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基于NXP LPC541xx+WiFi+BLE+ZigBee网关方案

 2016-04-25

在物联网大潮中,到底选用哪种通信方式?不同的厂家有不同的看法。WiFi实现了网络传输的标准化,对应用层没有做任何定义。如果要实现应用上的交互操作,现在通用的做法是通过云端来解决,很难实现智慧家居设备间的交互操作;BLE的情况跟WiFi类似,具有传输管道的特性,但没在应用层上做定义,交互操作很难;ZigBee可实现互联,从物理层到应用层,全部做了标准化的定义,严格按照规范来做,并且通过认证的ZigBee产品可以实现交互操作。所以在一段时间内三者都有机同时存在,如果一个家庭中存在Wi-Fi、BLE、 ZigBee这些产品,如何将这些产品连接起来呢?在此我们提出WiFi+BLE+ZigBee网桥的方案。

本方案主要使用WiFi LPB100模块 (MT5931+MCU) 、BLE模块(NXP QN9021) 、ZigBee模块 (NXP JN5169) 经NXP LPC541xx作为中间桥梁,达到相互转接/沟通的目的。

【展示板照片】

展示板照片(正面)

【方案方块图】

方案方块图

【系统功能】

①WiFi通信功能,通过路由器连接至云端;
②BLE通信功能,如BLE手环、电子称等BLE设备数据可以跟网桥沟通,再将数据通过WiFi发送到云端存储;
③ZigBee组建网络,支持ZigBee HA协议,可加入ZigBee HA设备,收集各设备信息并处理/通过WiFi上传至云端;
④可将WiFi、BLE、ZigBee不同的网络信息互转,方便家庭多种网络节点互联。

【方案特性】

①HF-LPB100 是一款一体化的 801.11 b/g/n Wi-Fi 的低功耗解决方案,通过 HF-LPB100 模块,传统的低端串口设备或MCU 控制的设备均可以很方便的接入 Wi-Fi 无线网络,从而实现物联网络控制与管理。
②NXP QN9021 32-bit ARM Cortex-M0 内核、 96KB ROM 、 64KB RAM、128KB flash、-95dBm 接收灵敏度、9.25 mA Rx current with DC-DC 、8.8 mA Tx current @0 dBm ;
③NXP JN5169超低功耗32位RISC高性能无线微控制器,带512 kB嵌入式闪存、32 kB RAM和4 kB EEPROM内存,集成了2.4 GHz IEEE802.15.4兼容型收发器和各种模拟和数字外设(如I2C、SPI、6ch ADC…),13 mA Rx工作电流、0.7 μA睡眠定时器模式、50nA深度睡眠模式。
④NXP LPC5410x 32-bit ARM Cortex-M4(或+ Cortex-M0+双核结构)MCU 主频100MHz; 104 KB SRAM; 512 KB flash,3 x I2C, 2 x SPI, 4 x USART, 32-bit counter/ timer,SCTimer/PWM, 12-bit 5.0 M/s ADC。

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