标签: 无线解决方案

  随着移动互联需求的崛起，各类消费行业，工业行业，特种行业对便携移动产品的需求呈现爆发式增长，其核心是对各种设备内部增加强大嵌入式处理器和高级多任务操作系统并将设备接入互联网的要求。随着Cotex-A8处理器和Android操作系统的出现，此类需求开始被引导和真正实现，但还处于起步阶段。 但是由于Cotex-A8处理器和Android操作系统的高额开发成本，各大芯片商和平台商都将市场目标瞄准于能产生巨大销量的消费类电子产品以迅速回收成本和获得收益。这种状况导致全世界为数不多的能设计和研发高端ARM芯片的公司提供给二次开发者主要以消费类电子如手机，上网本，平板电脑为目标的参考设计或开发平台。而众多细分的工业行业，特种行业，科研项目，未知新兴行业需要接口更加丰富，扩展性更加灵活但是CPU运算速度，视频图像处理能力，功耗管理水平同样达到世界顶级水平的开发平台。 以此为出发点，辰汉电子为满足广大新老行业客户的要求，推出i.MX53 MDK1 V1.0产品扩展型开发平台，此平台采用核心板+母板构架，将高达1.2GHz主频的CPU，800MHz的DDRIII和复杂的电源管理系统设计在核心板上，这样彻底让行业客户避免了设计高速信号的风险，保证了项目原型的设计成功率和避免了软件开发因为硬件高速系统的不稳定而中止。 与此同时，MX53 MDK1的母板将i.MX535的几乎所有接口引出，同时增加了丰富的有线和无线链接模块(接口)，如WIFI,蓝牙，GPS,3G,Zigbee，也预留了众多传感器接口，如光线传感器，三轴加速度传感器，电子罗盘等。彻底将i.MX53 MDK1打造成移动互联网和物联网海量细分行业的原型开发平台。 i.MX535MDK1采用气势如虹的Android2.3操作系统，并在合适的时机向Android3.0以上操作系统升级，广大细分行业用户只要在Android上开发基于Java的应用程序即可获得如同PC这样的强大软硬件功能，再也不用为在ARM9/ARM11的开源Linux的低性能而烦恼。   为感谢广大的新老客户对辰汉电子的信任和支持，在i.MX53 MDK1开发板上市之际推出预订有礼的大优惠活动，以回馈广大新老客户！ 具体活动如下： 1 凡在11月30日之前预订i.MX53 MDK1 开发板并支付60%货款者即可获得85折优惠； 如一次性订购两套(及两套以上)者即可获得8折优惠，并附赠MiPad平板电脑一台！ 2 在11月30日之前采购辰汉电子其他型号开发板(MX27 MDK1/MX27 MPK1/MX35 MDK/MX51 MPK1)享受以下优惠政策： 一次性采购任意两套上述产品即可获得八折优惠，并附赠MiPad平板电脑一台； 一次性采购任意三套上述产品即可获得七五折优惠，并附赠MiPad平板电脑一台； 一次性采购任意四套(及四套以上) 者即可获得七折优惠，并附赠MiPad平板电脑一台。 订购电话：021-51693807   i.MX53 MDK1 开发板技术参数如下：   (注：辰汉电子保留本次优惠活动的最终解释权) 辰汉官网：www.morninghan.com

BK1085 的默认初始化设置并非出于最佳信噪比输出状态。如需要进一步提 高输出信噪比，需要在初始化配置中更改Reg6 从1 到0（SNR 能提高4‐ 5dB）。

一、ZigBee 技术日趋完善 ZigBee技术是一种工作在900MHZ和2.4GHZ频段的新兴无线网络技术，具有中等通讯距离 （10米到数百米），比较灵活经济的通讯速率（40Kbps到250Kbps），并且有星状，网状（MESH），树状等多种网络拓扑，低的功耗等特点，所以在当今无线通讯技术和无线网络技术领域，占用重要的一席之地，图一描述了以监视和控制为主要应用方向的ZigBee技术，在当今新兴无线网络技术中的位置。 图1 ZigBee在新兴无线网络技术中的位置 ZigBee技术诞生后，经历了一个不断完善的成长过程，其核心技术是软件协议栈，从2004年2月的第一个版本ZigBee 2004，到2007年开发完成的ZigBee 2007，ZigBee PRO，历时4年，不断完善和不断改进，在网络可靠性，网络容量，低功耗，抗干扰等多个方面，技术日趋完善。 图2是ZigBee协议栈升级的历史            与ZigBee 2004、ZigBee 2006相比较，ZigBee 2007/pro进行了如下技术上的完善和改进： ZigBee 2007/pro 是工业级和商业级协议栈 ZigBee 2007/pro 适合于大型网络（超过1000个节点的大型无线传感器网络） ZigBee 2007/pro 改进了路由方式，是路由更加可靠，路由表格更加节省内存。 