無線傳感器網(wǎng)絡(luò)3G網(wǎng)關(guān)的設(shè)計與研制
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WSN網(wǎng)關(guān)的核心模塊采用了ARM7的LPC2148芯片，CPU時鐘頻率為12 MHz。由于LPC2148芯片具有32 KB的SRAM與512 KB的SROM，滿足軟件系統(tǒng)的存儲與運行要求，不需要外擴存儲模塊，使硬件設(shè)計簡單化。同時為了提高WSN網(wǎng)關(guān)在無線方面的接收能力，選取nRF905工作在433 MHz頻段。根據(jù)WCDMA網(wǎng)絡(luò)的特點，采用了華為公司的EM770W作為3G通信模塊。EM770W支持標(biāo)準(zhǔn)AT指令集和華為擴展AT指令集，內(nèi)置TCP／IP協(xié)議棧，傳輸速率最大可達7．2 Mb／s。數(shù)據(jù)備份模塊選擇用SD卡，使各種特殊數(shù)據(jù)(報警數(shù)據(jù)或臨界值數(shù)據(jù))可以更方便地通過PC機讀取。采用無線通信模塊、3G通信模塊和核心模塊分開設(shè)計的方式，更有利于提高網(wǎng)關(guān)使用的靈活性。網(wǎng)關(guān)實物圖如圖2所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/161649.htm
2 軟件系統(tǒng)
在上述硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，結(jié)合與3G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腤SN網(wǎng)關(guān)傳輸數(shù)據(jù)的實時性，穩(wěn)定性，周期性強，時間間隔長，瞬間傳輸量大的特點，選擇了μC／OS-Ⅱ作為其操作系統(tǒng)和自主編寫通信協(xié)議。
2．1 軟件系統(tǒng)組成
網(wǎng)關(guān)的軟件系統(tǒng)由操作系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)兩部分組成。本設(shè)計根據(jù)μC／OS-Ⅱ具有實時性高，對ROM、RAM需求小、移植簡單等特點，同時，結(jié)合網(wǎng)關(guān)需求，采用了μC／OS-Ⅱ作為操作系統(tǒng)。μC／Os-Ⅱ是基于任務(wù)優(yōu)先級調(diào)度，根據(jù)這個原理，創(chuàng)建4個應(yīng)用任務(wù)。當(dāng)某事件發(fā)生時，系統(tǒng)必須在非常短的時間內(nèi)快速作出響應(yīng)，網(wǎng)關(guān)可以盡快的轉(zhuǎn)發(fā)相關(guān)的環(huán)境監(jiān)控信息。圖3為軟件系統(tǒng)框架圖。
由于3G網(wǎng)絡(luò)信號的強弱可能導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)與WCD-MA網(wǎng)絡(luò)連接的失敗，采用基于結(jié)果處理的狀態(tài)機結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法，對各個階段處理后的結(jié)果進行判斷，處理其產(chǎn)生的錯誤，從而保障網(wǎng)關(guān)與WCDMA網(wǎng)絡(luò)的連通。
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