[讲稿]基于物联网路由器的智能控制系统

[讲稿]基于物联网路由器的智能控制系统 基于物联网路由器的智能控制系统 第一部分 物联网路由器概述 无线传感器网络简称物联网(Wireless Sensor Network)是集信息采集、信息处理、信息传输于一体的综合智能信息系统，在军事、环境监测、智能楼宇、智能电网、工业控制、物流和医疗护理等诸多领域都有广阔的应用前景。 美国商业周刊和MIT技术评论在预测未来技术发展的 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 中，分别将无线传感器网络列为21世纪最有影响力的21项技术和改变世界的10大技术之一。如果把它们与最新的互联网 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 (IPV6)软件堆栈实现联通，满足超低功耗的要求，就有可能开创一个无处不在的计算时代。 上海易教信息科技有限公司开发的底层基于802.15.4内嵌微型IPV6协议栈的低功耗物联网模块及物联网路由器，实现了无线传感器网络与下一代互联网(IPV6)直接互联互通，解决了无线传感器网络直接INTERNET化问题，解决了无线传感器网络节点计算能力和存储资源有限无法运行IPV6协议栈的问题，满足了无线传感器网络对低功耗的要求。并采用自适应的频率捷变算法等，使这些工作在2.4GHz的无线模块在低功耗的前提下，实现稳定可靠的传输。物联网模块采用三合一设计，集成了CPU 、2.4G收发模块和flash存储 模块，满足了低成本的应用需求。 创新点如下: 1、创新设计嵌入式微型IPV6协议栈，将几兆甚至上百兆的IPV6协议精简至200kb左右，从而实现性能优越的IPV6在低功耗的无线传感器网络的应用，实现物联网与互联网的无缝连接。 2、自主设计自适应频率捷变算法，与具有良好选择性的射频信号结合，有效防止驻波干扰、调频干扰，使本项目路由器低功耗传输模块在2.4Ghz频带内稳定传输，与该频带内的其他无线模块良好共存。 3、基于IPV6协议的物联网路由器以宽带或3G为接入载体，与Wi-Fi技术、传感器技术、RF无线传输技术等结合，应用于智能家居、智慧课堂、智能能源管理系统，可设计出满足无线宽带覆盖、安防预警的全方位智能数字产品。 第二部分 物联网路由器市场与竞争 一、市场概述 1、产品市场概况及需求情况: 本项目开发内嵌微型IPV6协议栈的物联网路由器，以宽带或3G为接入载体，依托Wi-Fi技术、RF无线传输技术、传感器技术、嵌入式智能、实时数据交换等多种技术组成智能家庭、智慧课堂、智能能源管理，旨在设计一套满足无线宽带覆盖、安防预警、智能家电、家庭娱乐、家庭信息以及数字社区等需求的具有相当技术前瞻性的全 方位的智能数字产品，用以满足现代家庭，小区住宅和学校在智能化、人性化、舒适性等方面的需要。 人们通过3G手机、iPhone、iPad等具备Wi-Fi或3G功能的智能终端产品，远程访问物联网路由器就可以实现对家电、教室设备的所有控制，例如:灯光控制、家电控制、安防报警控制、远程监控等功能。 2、物联网路由器产品的目标市场: 根据市场需求将物联网路由器应用于智能家居、智能大厦、智慧课堂、安防、智能能源管理、工业控制、物流等行业，开发出全方位的智能数字产品。 二、竞争优势分析 1、项目产品的主要竞争者:在项目产品的目标市场中，主要的同类产品名称，产品开发企业，产品开发、产品销售情况。 Cisco、H3C、华为、Dlink、TPlink等网络企业为传统WiFi路由器的主要生产商。其生产的传统路由器不具备物联网功能。 海尔、Control4等企业提供物联网网关产品，但其产品不具备IPv6和Wifi功能。 2、项目产品技术性能比较优势:根据主要竞争对手的情况，分析本项目产品的技术性能比较优势，要有数据分析、对比。 传统路由器(WiFi路由器) 物联网路由器 只支持WiFi设备接入 支持WiFi设备接入，同时支持IEEE 802.15.4节点接入 不支持802.15.4协议 同时支持IEEE 802.11和IEEE 802.15.4通信协议 一般不支持动态域名解析 提供动态域名解析服务 不提供各种设备控制接口 集成了可远程访问和控制的物联网设备控制接口 无法使和物联网通信 可使2.4G无线物联网节点与互联网无缝链接 不支持ZigBee、6LowPAN、IPV6 同时支持ZigBee、6LowPAN、IPV6 一般不集成数据库 内嵌微型数据库 3、物联网路由器创新点: A、创新设计嵌入式微型IPV6协议栈，将几兆甚至上百兆的IPV6协议精简至200kb左右，从而实现性能优越的IPV6在低功耗的无线传感器网络的应用，实现物联网与互联网的无缝连接。 由于传感器节点是一种低功耗的微型嵌入式设备，通常携带能量十分有限的电池，因此设计上要求其低功耗，必然导致其存储器容量较小;随着下一代互联网协议IPv6的不断发展和完善，在无线传感器网路中引入IPv6协议具有无以类比的优越性和巨大的市场应用前景。