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    2020-8-27 15:35
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    物联网来源 Mark Weiser(1952-1999) 前施乐公司首席科学家 1991年在权威杂志《美国科学》发表文章预测: 计算机将最终“消失”,演变为在我们没有意识到其存在时,就已融入人们的生活中的境地。 物联网(The Internet of things,IOT)的基本定义 通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品通过有线与无线方式与互联网连接,进行通信和信息交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网的理解 物联网是通过各种传感技术(RFID、传感器、GPS、摄像机、激光扫描器……)、各种通讯手段(有线、无线、长距、短距……),将任何物体与互联网相连接,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,进而实现“管理、控制、营运”一体化的一种网络。 “物”的范围 这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围: 1、要有数据传输通路; 2、要有一定的存储功能; 3、要有CPU; 4、要有操作系统; 5、要有专门的应用程序; 6、遵循物联网的通信协议; 7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。 物联网的三个层次 感知层 网络层 应用层 感知层 :据采集与感知主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据,包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。 网络层 :实现更加广泛的互联功能,能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送,需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。经过十余年的快速发展,移动通信、互联网等技术已比较成熟,基本能够满足物联网数据传输的需要。 应用层 :应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。 物联网三个重要特征: 1、全面感知,利用RFID,传感器,二维码等随时随地获取物体的信息,比如 装载在高层建筑、桥梁上的监测设备; 人体携带的心跳、血压、脉搏等监测医疗设备; 商场货架上的电子标签; 2、可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去; 3、智能处理,利用云计算,模糊识别等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。 物联网核心技术 包括射频识别(RFID)装置、WSN 网络、红外感应器、全球定位系统、Internet 与移动网络,网络服务,行业应用软件。在这些技术当中,又以底层嵌入式设备芯片开发最为关键,引领整个行业的上游发展。 无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID) ,或称射频识别技术,是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。 与目前广泛使用的自动识别技术例如摄像、条码、磁卡、IC卡等相比,射频识别技术具有很多突出的优点: 非接触操作,长距离识别(几厘米至几十米),完成识别工作时无须人工干预,应用便利 无机械磨损,寿命长,可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境 可识别高速运动物体并同时识别多个电子标签 数据安全方面除电子标签的密码保护外,数据部分可用一些算法实现安全管理 读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口,保证其自身的安全性 读写器与标签之间存在相互认证的过程,实现安全通信和存储 IPV6 物联网的前提是必须为物品赋以独一无二的地址 现有标准IPv4只支持大概40亿(232次方)个网络地址,平均每个人不到1个,人都不够分的。 IPv6是互联网协议第四版(IPv4)的更新版 Pv6支持2^128(约3.4 ×1038)个地址,这等价于在地球上每平方英寸有4.3×1020地址(6.7×1017地址/mm2) 丰富的地址资源使得物联网成为可能。 WSN 传感器:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成 。 无线传感器网络(WSN)是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输应用。 WSN/ZigBee技术 无线传感网络内的各个要素通过一个统一的协议进行信息的传输,这个协议就是ZigBee。 ZigBee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。 无线传感器网络 Wireless Sensor Networks 包含传感器节点,按计算能力可分为普通节点和汇聚节点等; 传感器节点包含了具有采集环境数据功能的感应器和具有联网功能的电子元件; 节点间能够通过特有无线通信方式互联(如:ZigBee)。 影响物联网发展的五大因素 个人隐私与数据安全 --安全因素的考虑会影响物连网的设计,避免个人数据受窃听受破坏的威胁。除此之外,专家称物联网的发展会改变人们对于隐私的理解,以最近的网络社区流行为例,个人隐私是公众热议的话题。 公众信任 ---信息安全目前是广大群众对物联网的主要关注点。如果物联网的设计没有健全的安全机制,会降低公众对此信任。所有在设计物联网之初,就有必要考虑的安全层面。 标准化 ---标准化无疑是影响物联边普及的重要因素。目前 RFID,WSN 等技术领域还没有一套完整的国际标准,各厂家的设备往往不能实现互操作。标准化将合理使用现在标准,或者在必要时创建新的统一标准。 研究发展 ---物联网相关技术仍处在不成熟阶段,需要各国政府投入大量资金支持科研,技术转化。 系统开放--物联网的发展离不开合理的商业模型运作和各种利益投资。对物联网技术系统的开放,将会促进应用层面的开发和各种系统间的互操作性。
