广州朗威电子科技有限公司总部位于环境优美的广州科学城中心区国际企业孵化器内配置RF射频信号发射器、矢量网络分析仪、ESD静电放电测试仪、LVD安规测试设备。Lanvee是zigbee网关能连其他 Ailliance、以及LoRa CLAA联盟的注册成员
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摘 要: 介绍了一种基于zigbee网关能连其他的图像采集传输无线多媒体传感网络系统的设计与实现系统采用JPEG压缩摄像头及CC2530无线SoC芯片构成节点,实现了参数设置、图像浏览、拓撲结构显示、数据分析和列表等功能能够实现图像的采集和无线传输。系统具有自组织组网、多种供电方式、功耗低、稳定性强、可扩展性好等特点 关键词: 无线多媒体传感网;zigbee网关能连其他;JPEG;CC2530
摘 要: 介绍了一种基于zigbee网关能连其他的图像采集传输无线多媒体传感网络系统的设计与实现。系统采用JPEG压缩摄像头及CC2530无线SoC芯片构成节点实现了参数设置、图像浏览、拓扑结构显示、数据分析和列表等功能,能夠实现图像的采集和无线传输系统具有自组织组网、多种供电方式、功耗低、稳定性强、可扩展性好等特点。
Networks)[2]由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成并通过无线通信方式形成的一个多跳、自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素WMSN由于具有丰富的传感信息已经荿为一个研究热点,被广泛应用于分布式监控、环境监控、目标跟踪及图像注册等场合
本文设计并实现了一个能够实现无线多点图像采集的低功耗WMSN系统,系统由多种供电方式的远端采集节点和汇聚网关节点构成在数据中心完成所有数据的汇总、存储、分析、演示等功能。
系统以典型的家居或楼宇监控为设计背景实现多点或多方位的图像采集并能够实现无线多跳中继传输的目标,同时还要满足低功耗的偠求系统工作原理是:远端采集节点的摄像头周期性地采集并压缩监控场景图像,利用节点无线传输功能基于无线传感网的通信协议仩传数据,节点间具有多跳中继的能力最后汇聚到网关节点,实现信息数据的汇总由监控计算机实现数据存储、分析、展示功能,或鍺远程处理信息由于系统需要基于无线传感器网络在监测区域内大量部署,所以要通过无线通信方式形成一个多跳自组织网络要具有低功耗、低成本、分布式和自组织的特点。
系统工作示意图如图1所示当网关(协调器)上电以后,它会自动建立一个网络远端节点会加入网络并完成绑定,当系统通过zigbee网关能连其他[3]协议组网完成以后节点控制摄像头周期性地采集图像,无线上传给中继并最终无线上传給网关或者节点直接无线传输给网关,网关将汇聚到的多个节点图像数据通过串口上传给计算机此外,系统还设计了手动向远端节点發送拍摄指令的方式系统组网简单,可以实现近距离的数据传输也可以通过中继实现较远距离的数据多跳传输。每个网关可以带多个節点同时每个节点也可以带多个摄像头。
1.2 射频模块设计 射频模块电路图如图2所示主要由片上系统CC2530[4]及其外围电路构成。射频芯片CC2530在单个芯片上整合了zigbee网关能连其他射频(RF)前端、内存和微控制器在接收和发射模式下,电流损耗分别为24 mA和29 mACC2530具有不同的运行模式,尤其适应超低功耗要求的系统运行模式之间的转换时间较短,进一步确保了低能消耗因此,CC2530芯片尤其适合于要求电池寿命较长的应用场合
1.3 节点和網关设计
远端节点基于CC2530 SoC平台,利用具有JPEG压缩功能的CMOS摄像头完成图像采集基于zigbee网关能连其他 无线传感网通信协议实现无线多跳传输控制。zigbee網关能连其他是IEEE 802.15.4协议的代名词采用全球通用的2.4 GHz ISM传输频带,是一种廉价、自组织、低功耗的近距离无线组网技术
系统的硬件主要包括网關和节点两个部分,完成硬件电路PCB[5]设计及控制程序的编写、实现图像的采集和无线传输
1.3.1 节点 节点的主要部分电路原理图如图3所示。为了提高远端节点应用的多样性采用了太阳能电池供电、安全帽照明锂电池供电、通用普通电池供电、USB接口供电、仿真器直接供电5种供电方式。
对不同的供电方式要有相应的电压转换控制电路其中太阳能电池供电方式、矿工安全帽锂电池供电方式及USB接口供电方式都采用电压轉换芯片TPS79533转换为节点工作电压。节点主要接口包括CC2530模块接口、JTAG仿真器接口、串口摄像头接口、电池底座接口、矿工帽直流电源接口、复位按键和双排20针I/O扩展接口这些扩展接口将芯片的硬件资源向外扩展出来,用户可以根据自己的需要制作外围设备例如接温度传感器等。
網关的功能就是通过系统构建的自组织网络对每个节点所采集到的信息进行汇聚,然后再上传到上位机主要功能模块是如图4所示的USB转串口电路,及网关的电源转换模块其电源模块与节点的电源模块类似,采用与远端节点类似的4种供电方案:太阳能电池供电、普通电池供电、电脑USB供电、仿真器直接提供供电由电压转换芯片将电压转换为核心控制器CC2530需要的3.3 V工作电压。