系统，也甚至可以不需要操作系统，这样的嵌入系统设计灵活，开发简单，不需要大量存储器和系统资源，无需深入了解无线技术，可以快速容易设计出微功耗，低成本的嵌入式系统。   将无线技术融入嵌入式设计的 “ 桥 ” 和 “ 船 ” 当我们具体的要将使用无线互联技术使用到我们的嵌入式应用系统设计时，我们往往感到面临太多的具体技术困难，难于下手。 首先是对各种无线技术和相关的无线标准，缺乏了解，虽然有各种集成了无线技术无线模块，但是如何使用？如何测试？如何应用软件编程来进行控制？ 其次，对于系统设计而言，需要将这些无线控制，数据通讯，和自己的微控制器软件和硬件进行整合，在自己的嵌入式应用系统中加入必要的代码等，这些工作，如何开始？如何快速完成？ 还有就是，如果这些模块内置的的控制命令和无线通讯协议栈，不适合自己的嵌入系统的要求，需要对模块内部的无线通讯协议（也称基带软件）进行修改时，嵌入式设计工程师们如何能够自己进行？ 对于上述这些问题，其实解决的办法就是需要相应的硬件开发平台和软件开发平台 (SDK ）也需要相应的看得见，摸得着的参考设计，软件源代码和编译，在线调试工具。 由于无线通讯核心软件，包括软件协议栈等，长期以来被视为无线通讯的核心技术，相关设计原理和软件源代码等很难获得，而且由于技术较新，长期以来，也很少有厂商愿意开发专门为嵌入式设计配套的无线开发工具和产品。 但是有需求就必然会有产品，最近，我们看到了一些这方面的新产品上市，下面，我们通过一些已经上市的典型的产品，来看看这类开发平台的主要技术特点： 图 2 是无线龙通讯科技公司的 ARMRF-WSN-E1.0 虽然该平台是为无线传感器网络设计，但是我们认为已经具备了无线互联嵌入式产品开发平台的很多特点，比较适合于在嵌入式产品开发设计中作为开发平台来使用。       图 2 典型的无线互联嵌入式开发平台 从图 2 我们看到， ARMRF-WSN-E1.0 平台台本身就是一个典型的具有无线互联功能的嵌入式应用系统，目前四个标准配置的无线模块，包括 ZigBee （ CC2430/CC2431/CC2480 可选择） 802.15.4 兼容模块 / 微功耗 Wi-Fi （ GS1010 ） 802.11/B/G 兼容模块 / 蓝牙（蓝牙 SOC ）        802.15.1 兼容模块 /GSM/GPRS ( 高集成低功耗 ) 模块（由于模块使用 20 脚插座，所以非常容易更换其它无线模块）。 该平台采用 ST 公司新的 STR912 ARM9 内核的低价格单片微控制器和彩色触摸屏，并配备了温度，压力，加速度等多种传感器和步进，直流电机都多种控制单元、以太网，高速串口等多种接口。 采用这套平台，嵌入式设计工程师可以方便快速的熟悉评估各种无线通讯标准和技术，并将这个平台作为一个标准硬件参考设计使用。 同时，可以参考全部软件代码设计，该平台全部软件 C 语言源代码均开放供用户使用。 另外，该平台使用目前国内嵌入式设计流行的 KEIL MDK 软件开发环境和调试环境，参考代码使用 UCOS-II 和 UC GUI 编程，配备在线仿真器，方便嵌入式工程师进行无线互联软件代码开发和将这些代码集成移植到自己的嵌入式应用系统中。 同时，深圳无线龙科技公司还为该平台配备了 ZigBee 、 Wi-Fi 模块软件开发扩展系统，提供全部核心源代码，方便用户进行无线模块内部核心无线协议栈软件进一步开发设计； 综上所述， ARMRF-WSN-E1.0 平台已经明显具备了嵌入式系统进行无线互联产品开发需要的基本设计平台的特征。相信类似的开发平台会不断涌现，让嵌入式设计使用无线互联技术更加方便容易。   结束语 嵌入式技术正飞速发展，迅速向各种行业的深入渗透，有着巨大的市场空间，如果嵌入式技术和无线互联，无线传感器网络等新兴技术融合，将使嵌入式技术和嵌入式系统设计如虎添翼，开拓更为广阔的市场商机。     更多资料与技术讨论请联系： 上海无线龙通讯科技有限公司 联系人：司文铠 QQ ： 876692208 MSN:siwenkai@hotmail.com TEL ： 13816689475 email:wxlsiwenkai@yahoo.com.cn skype:sparksi01 公司网址： www.wxlsoc.com  

