通过ZigBee实现信息家电远程监控

　　通信方案采用相对简单的ZigBee星型结构。即以ZigBee协调器（含全功能ZigBee设备FFDl为整个通信方案的核心。以多个ZigBee终端设备f含半功能设备RFD）作为周围的节点。构成一个星型网络。再结合远端控制，该方案可由以下这几部分组成：ZigBee协调器、ZigBee终端设备（被控对象，例如煤气水三表等电器）、Intenet、远程计算机。其中ZigBee协调器负责与ZigBee终端和外部网络之间的通信，是整个系统的核心。Zig—Bee终端设备负责数据的采集和各种数据的传输。

　　根据方案的组成又可将该方案可分为两大模块：

　　一是家庭ZigBee协调器模块；二是ZigBee终端模块。

　　前者又分为核心控制模块、协调器端无线收发模块、网络接El模块和GPRS通信模块：后者分为终端收发模块和数据采集与控制模块。其模型如图1。家庭ZigBee协调器模块以ARM微处理器为核心。通过协调器端无线收发模块与终端模块实现通信。通过GPRS与手机通信，通过Internet与远程计算机通信。

　　实现各模块的功能并相互之间的通信。就可以通过手机或者通过Intenet上的远程计算机。实现对信息化家电实现远程的监控。

　　3 信息化家电通信方案的模块及软件流程

　　3.1 ZigBee协调器结构模型及其应用程序的开发

　　（1）ZigBee协调器结构模型

　　ZigBee协调器开发平台采用的是基于ARM920T核的S3C2410X微处理器。是整个通信方案的核心。

　　协调器的无线收发模块用的ZigBee全功能设备——RF收发芯片CC2430.实现一对多的短距离通信。由于CC2430已固化了ZigBee协议栈的底层f即PHY层和MAC层）。只需配简单的外围设备即可构成协调器的收发模块。GPRS用来实现远距离的数据传输。这一块可选择GPRS微处理器MC35i及外围电路组成。

　　也可以采用市场上现有的成熟产品来实现。且S3C2410X微处理器内部不具备网络接E1.协调器用微处理器和以太网控制芯片（CS8900A）一起并配合辅助电路实现网络接口功能。这样。通过S3C2410X微处理器要实现ZigBee协调器端与ZigBee终端之间的通信；GPRS与手机之间的通信；通过Intenet与远端计算机之间的通信。S3C2410X微处理器为核心的协调器结构模型如图2。

　　其中，结构模型中电源电路、系统时钟电路、系统复位电路、Flash／SDRAM存储器接口电路是S3C2410X微处理器运行的基本电路。JTAG接口、以太网接口、串口以及无线收发模块（CC2430和其外围电路构成）。是实现协调器功能的主要的接口电路。

　　JTAG标准主要用于芯片内部测试及对系统进行仿真、调试。标准的JTAG接口有四线。且接法简单。

　　MAX232和RS232实现串口功能。用于协调器与GPRS设备之间传输数据。GPRS采用市场上现有的产品。将自带应用程序稍做修改。让GPRS自动收发数据。

　　无线收发模块主要是用于ZigBee星型网络的建立、初始化。以及与多个ZigBee终端设备间的数据收发。

（2）ZigBee协调器软件开发流程

　　在ZigBee协调器结构中。基于ARM920T的S3C2410X微处理器是核心器件。采用嵌入式操作系统，要求该系统内核小而稳定、网络功能强大和出色的文件系统支持等，选择¨cLinux。首先，在S3C2410X微处理器植入IxcLinux.确定一个控制平台。然后编写并安装网口、串口、JTAG接口等相关硬件的驱动程序。再编写由核心器件所控制的3个通信子程序。即S3C2410X微处理器与GPRS之间的串口通信、S3C2410X微处理器与CC2430之间的通信、S3C2410X微处理器与远端计算机之间的通信。最后是家电的数据采集、传输以及远端控制程序。也包括3个子程序。即ZigBee协调器端无线收发模块与多个ZigBee终端收发模块之间的通信、GPRS与手机之间的通信、远端计算机的监控程序。在嵌入式系统的交叉开发环境下，协调器模型的软件开发流程如图3。

　　3.2 ZigBee协调器与ZigBee终端之间的通信

　　ZigBee协调器与ZigBee终端之间的通信可分ZigBee星型网络的建立和网络间数据的传输两个部分。

　　ZigBee的软件开发主要是ZigBee协议栈的网络层、链路层以及应用层的开发。ZigBee星型网是以协调器f全功能设备FFD）为核心。周围是ZigBee终端（半功能设备RFD）。RFD只能与FFD通信。若要实现RFD之间相互通信。只能通过FFD中转。每个ZigBee都有自己唯一的64位MAC地址。组网后有自己的网络ID.通过事先设定的绑定表来查找目标节点。实现源节点与目标节点之间的通信。星型网络的建立可分为两个部分：ZigBee协调器网络的建立和多个ZigBee终端的接人与数据传输。其流程分别如图4。

　　GPRS与手机之间的通信技术非常成熟。产品很多，也很容易实现。远程监控程序是个普通的网络通信程序，应将监控对象与所传输数据格式对应起来。

　　4 结语

本文以Zig