ZigBee 2007/pro 增加了高级跳频技术，具有超强网络抗干扰能力。 ZigBee 2007/pro 可以分包传输长数据包。 ZigBee 2007/pro 提供商业级的加密通讯。 ZigBee-2007 规范定于了两套高级的功能指令集（ feature set）：分别是ZigBee 功能命令集和ZigBee PRO 功能命令集。（ZigBee 2004和2006都没有和不兼容这两套新的命令集）。         ZigBee 协议栈模式(Stack Profile 1) 是2006发布，目标是消费电子产品和灯光商业应用环境，设计简单，使用在少于300个节点的网络。        ZigBee PRO协议栈模式 (Stack Profile 2) 发布在 2007年目标是商业和工业环境，支持大型网络，1000个以上网络节点，相应更好的安全性。       图3是ZigBee 2007协议栈的新结构 升级到ZigBee 2007/PRO对无线单片机的硬件要求          ZigBee无线网络的基本部件包括协调者（coordinator ）路由器(router) 和终端节点( end device)，这些基本部件的核心都是一个完整的，具有IEEE802.15.4标准无线收发器和微处理器（单片机）的片上系统SoC(也称为无线单片机)，由于ZigBee 2007和ZigBee RO软件协议栈比较复杂，需要较大的内存空间和较大的运算处理能力，所以，需要无线单片机具有这样的能力，才能升级到ZigBee 2007/PRO协议栈，表一是部分可以升级到ZigBee2007/PRO的无线单片机系统。 目前市场上的一些无线单片机由于设计定位和推出时间等原因，不能升级到ZigBee 2007和ZigBee PRO ， 对于8051内核的8位无线单片机，如果闪存少于128K，一般不能不能升级到ZigBee 2007 ( 例如CEL公司最近推出的具有8051内核的ZIC2410 无线单片机，内存只要96K， 所以不能升级到ZigBee 2007)， 另外采用TINY OS 和CC2420组成的系统，由于缺乏TI和FREESCAL公司的支持，也很难很快升级到ZigBee PRO协议栈。   将无线传感器网络升级到ZigBee PRO的具体步骤        当你选择了具有升级能力的ZigBee无线单片机系统后，升级你的无线传感器网络系统到功能强大的最新ZigBee PRO协议栈，是一件不困难的事情，这是因为FREESCAL和TI公司强大的技术开发团队，已经将ZigBee 2007和ZigBee PRO的庞大的而且复杂的技术规范，做成了完整的软件代码包和容易使用的API命令，各种直观的表演和测试软件，让任何熟悉单片机的工程师，都很容易上手和入门。      下面，让我们来看看一个典型升级的过程：       第一步，你需要去 Freescale公司和TI公司网站，下载完整的ZigBee PRO协议栈包装，可能有几十兆的大小，可能需要简单的注册，但是都是完全是免费使用的。       第二步，你需要选择一个具有ZigBee PRO开发能力的开发系统，表1列出了部分系统，使用国产化的开发系统，最大的好处在于可以方便的获得技术支持和服务。图四是一个典型的无线龙通讯公司生产的ZigBee PRO开发系统。 图4 典型的ZigBee PRO国产化开发平台     第三步，你需要下载编译调试工具，表1的列出系统都是使用IAR公司的强大开发平台，你可以到IAR公司网页下载评估版和快速开始评估系统，都是免费的。安装这些系统是非常容易的事情。       第四步，编译和调试，从IAR编译调试平台，打开各种ZigBee PRO的工程文件，你可以看得各种已经做好的软件代码，这些代码就是神秘的ZigBee PRO协议栈和各种应用接口软件代码和工程文件，图五是一个打开文件的实例。 图5 典型的ZigBee PRO 工程文件和代码         然后，你可以随意在这个源代码的工程上，添加你的应用代码，例如：“采集一个节点的温度数据 ，通过ZigBee PRO网络多跳路由发送到主机”“数据链因为干扰中断，立即将网络跳频到其他干净频段”…..等等高级功能，都可以通过软件代码轻松和容易的立即实现。        然后你使用开发系统的在线仿真器，将你修改，编译的代码，下载到无线传感器节点内部，并采用IAR强大的差错调试功能，进行代码测试运行和修改。      第五步：将代码分别下载到你的协调者（coordinator ）路由器(router) 和终端节点( end device)，然后开始运行你的应用，可能是开关一个灯泡，也可能是监视烟雾报警器，也可能控制一个马达…..