智能网关技术关键及典型参考设计集锦

DK100 用于工业物联网网关开发设计

　　DK200 用于交通运输物联网网关开发设计

　　NXP互联网（IOT）网关是连接日常无线功能的设备的有线网络的一个重要组成部分，它们可以控制和监视。基于主机控制器运行OpenWrt ARM9 Linux操作系统，提供了一个易于使用的平台系统开发。它的软件设计是模块化的，允许轻松定制的，包括应用程序的变化软件。无线接口可以参与 ZigBee或 JenNetIP网络。随着无线USB的适配器的加入，网关可以参与的混合网络。数据加密在有线接口使用标准的互联网技术和128位AES加密的无线通信技术。这个物联网网关是一个以太网网关有着密切联系，专为低功耗无线网络设计的，基于IEEE 802.15.4标准，能兼容ZigBee和JenNet-IP的智能网关。

　　1. 功能框图

　　2. 重要特征

　　2.1 ARM926EJ-S处理器，CPU时钟运行速率可高达266MHz

　　LPC3240(＄5.5350)的CPU工作频率最高可达266 MHz。恩智浦实施采用了一个ARM926EJ-S CPU，具备Harvard架构，5级流水线和完整的存储器管理单元（MMU）。 LPC3240还包含256 kB片内静态RAM，一个NAND闪存接口，一个以太网MAC，一个支持SDR和DDR SDRAM的外部总线接口，以及其它静态设备。另外，LPC3240包含一个USB 2.0全速接口，7个UART，2个I2C总线接口，2个SPI/SSP端口，2个I2S总线接口，2个单输出PWM，一个电机控制PWM，6个带捕获输入和比较输出的通用定时器，一个SD接口，以及一个带触摸屏检测选项的10位模拟-数字转换器（ADC）。

     详细资料：NXP LPC3240

　　2.2 无线Zigbee 通讯采用 NXP JN5168(＄1.9080) 芯片

　　JN5168是超低功耗的高性能无线微控制器，支持JenNet-IP、ZigBee Smart Energy、ZigBee Light Link、RF4CE和IEEE802.15.4网络协议栈，适合开发Smart Energy、Home Automation、Smart Lighting、遥控或无线传感器应用。该器件具有一个增强型32位RISC处理器，带256 kB嵌入式闪存、32 kB RAM和4 kB EEPROM存储器，通过可变宽度指令提供高编码效率；一条多级指令流水线，通过可编程时钟速率实现低功耗运行。该器件还集成了2.4 GHz IEEE802.15.4兼容型收发器和各种模拟和数字外设。凭借一流的15 mA工作电流特性和0.6 µA睡眠定时器模式实现出色的电池寿命，支持用一枚钮扣电池直接供电。

     详细资料：NXP JN5168无线微控制器

　　2.3 采用TI DP83848K(＄1.0688) 10/100M以太网收发器

　　DP83848(＄0.9000) 10/100 Mb/s单路物理层器件提供了低功耗性能，其包含一个智能电源关闭状态－能量检测模式。
      
     详细资料：TI DP83848

　　3. 产品优势

　　JN5168 ZigBee / JenNet-IP 无线接口

　　ZigBee光链路，ZigBee家庭自动化和 JenNet-IP提供了一个单一的应用层

　　定制软件使混合ZigBee家庭自动化/ZigBee无线光链路网

　　基于MIB的JIP应用层

　　Linux操作系统的镜像系统

　　可编程的自定义应用程序

　　支持标准的网络安全，包括TLS

　　支持本地Web服务器

　　恩智浦LPC 3240 ARM9主机控制器

　　1 GB闪存

　　512 KB SRA

　　256 KB EEPROM

　　7-16 V直流电源输入

　　以太网RJ45端口

　　USB端口支持WiFi适配器或额外的网络层

　　CE和FCC认证

　　可定制的LED和按键的功能

　　采用RP - SMA连接器与外部天线

　　4. 应用领域

　　ZigBee网络的网络控制

　　JenNet- IP网络的网络控制

　　连通以太网网关/协议

　　智能楼宇的通信与控制 

　　描述

　　此设计可为家庭自动化应用提供 ZigBee® 家庭自动化 （HA 1.2） 认证的参考网关。由 Sitara™ AM335x 处理器提供支持的功能丰富且基于 Linux 的网络和 GUI 示例应用可以使用基于 SimpleLink™ ZigBee CC2531(＄4.0000) 无线 MCU 的软件狗控制和监控 ZigBee 节点。此设计包含几十个可简化 Linux 系统中的 ZigBee 集成和应用开发的 API。

　　特性

　　用于家庭自动化的简单 API，将 TCP/IP 集成到 ZigBee 网桥，有助于加快应用的开发速度和简化低功耗连接解决方案的集成

　　基于 CC2531 的运行 ZigBee 家庭自动化 （HA 1.2） 认证协议堆栈的 USB 软件狗、MAC 和 PHY，针对互操作性进行了全面测试

　　基于 Sitara AM335x BeagleBone Black 社区支持的低成本开源开发平台和基于小型 USB 软件狗的 SimpleLink™ ZigBee CC2531 无线 MCU

　　可从 TI 网上商店或通过授权经销商获取所有系统硬件组件。还可获取基于 Wiki 的用户指南以生成和编译 Linux 开源组件

基于 Linux 的现