基于ARM9處理器的ZigBee工業以太網網關設計

　　圖3 網關軟件設計架構

　　軟件執行流程圖如圖4 所示，底層的硬件初始化包括時鐘的設置、GPIO 的管理、串口的配置、以太網接口MII 的配置以及PHY 芯片的設置等，然后CC2520 的初始化配置無線通信模塊符合ZigBee 協議標準，CC2520 初始化設置后，模塊即可以實現透明串口傳輸，與ARM 處理器進行數據交互。為適應短幀實時和確定性通信發展趨勢，以太網通信采用UDP/IP 協議啟動linux 內核多任務調度管理，進行串口數據的收發、UDP 的接收與發送以及嵌入式WebServer 等任務。

　　圖4 軟件執行流程

　　3 ZigBee與以太網協議轉換軟件設計

　　TCP/IP 協議使用MAC 地址進行硬件地址的識別并使用ARP 協議進行硬件地址到IP 地址的解析因此必須完成ZigBee 到ARP 地址的轉換，才能保證正常通訊ZigBee 中每個節點都有自己的MAC 地址，格式由64 位長地址和16 位短地址組成文章設計實現了ZigBee協議中適配層和ARP，完成ZigBee 中MAC 地址到以太網IP 地址的映射工作流程圖如圖5 所示當網關接收到一個正常發往本地IP 的以太網數據包后，經過協議判斷送往上層UDP(TCP)處理，最后到網關的應用程序處理網關應用程序經過分析判斷，確定需要轉發給ZigBee 網絡中的哪個節點，經過ZigBee 端的ARP 地址解析出對應的ZigBee 中的節點MAC地址，將相應的數據包送至該節點，完成一次數據通訊。

　　同理，當ZigBee 端收到數據包后，通過同樣的解析將數據包送至對應節點或設備通過內嵌的WebServer 用戶可實現ZigBee 節點的實時訪問、修改、組態等。

　　圖5 網關協議工作框圖

　　4 結束語

　　在網關中內嵌WebServer，可通過以太網隨時訪問或修改現場儀表的數據，實現遠程控制，遠程診斷等該產品有效的解決了工業現場短距離ZigBee 無線通訊連接以太網的問題，以全新的方式向物聯網靠攏.