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    2020-7-13 00:43
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    【富芮坤物联网开发板评测】蓝牙点亮LCD
    上海 富芮坤 微电子有限公司开发的 FR8016H 是符合 BLE5.0 标准的 SOC 芯片 ,集成了蓝牙射频收发链路和 ARM Cortex-M3 微处理器,芯片尺寸十分小巧,仅 4x4mm 。富芮坤官方提供了 BLE 、 GPIO 、 UART 、 IIC 、 SPI 等诸多接口的标准库,方便研发人员快速开发新产品。 作为单片机开发小白,十分感谢富芮坤公司组织本次物联网开发板评测活动,让我对单片机开发流程有所了解。记得初学 FPGA 时,做的第一个实验是点亮发光二极管,于是考虑借助这块开发板完成一个相似的实验。开发板上有 SPI 接口控制的 240*240 LCD 全彩显示屏,那就点亮这个 LCD 吧。仅仅利用 Cortex-M3 点亮 LCD 没有用到这款芯片集成的蓝牙功能,于是考虑用手机作为上位机,通过蓝牙透传发送控制指令, FR8016H 对收到的控制指令进行解析,然后驱动 LCD 显示红、蓝、绿三元色或者混合颜色,如下图所示。 手机端利用蓝牙调试器实现上位机功能,这款 APP 很多小伙伴都介绍过,此处不再赘述(简书教程链接: https://www.jianshu.com/p/1a8262492619 )。蓝牙调试器中定义 red/green/blue 三个布尔型数据,由于没个变量可用 1 比特表示,发送的有效数据用 1 个字节就足够了。设置的数据包结构为包头( 1 字节) + 有效数据( 1 字节) + 校验与包尾( 2 字节),其中有效数据编码与颜色映射的真值表为: 开发板上的蓝牙作为 peripheral 设备工作于 slave 模式 。 simple_gatt_service.c 中的 sp_gatt_write_cb 函数改写如下: 实验效果: 通过本次活动我了解了单片机开发流程,也学到了不少 BLE 相关的知识,期待更多的开发者设计出优秀的作品。愿国产芯片生态越来越好,开发者越来越多。
  • 热度 2
    2020-7-7 12:45
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    【富芮坤物联网开发板评测】FR8016H开发板开箱测评
    FR8016HA 开发板硬件 *支持蓝牙 V5.1 低功耗(BLE) *预留外接 J-Link 调试接口(PC6 SWCLK、PC7 SWDIO),支持 J-Link V9 *板载六轴陀螺仪传感器 SH2100 *板载温湿度传感器 SHT30-DIS *PCB 天线 *1 个 LED 灯 *2 个用户按键、1 个复位按键 *板载 USB 转 TTL 串口 CP2102 *板载 4 相 5 线步进马达驱动接口 *板载 240*240 像素 LCD 彩色屏 *支持 6 路 PWM 输出 *支持 3 组对称互补 PWM 输出 *支持 4 路 10 位 ADC、1 路 16 位 ADC 输入、2 路 I2C、2 路 UART *支持 MIC 输入 *支持播放本地提示音文件 SBC 格式 *内置充电管理,充电电流最大 200mA,软件可配置充电电流参数 *预留体温测试检测电路 *预留压力传感器 BMP280 电路 现在正式开箱 开箱物品 上电 1. 资料准备 所有资料都可在富芮坤官网 (furuikun) 官方网站: https://www.freqchip.com SDK 下载地址: https://www.freqchip.com/sdkxz 资料下载地址: http://www.freqchip.com/gjhkfb “ 开发板资料(硬件版本V1.4 ).rar ”和“ Fr801xH SDK 开放包”。到这就基本包含了我们所需所有资料,下载后就暂时无需下载其他资料了。 让我们看一下资料内容 …… 需要重点关注的资料: a) SDK 教学入门 \Fr801xH SDK 完工的文档 \Fr801xH 快速入门 .pdf b) FR8016HA 开发板使用手册 V1.4( 硬件版本 V1.4).pdf c) FR801xH specification V1.1.pdf d) FREQ BLE SDK User Guide V1.0.5.pdf 例: A. Fr801xH 快速入门,关注内容:安装环境配置、软件驱动安装以及程序下载方法,里面附带下载地址,在此就不赘述了。 B. FR8016HA 开发板使用手册 V1.4 ,关注内容:开发板系统框图,开发板原理图。 C. FR801xH specification V1.1 ,关注内容:功能框图,引脚定义,寄存器定义 (P26) , IO 口的多路复用 功能框图 引脚定义 IO 口的多路复用表 D. FREQ BLE SDK User Guide V1.0.5 : Fr801xH SDK 开放包的用户指南,仔细看就完了,主要是教你怎么去使用软件库以及代码运行的流程。(该开发包包含 Fr801xH 使用的 API (软件库和源代码)和基于 keil 的示例工程和基于 GCC 编译的工具链脚本) 2. 工具准备 a) Keil uVision5 MDK V5.27 (也可以下载最新版本 V5.30 )地址: https://www.keil.com/download/product/ b) ARM.CMSIS.5.7.0.pack ( Cotex-M3 核支持的软件包) 地址: https://www.keil.com/dd2/arm/armcm3/#/eula-container c) 需要支持 Fr801xH J-link 在线下载程序时,可将 Fr801xH SDK/Tools/FR8010H.FLM 文件拷贝到如下目录: Keil_v5\ARM\Flash 。 