，你会发现，你可以轻松控制你的无线传感器网络内的任何路由器和节点。        到这里我们祝贺你，你已经完成了ZigBee PRO无线传感器网络的升级过程，过程如此的轻松，并不是像网络上有些文章讲，ZigBee无线网络技术这样的东西太复杂，只适合国外高技术环境，不适用于国内弱技术环境。        我们认为，任何熟悉单片机和嵌入式的电子工程师，软件工程师，都可以借助成熟的ZigBee协议栈和国产化的开发系统，轻松驾驭ZigBee网络技术，也可以很容易将自己的无线传感器网络升级到最新的功能强大ZigBee PRO，ZigBee 2007无线传感器网络技术。  

 目前，短距离嵌入式无线数据通讯和无线网络，作为电子技术和嵌入式技术发展的一个”热点”，，随着像ZIGBEE，Wi-Fi，蓝牙等新兴无线技术在市场上的空前成功，越来越多的多的人开始关注这个嵌入式技术热点，同时也希望尽快学习和掌握这门最新的技术，将这些无线技术应用到自己熟悉的各个应用领域。     许多大学和职业学校，也希望尽快开设短距离无线通讯，ZigBee技术，无线传感器网络，单片机无线数据通讯等新兴课程，缩短 学生和目前先进技术差距，使学生掌握最新的无线通讯和无线网络技术，增加就业机会。     对于希望入门和从头开始学习单片机无线通讯和嵌入式无线通讯技术的单片机爱好者和电子工程师/在校相关电子，自动化，计 算机相关专业学生而言，入门无线和无线网络技术，需要有下列学习和实验的条件:     1)一个低价格的无线单片机和学习平台。     2)一套通俗易懂，理论结合实践的教材。     3)一个简单易学的典型的无线网络协议栈。     最近世界著名的芯片厂商TI公司最近发布了最新的CC1110和CC2510无线SOC，无线龙通讯公司发布了高性能低价格国产C51RF-PS 无线单片机(网络版)无线教学平台，(该平台包括IAR高级软件C51编译和集成调试环境，USB-JTAG在线仿真器，CC1110或CC2510无线 模块)，完全满足了第一个基本条件。     最近由北航出版的无线单片机技术丛书之七CC1110，CC2510无线单片机和自组织无线网络满足了 第二个条件。     TI公司为CC2510和CC1110配备了一个具有无线路由功能的简单自组织无线网络协议栈，这就满足了上述第三个条件。     采用这个CC1110和CC2510无线片上系统(SoC)和C51RF-PS无线单片机(网络版)无线教学平台构建一个全新的超低成本无线学习平 台，任何人都能够实现采用一个平台，一本教材，从学习单片机基础开始，到学习短距离无线数据通讯，学习高级的无线网络等，一 气呵成，轻松完成自己的学习入门单片机，入门和实战高级无线网络的学习之旅。     CC1110/CC2510无线单片机和自组织无线网络一书，就是根据上面的要求专门设计的实用性非常强的教材，下面是对该书的一 些简单介绍。     该书从熟悉基本的硬件工具和平台开始，让读者首先简单熟悉将贯穿全书使用的C51RF-PS无线单片机(网络版)无线教学平台，然 后简单熟悉IAR高级软件编译和集成调试环境(这是一个非常强大，类似KEIL的C51编译，调试软件开发平台)。     接下来，详细介绍了CC2510，CC1110无线单片机的硬件结构和基础，为下面的学习，打下基础。     从第三章起，本书通过9组大型实验，让读者在动手实践中，开始单片机学习实践过程，实验内容涵盖了I/O初始化，定时器使用 ，中断应用，A/D应用，串口通信，时钟编程，看门狗，液晶驱动，用来引导初学者入门。每个实验都给出了详细的原理、内容及建 好的C51工程和C51源代码程序;对于完全没有单片机基础的读者，通过这样一段学习实验的过程，将能够比较容易的对应教材，通过 实际实验，初步掌握8051单片机的基础，对于已经非常熟悉8051单片机的读者，也可以看作是一个很好的复习和对无线单片机基础和 原理的熟悉过程。     当读者已经具备一定单片机基础后，本书进入了无线部分的学习过程，第四章，第五章，本书通过6六组实验包括： CC1110/CC2510无线射频收发配置、无线射频点对点无线数据通信、TDMA点对多点无线数据通信、FDMA点对多点无线数据通信、CSMA 点对多点无线数据通信、FHSS点对多点无线数据通信等。详细介绍了短距离无线书籍通讯的基本技术原理，并通过具体的实验，让读 者实际体验到如何采用C51编程和控制，实现无线通讯的具体基础和软件编程技巧;这实际上也是丰富读者嵌入式开发方面的经验和 C51编程方面的经验。     