无线龙通讯科技和西南交通大学今天联合发布全新一代 32 位嵌入式，多网络 (Wi-Fi 、蓝牙、 ZigBee 、 GPRS/GPS 、以太网 ) 无线传感器 ( 温度、湿度、光敏、加速度、振动、电机、压力等等 ) 教学实验和开发平台 ARMRF-WSN-E1.0 。   该平台的主要特点： 多网络平台集成 ：包括以 ZigBee 片上系统 CC2430 为核心的 IEEE802.15.4 网络， Wi-Fi 低功耗片上系统 GS1010 为核心的 IEEE802.11B/G 网络，蓝牙片上系统为核心的 IEEE 802.15.1 蓝牙网络，高集成度 GPRS/GSM 电讯网络和 100M 以太网等集成于一平台。   嵌入式开发集成 ：该平台采用最新 ARM9 微控制器为核心，配置大型彩色 TFT 液晶显示屏和高级触摸屏，支持 UCOS-II 实时操作系统和 GUI 图形软件，文件系统等，将 ARM 32 位微控制器和多种无线网络模块有机结合，为使用 32 位 ARM 微控制器开发各种无线网络，提供了方便途径。 多种传感器和控制接口 ：板上模块包括最新的温度、湿度，光线，压力， 3 轴加速度等传感器， LED, 键盘，串口，直流、步进电机等；也可以通过模块置换增加更多类型传感器模块；大量软件代码，实现了和这些传感器的控制接口，是 ARM 微控制器可以和各种无线有线网络进行实时连接，实时数据采集和分析，自动控制管理。 方便管理，直观透明，教材齐全 ：综合了西南交通大学等长期嵌入式教学无线教学和工业通讯教学等方面的经验而设计的该平台，具有北航出版的系列 ZigBee 和嵌入式无线方面教材和专门开发的大量教学实验教材，手册的支持，通过在板大屏幕液晶显示和大量高级 PC 软件连机支持，由浅入深，循序渐进，可以兼作理想的嵌入式教学平台，短距离无线通讯教学平台和无线传感器网络教学平台。 扩展设计包装方便深入开发 ：区别于目前市面上各种 ARM 开发系统，无线龙通讯科技公司同时提供 ZigBee 、 Wi-Fi 和蓝牙无线传感器网络扩展设计包装，这些扩展包装包括仿真器，编译调试系统，无线网络协议栈和应用软件源代码，方便用户从底层协议级别，软件和高级硬件方面进行教学实验，应用产品研究开发。        供货： 该平台目前已经开始接受订货，批量供应；并陆续开始在全国高校实验室投入教学实验使用 ( 西南交通大学将于 2008 年 12 月第 1 批将此实验箱投入教学使用 ) 和投入相关科研和企业开发使用。 更多资料与技术讨论请联系： 上海无线龙通讯科技有限公司 联系人：司文铠 QQ ： 876692208 MSN:siwenkai@hotmail.com TEL ： 13816689475 email:wxlsiwenkai@yahoo.com.cn skype:sparksi01 公司网址： www.wxlsoc.com  

尊敬老师 / 先生 / 女士                 无线龙将在成都 / 深圳 / 上海 / 北京举行产品发布会，诚挚邀请业内人士参加。         发布会上无线龙将详细介绍 32 位嵌入式多网络无线传感器网络高级平台及 Easy ZigBee 系列产品 ，包括该项技术的独特优势、教学应用和市场前景。   