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基於NXP LPC541xx+WiFi+BLE+ZigBee閘道方案

 2016-04-25

在物聯網大潮中,到底選用哪種通信方式?不同的廠家有不同的看法。WiFi實現了網路傳輸的標準化,對應用層沒有做任何定義。如果要實現應用上的交互操作,現在通用的做法是通過雲端來解決,很難實現智慧家居設備間的交互操作;BLE的情況跟WiFi類似,具有傳輸管道的特性,但沒在應用層上做定義,交互操作很難;ZigBee可實現互聯,從實體層到應用層,全部做了標準化的定義,嚴格按照規範來做,並且通過認證的ZigBee產品可以實現交互操作。所以在一段時間內三者都有機同時存在,如果一個家庭中存在Wi-Fi、BLE、 ZigBee這些產品,如何將這些產品連接起來呢?在此我們提出WiFi+BLE+ZigBee橋接器的方案。

本方案主要使用WiFi LPB100模組 (MT5931+MCU) 、BLE模組(NXP QN9021) 、ZigBee模組 (NXP JN5169) 經NXP LPC541xx作為中間橋樑,達到相互轉接/溝通的目的。

【展示板照片】

展示板照片(正面)

【方案方塊圖】

方案方塊圖

【系統功能】

①WiFi通信功能,通過路由器連接至雲端;
②BLE通信功能,如BLE手環、電子稱等BLE設備資料可以跟橋接器溝通,再將資料通過WiFi發送到雲端存儲;
③ZigBee組建網路,支援ZigBee HA協定,可加入ZigBee HA設備,收集各設備資訊並處理/通過WiFi上傳至雲端;
④可將WiFi、BLE、ZigBee不同的網路資訊互轉,方便家庭多種網路節點互聯。

【方案特性】

①HF-LPB100 是一款一體化的 801.11 b/g/n Wi-Fi 的低功耗解決方案,通過 HF-LPB100 模組,傳統的低端串口設備或MCU 控制的設備均可以很方便的接入 Wi-Fi 無線網路,從而實現物聯網路控制與管理。
②NXP QN9021 32-bit ARM Cortex-M0 內核、 96KB ROM 、 64KB RAM、128KB flash、-95dBm 接收靈敏度、9.25 mA Rx current with DC-DC 、8.8 mA Tx current @0 dBm ;
③NXP JN5169超低功耗32位RISC高性能無線微控制器,帶512 kB嵌入式快閃記憶體、32 kB RAM和4 kB EEPROM記憶體,集成了2.4 GHz IEEE802.15.4相容型收發器和各種類比和數位外設(如I2C、SPI、6ch ADC…),13 mA Rx工作電流、0.7 μA睡眠計時器模式、50nA深度睡眠模式。
④NXP LPC5410x 32-bit ARM Cortex-M4(或+ Cortex-M0+雙核結構)MCU 主頻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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