然而IPv6设计之初并没有考虑嵌入式应用以及功耗问题，虽然在功能、性能等方面具有很大优势，但由于代码体积较大(几MB,几百MB)，而无线传感器网络节点的存储资源一般只有200KB左右，因而无法运行在计算能力和存储资源受限的无线传感器网络节点中。 本项目通过IPV6协议栈的微型化、嵌入式设计，将其应用到物联网中。 由于嵌入式系统与PC机的差别很大，在嵌入式系统中实现TCP/IP协议与在操作系统中的实现有很大不同，嵌入式系统的IPv6微型协议栈，直接面对硬件，没有一个多任务操作系统平台;如何使协议栈做到精细、通信可靠、功能相对完善，而且又能发挥单片机的特点成为IPv6微型协议栈设计的关键问题。 本项目嵌入式、微型化IPV6协议栈的设计着眼于设计体积小，但又不影响运行的协议栈，对协议栈的裁剪进行深入研究，去掉不必要的组件、传统的复杂调度机制和额外的扩展功能，甚至可以去除操作系统等。 B、自主设计自适应频率捷变算法，与具有良好选择性的射频信号结合，有效防止驻波干扰、调频干扰，使本项目路由器低功耗传输模块在2.4Ghz频带内稳定传输，与该频带内的其他无线模块良好共存。 C、基于IPV6协议的物联网路由器以宽带或3G为接入载体，与Wi-Fi技术、传感器技术、RF无线传输技术等结合，应用于智能家居、智慧课堂、智能能源管理系统，可设计出满足无线宽带覆盖、安防警的全方位智能数字产品。避免了传统智能家居系统等采取有线布网方案移动性差、扩展性差等问题。 4、物联网路由器的关键技术: (1) 嵌入式微型IPV6协议栈设计 (2) 良好选择性的传输信道的选择 (3) 自适应频率捷变算法设计 5、物联网模块的技术性能指标: 1、 工作频率带宽:2.400,2.483GHz 2、 数据传输速率达250kbps，码片速率达2Mchips/s 3、 通讯范围:150m,200m 输出功率可编程控制(,18dbm,5dbm) 4、 5、 高接受灵敏度(,97dBm) 6、 低功耗 接收电流:24mA;发射电流:29mA 7、 适应2.4GHz IEEE 802.15.4 的RF收发器; 8、 极高的接收灵敏度和抗干扰性能; 9、8 KB SRAM，具备在各种供电方式下的数据保持能力; 10.、掉电方式下，电流消耗只有0.9uA，外部中断或者实时时钟(RTC)能唤醒系统; 11、挂起方式下，电流消耗小于0.6uA，外部中断能唤醒系统; 12、具有8路输入8,14位ADC; 13、21个通用I/O引脚，其中2个具有20mA的电流吸收或电流供给能力; 14、 小尺寸QLP-48封装，5mm×5mm。 开放端口: 1. 物理层 采用异步串行通讯方式。通信波特率为115200，10位长度，其中包含1起始位、8个数据位、1个停止位。仅使用其中的RD、TD、GND三根引线对接。 2. 链路层 所有命令和响应的 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 : Data Length CMD Data FCS SOF[0xFE] 1 Byte 1 Byte 2 Byte 0-len Byte 1 Byte 6、物联网路由器设计 利用微处理器单元内部数据总线、串行总线和以太网口扩展各无线网络接入平台，并在2.4G无线单元中内嵌微型IPV6协议处理单元或ZigBee协议处理单元，实现多平台无线网络接入设备和与Internet无缝链接。 Infrared Cortex-M3WiFi- Embed RTXRouterSub 1G- IPV4/IPV6 2.4 G GSM/GPRS/3G LocalIO/PWM/AD/DA 本项目设计的物联网路由器，实现红外设备、1G以下无线设备、2.4G无线设备和GSM/GPRS/3G设备的接入并与Internet无缝链接，满足物联网多平台无线设备接入要求，降低物联网组网成本。 第三部分 基于物联网路由器智能控制系统配置清单: 数序设备名称 技术参数 单价 总价 号 量 支持802.15.4的2.4G无线网络接入 支持基于802.11b/g的2.4G WiFi网络接入 功能应用: 1、无线上网服务:满足平板电脑、 笔记 哲学笔记pdf明清笔记pdf政法笔记下载课堂笔记下载生物化学笔记PDF 本和智能手机等无线上网服务 物联网路由器 1 1 28000 2、设备远程智能管理:通过互联网或局域网远程控制室内灯光、电视机、投影机、窗帘等设备，实现智能控制、状态查看，节能减排。 3.通过IPHONE、IPAD等智能设备不用安装任何软件，直接控制室内各种设备 无线性能指标: 1、 工作频率带宽:2.400,2.483GHz 2、 数据速率达250kbps，码片速率达2Mchips/s 2 灯控制+无线模块 3、 通讯范围:150m,200m 6 450 4、 高接受灵敏度(,97dBm) 5、 网络拓扑结构 网状，星状 6、支持路由转发功能 1. 单开合帘电机 30kg 2. 支持无线开关 3 窗帘马达+无线模块 2 850 3. 支持有线开关 4. 2.4G无线模块