此致         敬礼                                                                                       成都无线龙通讯科技有限公司 2008-12    32 位嵌入式多网络无线传感器网络高级平台 链接： http://www.c51rf.com/news/show.aspx?id=201   Easy ZigBee 产品系列： http://www.rfmcu.cn/lbee/Default.aspx     报名表 公司 / 学校   参会人员资料：   姓名   部门   性别   职称 / 职务   电话   传真   电子邮箱   地址与邮编   参加地点： 成都 / 深圳 / 上海 / 北京   报名表发自： c51rf@126.com 。主题注明：嵌入式 无线传感器网络 产品发布会       无线龙通讯科技和西南交通大学今天联合研发 全新一代 32 位嵌入式，多网络 (Wi-Fi 、蓝牙、 ZigBee 、 GPRS/GPS 、以太网 ) 无线传感器 ( 温度、湿度、光敏、加速度、振动、电机、压力等等 ) 教学实验和开发平台 ARMRF-WSN-E1.0 。   该平台的主要特点： 多网络平台集成 ：包括以 ZigBee 片上系统 CC2430 为核心的 IEEE802.15.4 网络， Wi-Fi 低功耗片上系统 GS1010 为核心的 IEEE802.11B/G 网络，蓝牙片上系统为核心的 IEEE 802.15.1 蓝牙网络，高集成度 GPRS/GSM 电讯网络和 100M 以太网等集成于一平台。   嵌入式开发集成 ：该平台采用最新 ARM9 微控制器为核心，配置大型彩色 TFT 液晶显示屏和高级触摸屏，支持 UCOS-II 实时操作系统和 GUI 图形软件，文件系统等，将 ARM 32 位微控制器和多种无线网络模块有机结合，为使用 32 位 ARM 微控制器开发各种无线网络，提供了方便途径。   多种传感器和控制接口 ：板上模块包括最新的温度、湿度，光线，压力， 3 轴加速度等传感器， LED, 键盘，串口，直流、步进电机等；也可以通过模块置换增加更多类型传感器模块；大量软件代码，实现了和这些传感器的控制接口，是 ARM 微控制器可以和各种无线有线网络进行实时连接，实时数据采集和分析，自动控制管理。   方便管理，直观透明，教材齐全 ：综合了西南交通大学等长期嵌入式教学无线教学和工业通讯教学等方面的经验而设计的该平台，具有北航出版的系列 ZigBee 和嵌入式无线方面教材和专门开发的大量教学实验教材，手册的支持，通过在板大屏幕液晶显示和大量高级 PC 软件连机支持，由浅入深，循序渐进，可以兼作理想的嵌入式教学平台，短距离无线通讯教学平台和无线传感器网络教学平台。   扩展设计包装方便深入开发 ：区别于目前市面上各种 ARM 开发系统，无线龙通讯科技公司同时提供 ZigBee 、 Wi-Fi 和蓝牙无线传感器网络扩展设计包装，这些扩展包装包括仿真器，编译调试系统，无线网络协议栈和应用软件源代码，方便用户从底层协议级别，软件和高级硬件方面进行教学实验，应用产品研究开发。 更多资料与技术讨论请联系： 上海无线龙通讯科技有限公司 联系人：司文铠 QQ ： 876692208 MSN:siwenkai@hotmail.com TEL ： 13816689475 email:wxlsiwenkai@yahoo.com.cn skype:sparksi01 公司网址： www.wxlsoc.com  

无线龙嵌入式多网络无线传感器网络实验箱选型指南 : http://www.c51rf.com/download/read.aspx?id=78 更多资料与技术讨论请联系： 上海无线龙通讯科技有限公司 联系人：司文铠 QQ ： 876692208 MSN:siwenkai@hotmail.com TEL ： 13816689475 email:wxlsiwenkai@yahoo.com.cn skype:sparksi01 公司网址： www.wxlsoc.com