XPort與ZigBee模塊的Internet接入技術
引 言
ZigBee技術作為一種新型的近距離、低功耗、低數據傳輸率的雙向無線通信技術,在家電產品中得到越來越廣泛的應用。在網絡無處不在的今天,人們希望隨時隨地能訪問和控制家庭中的各種家電設備。這就要求嵌入在家電產品中的智能控制系統 (Agent)能夠與Internet相結合,使家電設備順利地接入Internet,并能提供相應的網絡服務。實現這些服務要求Agent必須實現 TCP/IP協議棧,不管是以軟件方式還是以硬件方式,都會增加產品開發的成本、周期和復雜度。本文介紹一種基于XPort和ZigBee模塊的 Internet接入方案,將它集成到家電產品的設計中,即可使智能家電設備便捷地接入Internet,然后通過Internet來控制。
1 XPort
XPort設備服務器是美國Lantronix公司開發的一種緊湊且高度集成的、可讓任何帶有串口的智能設備接入Internet的嵌入式設備。通過在自己的產品設計中集成XPort,開發人員不必考慮復雜的網絡協議,可以大大縮短產品開發周期。XPort模塊集成有Lantronix公司的DSTni- EX增強版16位CPU。該模塊為i86內核體系結構,具有24位尋址能力、256 KB的SRAM、16 KB的引導ROM、384 KB的Flash和10/100 Mbps自適應以太網口(RJ45)。圖1直觀地顯示了XPort的接口方式和內部布局。XPort一端為3.3 V CMOS電平的8引腳高速串口(GND,3.3VDC,Reset,Data In,Data Out,CPl,CP2,CP3),另一端為RJ45標準以太網口。
XPort的主要功能是實現串口與10/100 Mbps網絡間的數據轉換,便于帶有串口的設備接入Internet;另外還有Email告警功能,通過設定的條件觸發。XPort高速串口支持 RS232、RS485協議,有300~921 600 bps的波特率可選。控制信號有DTR/DCD、CTS、RTS,流控制有XON/XOFF、RTS/CTS、3個PIO pin口(軟件可選)。XPort網絡接口的連接器為RJ45,支持協議有TCP/IP、UDP/IP、ARP、ICMP、SNMP、TFTP、 Telnet、DHCP、BOOTP、HTTP和AutoIP。XPort具有基于Windows平臺的配置工具,內建Web服務器,Flash存儲器可以存儲用戶自定義網頁,固件可以通過TFTP和串口升級。XPort設備服務器還提供10/100 Mbps自適應以太網連接、存儲在Flash中的可靠的操作系統、嵌入式Web服務器、完整的TCP/IP協議棧、標準的AES加密、狀態指示燈和電磁屏蔽電路等。XPort的內部結構如圖2所示,一端的串行接口與DsTni-EX連接,另一端的以太網連接器通過一個防電磁干擾電路與CPU連接。
XPort通過串口和邊緣設備通信。XPort的工作電壓為3.3 V,內部有一個電壓監測電路,當提供的電壓低于2.7 V時會觸發重啟。3.3 V電壓通過內建的1.8 V電壓轉換器為微處理器供電,濾波電路產生3.3 V的數字電壓和模擬電壓,25 MHz晶振電路為CPU和以太網媒體訪問控制芯片提供精確時鐘信號。
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