d) CP210x 串口驱动程序 地址: https://cn.silabs.com/products/development-tools/software/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers e) FR8016HA 开发板软件烧录( FR8010H_Download_Tool.exe )地址: FR801xH-SDK\tools f) 手机端 APK ( Fr8010loadsbc_v16.apk )地址: FR801xH-SDK\tools 3. 创建 Keil 工程项目 这个在官方的开发资料中有详细的讲解。地址: 开发板资料 V1.4\SDK 教学入门 \Fr801xH SDK 完工的文档 \Fr801xH 如何构建系统 .pdf 个人建议:前期不必花大把时间在这,大致了解下流程便可,先用官方提供的例程来用,等对 SDK 包程序结构及运行方式足够了解后,再回头花 时间了解了解。
  • 热度 2
    2020-6-30 17:25
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    【富芮坤物联网开发板评测】小白开箱测评系列(HELLO WORLD+蓝牙通信)
    首先,很感谢富芮坤官方提供的 FR8016HA物联网开发板。 个人介绍:上学时候按照书本玩过单片机的小白 评测的目的:通过此次学习评测,对 FR8016HA物联网开发板进一步了解,以供后期使用。 【 产品简述 】 废话不多说,上图! 图一为实物开箱图,图二为开发板的开发板系统框图,从系统框图中可以看出该开发板功能较多(嘻嘻嘻,后面有很多模块可以玩了)。 【应用思路】 1.搭建环境,通过HELLO WORLD确保环境搭建成功。 2.蓝牙通讯。 【操作方法】 一、环境搭建 1.相关软件安装 关于这部分的安装,相信很多测评都已经有详述了。下面我就主要思路和注意点进行阐述。 1.1主要思路:驱动安装——开发软件安装——环境搭建验证(利用官方的DEMO编程,将形成的固件BIN用串口烧录软件烧录) 1.2注意点: A.驱动安装:USB转串口驱动程序CP210x_VCP_Windows 如果说你的端口中出现了如图所示的端口,那么恭喜你驱动安装成功。 B.开发软件:KEIL 安装完KEIL软件后,可能会出现下图的错误和编译的出现的一些未知错误,需要你用破解软件进行破解 C.验证环境(以HELLO WORLD为例) 对于我这种小白,当环境搭建完后,第一步应该是开始HELLO WORLD之旅。放程序!! 你可以通过串口通讯工具看到相应的反馈。 不过如果想让屏幕上显示出来,你可以加一段关于LCD方面的优化程序。(程序如图所示) 然后实物就这样。 二、蓝牙通讯 1.程序编写,烧录程序。程序部分如下 2.通讯 手机下载蓝牙解调器,搜索设备,连接。 连接部分需要注意,关于蓝牙连接需要进行UUID配置(要了解相关的只是可以翻看关于蓝牙协议的运行框架),UUID配置有三个值需要设定。如下图所示 而我们则需要找到对应的UUID的值。(以TX的UUID为例) 由上面这三幅图,可以看出函数定义的时候把TX的UUID设定为0xFFF4,所以手机端的TX UUID的值选择 一般进行上面操作就可以进行正常通信了。基本上就能出现按相应的按钮出现不同的反馈的现象。 【问题】 当然在实际情况下,我有碰到这种情况过,按了按钮,手机端没有接受任何东西。 原因不明,但被解决了。 解决方法: 先打开串口通讯工具,看按键后的打印信息,我这边是这样的。 说明板子有接收到数据,然后我给每一段程序都加了CO_printf,然后发现都程序是正常打印,如图所示(图中的部分已经被我注解掉了,要想看到对应信息去掉注解)。 将开始的CO_printf注释掉,就发现串口有正确的反馈,手机也是。(很奇怪的是,我没有加减任何程序,不知道这是什么现象) 【总结】 总的来说,官方发的资料还是很全的,当然后续还有很多模块等着倒腾。 特别感谢,这次各位大神的助力,我所有的程序都是模仿借鉴,后期有时间,我会根据相应的程序去了解更多。 大家在这过程有问题可以咨询我,一起玩么,这段时间太忙了,只能草草的PO上来,抱歉。
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    2020-6-2 11:04
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    见这个帖子: https://www.ednchina.com/news/202005290933.html?from=datu0?utm_source=EETC%20Article%20Alert&utm_medium=Email&utm_campaign=2020-06-01 软件下载的路径 USB转串口驱动: https://www.silabs.com/products/development-tools/software/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers 串口调试工具: https://www.crsky.com/soft/138220.html Keil μVision: http://www2.keil.com/mdk5/selector/ 1)USB转串口驱动 :注意事项: USB转串口驱动,这个需要和芯片配套。安装成功后,在设备管理器中并不能直接看到有COM口生成。要插上USB后才会冒出这个端口,端口号可修改,这也就解释了为什么要和芯片配套。 2)Keil uVersion 编译工具:注意事项: 编译程序要用到Keil μVision,这个需要使用专业版。 一开始想从Keil官网下载免费的Lite版使用,但编译时出现fatal error,代码好像是L250,code size limit,因此就需要升级到专业版才能编译成功。 好在Keil提供30天的试用期,从官网申请一个License Code(LIC),就可以将它转成专业版。 ================================================ 原来如此, 今晚回家要测试一下,看是不是可以解决问题!
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