特别一提的是，从这部分实验开始，读者将开始使用无线龙通讯公司专门开发的虚拟PC软件工具，这套工具包括，无线龙串口助 理，无线龙虚拟液晶和七段显示等，读者使用这些工具，等于将自己的PC作为一个嵌入式应用的显示和通讯窗口，利用PC强大的图形 显示功能，读者能更加直观的看到自己C51软件代码的实际运行效果和无线通讯，无线网络实验的实际效果，不仅方便和容易使用， 而且大大降低了这套开发平台的成本，使在家建立低价格单片机/无线开发平台的梦想更加接近变成现实。     本书的后面章节，重点是自组织无线网络，通过对TI简单小型RF网络协议的详细介绍和大量无线网络实验，让读者了解和真实体 验如何一个典型的网络协议的基础和原理，C51代码如何在RF网络协议工作中工作的具体过程。     长期以来，国内的大学和职业学校，在开设无线通讯和单片机无线数据传输相关课程的时候，对无线网络协议栈这个无线网络的 核心部分的教学，一直没有很好的教学解决方案,让学生能够通过实践分析一个典型的无线网络协议栈，来了解无线通讯协议栈的原 理和实际动手实践，掌握如何自己设计无线网络协议栈。目前市场上的无线网络协议栈，如GSM/GPRS协议栈，802.11/WI-FI协议栈， 蓝牙无线网络协议栈等等，都比较复杂和庞大，不太适合入门级教学使用，而TI这个小型无线网络协议栈和相关实验代码，加上低成 本的C51RF-PS(网络版)实验开发系统，正好为国内无线网络协议栈课程和无线网络课程，单片机精品课程的教学，提供了理想的成套 的教学学习解决方案。     作为无线网络的核心，是出来网络协议功能的协议栈，小型低功耗RF网络通常包含电池供电的设备，这就需要较长的电池使用寿 命，以及较低的数据速率与占空比，而且直接相互通信的节点数量也非常有限。TI这个小型网络协议可实现MCU资源占用的最小化， 从而降低了低功耗RF网络的系统成本。     在使用很少资源情况下，这个小型无线网络协议依然能够支持点对点多路由通信，这种选择方案不仅可使用数据中心和网关 (AccessPoint)来存储并发送消息，还能通过范围扩展设备(rangeextender)来扩大网络覆盖范围，以支持四次网络跳转(AD-HOC)。同 时还支持串状网络和多种网络拓扑，高级网络路由等多种自组织无线网络功能。     对于入门无线网络，我们需要通过大量实验，来实际体验和了解包括NetworkManagement(网络管理)、AccessPoint(数据中心)、 FrequencyAgility(跳频)、RangeExtender(范围扩展)、Encryption(加密)、Battery-onlyNetwork(低功耗网络)等高级无线网络基础 和相关网络概念。同时对网络协议各层：ApplicationLayer(APP)应用层，NetworkLayer(NWK)网络层， LiteHardwareAbstractionLayer(LHAL)硬件逻辑层，无线网络的加密层等，也需要有一个实际和清晰的了解。     如何低价格的单片机系统中，在占用很少内存资源的情况下，开发低功耗无线网络系统?开发自组织无线网络协议软件?如何设计 复杂的网络拓扑软件?如何实现路由和无线自动转发?…这些在目前的网上公开的资料中，都很少见，但是，自己动手，通过大量具体 实验，实际操作和体验这个运行433MHZ/2.4GHZ高频率下CC1110/CC2510等片上系统(SoC)上的TI小型无线网络协议栈，就像自己上 手术台解剖的麻雀，让我们完全了其中网络协议栈的奥妙和原理，让我们对无线网络完全透明，豁然开朗，对无线网络的原理和无线 网络协议栈设计设计，都有了全新的认识和理解。     自己动手，快速掌握无线网络的“王冠”----软件协议栈，对每个希望入门单片机无线技术和嵌入式无线技术的单片机爱好者， 电子工程师，在校学生，都是一个具有挑战性的工作，无线龙通讯公司提供的C51RF-PS系统(网络版)开发平台和全部网络协议栈C51 源代码，为大家去迎接这个挑战，了完整的低成本解决方案。     今天无线技术，嵌入式技术，正在以空前的速度向我们走来，正在改变着世界，改变着我们的生活和未来，让我们努力学习，动 手实践，去迎接无线时代的新挑战!

无线传感器网络技术难题 怎样避免节点间和来自其它射频源干扰； 网络的扩展升级问题； 可以承载的节点数目； 节点是否可以按需随时地加入网络而不需对网络的其他部分进行再配置； 所需带宽； 怎样尽量减小功耗； 所需的微处理器资源。 详细介绍请查阅： http://www.c51rf.com/DownloadShow.asp?ID=103