引言

目前多標準多協(xié)議共存的場合應用增多，而充當協(xié)議轉換橋梁作用的網(wǎng)關起到了關鍵作用當前比較流行的兩個本地無線技術無疑是Wi-Fi 和藍牙，但是，對于低功耗、低帶寬的控制類應用，諸如工廠內(nèi)的傳感器網(wǎng)絡，ZigBee 或許是個更好的選擇。配備一個功能強大的處理器后，ZigBee可以在低功耗、低帶寬的限制下高效完成很多復雜的應用。

ZigBee 因其低成本、低功耗、組網(wǎng)靈活等眾多優(yōu)勢，成為工業(yè)無線通信技術中備受關注的技術之一。ZigBee 是一種低速網(wǎng)絡，傳輸速度為10KB/S～250KB/S，多樣的互聯(lián)方式使得組網(wǎng)方式靈活而穩(wěn)健。

文章介紹一種基于AT91SAM9260 的ZigBee 工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關設計，實現(xiàn)ZigBee 與工業(yè)以太網(wǎng)的一種透明接入，上層采用ZigBee 協(xié)議，應用于工業(yè)現(xiàn)場短距離的無線控制、監(jiān)測、數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊囊蕴W(wǎng)協(xié)議轉換，并內(nèi)嵌嵌入式WebServer 實現(xiàn)現(xiàn)場儀表的遠程監(jiān)控、遠程數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)應用框圖如圖1 所示用戶可通過ZigBee 以太網(wǎng)網(wǎng)關內(nèi)嵌得WebServer 直接訪問或修改儀表數(shù)據(jù)，實現(xiàn)現(xiàn)場儀表的遠程監(jiān)控、遠程診斷等當網(wǎng)關接入GPRS 或因特網(wǎng)后，無論你身處何地都可隨時訪問工業(yè)現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)，實現(xiàn)現(xiàn)場儀表的遠程組態(tài)、遠程診斷以及遠程操作等功能，使世界范圍內(nèi)的不同傳感監(jiān)測網(wǎng)絡可以信息共享。

圖1 ZigBee 以太網(wǎng)網(wǎng)關應用示意圖

1 硬件設計

網(wǎng)關硬件如圖2，系統(tǒng)以AT91SAM9260 為核心，AT91SAM9260 為ATMEL 公司高性能ARM9 處理器，主頻可達200M，帶有以太網(wǎng)MAC，擴展了以太網(wǎng)PHY 模塊、 ZigBee 無線通信模塊、Nand FLASH和SDRAM。圖中K9F2G08 為256M的Nand FLASH，HY57V64162為64M SDRAM，與AT91SAM9260 的地址線、數(shù)據(jù)線、片選線、讀寫線直接無譯碼相連接。

DM9161 為以太網(wǎng)PHY 芯片，10M/100M 兼容，實現(xiàn)以太網(wǎng)物理層CC2520 是TI 公司的第二代的ZigBee/ IEEE 802.15.4 RF 收發(fā)器，具有當今業(yè)界最佳的選擇性/共存性及優(yōu)異的鏈路預算功能特點，目標滿足各種應用中ZigBee/IEEE 802.15.4 同專有無線系統(tǒng)的要求，而且提供了廣泛的硬件支持，包括數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)傳輸、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)認證、空閑通道評估、鏈接質量指示以及數(shù)據(jù)包計時信息等，與AT91SAM9260之間通過SPI 進行數(shù)據(jù)通訊與控制。

ARM9處理器的ZigBee工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關設計 1' />

圖2 網(wǎng)關硬件框圖