XPort與ZigBee模塊的Internet接入技術(shù)

引 言
ZigBee技術(shù)作為一種新型的近距離、低功耗、低數據傳輸率的雙向無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，在家電產(chǎn)品中得到越來(lái)越廣泛的應用。在網(wǎng)絡(luò )無(wú)處不在的今天，人們希望隨時(shí)隨地能訪(fǎng)問(wèn)和控制家庭中的各種家電設備。這就要求嵌入在家電產(chǎn)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(wǎng)絡(luò )服務(wù)。實(shí)現這些服務(wù)要求Agent必須實(shí)現 TCP／IP協(xié)議棧，不管是以軟件方式還是以硬件方式，都會(huì )增加產(chǎn)品開(kāi)發(fā)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(chǎn)品的設計中，即可使智能家電設備便捷地接入Internet，然后通過(guò)Internet來(lái)控制。

1 XPort
XPort設備服務(wù)器是美國Lantronix公司開(kāi)發(fā)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(guò)在自己的產(chǎn)品設計中集成XPort，開(kāi)發(fā)人員不必考慮復雜的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，可以大大縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)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(wǎng)口(RJ45)。圖1直觀(guān)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(wǎng)口。

XPort的主要功能是實(shí)現串口與10／100 Mbps網(wǎng)絡(luò )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(guò)設定的條件觸發(fā)。XPort高速串口支持 RS232、RS485協(xié)議，有300～921 600 bps的波特率可選?？刂菩盘栍蠨TR／DCD、CTS、RTS，流控制有XON／XOFF、RTS／CTS、3個(gè)PIO pin口(軟件可選)。XPort網(wǎng)絡(luò )接口的連接器為RJ45，支持協(xié)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(wù)器，Flash存儲器可以存儲用戶(hù)自定義網(wǎng)頁(yè)，固件可以通過(guò)TFTP和串口升級。XPort設備服務(wù)器還提供10／100 Mbps自適應以太網(wǎng)連接、存儲在Flash中的可靠的操作系統、嵌入式Web服務(wù)器、完整的TCP／IP協(xié)議棧、標準的AES加密、狀態(tài)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(wǎng)連接器通過(guò)一個(gè)防電磁干擾電路與CPU連接。

XPort通過(guò)串口和邊緣設備通信。XPort的工作電壓為3．3 V，內部有一個(gè)電壓監測電路，當提供的電壓低于2．7 V時(shí)會(huì )觸發(fā)重啟。3．3 V電壓通過(guò)內建的1．8 V電壓轉換器為微處理器供電，濾波電路產(chǎn)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(wǎng)媒體訪(fǎng)問(wèn)控制芯片提供精確時(shí)鐘信號。