1.2 系统深入研究

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[叮] [嗖] 大家好 这是本次培训的第二节课 本节课,我们将深入了解 通用数据集中器. 点击下列链接查看参考设计详情. 首先是参考设计的 一页概述. 该设计执行了基于芯片的通用数据 集中器, 它支持网页应用 和以太网,6LoWPAN网格,和RS-485连接. 以太网主干连接 允许带网页应用的物联网 服务. 6LoWPAN网格堆栈低于1千兆赫兹频段 的低功率射频提供IPv6网络构建. 该网格堆栈包括 和 DTLS. 网格堆栈和TI产品软件 SimpleLink 15.4-Stack集成. 该设计和参考设计 TIDA-010003/TIDA-0100024充分兼容, 以提供完整网络 解决方案. 通过设计提供的接口, 它可以延伸到另一个连接设备, 如Wi-Fi宽带,宽带电力线通信,蜂窝电话, 或其他. 我们将下一张幻灯片中再次查看硬件平台 的详情. 本设计的优势在于通过开发数据 集中器应用来减少上市时间, 我们提供所有必要的硬件和软件 组件来构建一套完整的网络解决方案 基于Linux的平台是本设计另一个关键方面 它是网关设计中最流行 的平台. SimpleLink 15.4-Stack 和IP网格堆栈结合 提高网络性能和软件可靠性. 本幻灯片显示了硬件块状图. 该参考设计支持各种外围设备 如UART, SPI, GPIO, USB, SDIO, 和I squared C. USB或 SDIO是蜂窝解调器 的常用接口. UART 和 SPI是其他连接设备的 流行选项. BeagleBone Black提供的电源提供了 3.3-v 或 5-v的电压阵列选项. 在板上,一个隔离的RS-485信号链 带THVD 1500和 ISOW7841. 并且施用了杠杆移位器, 它连接到AM335x 带UART和 GPIO接口. 下一张幻灯片展示了面板门户.. 左边的门户显示了基板 包括所有的接口 和两个插件头. 插件头用于连接到标准评估 板, 或带BeagleBone Black 和 CC1312R 的 LaunchPad. 标准板在TI商店可以获得. 右边的幻灯片显示了基板插件 带BeagleBone Black 和CC1312 的 LaunchPad板. 没有基板,软件用例 仍然可以通过接线到 LaunchPad板中的BeagleBone Black和 CC1312来运行. 板之间的连接详情请查看 设计指南. 本幻灯片显示了总体系统架构. AM335x是主要主机处理器 在Linux平台上运行网关和网页服务器. 参考设计在Linux平台上提供了三个 应用程序. 它们是6LoWPAN网格网关, RS-485网关和网络服务器. 6LoWPAN网格网关支持 软件中的数千个端节点,并且它可以配置. 6LoWPAN网格网关到UR的接口 到SimpleLink 15.4堆栈的接口运行在其他无线 CC1312R的MCU上. RS-485网关应用通过RS-485信号链 提供了简单的传输和接收 用例. 该设计促成了以太网主干, 它让你通过网页服务器展示物联网服务, 服务器随设计提供. CC1312R是一个专门的无线MCU, 它支持 SimpleLink 15.4-Stack, 主要支持MAC和PHY协议, 一般运行时间性关键的通讯任务. SimpleLink 15.4-Stack 基于IEEE 802.15.4e 和 g标准执行. 它提供了多个配置选项 在频带-- 有MAC运行模式. 参考设计配置 SimpleLink 15.4-Stack 以使50 KVPS FSK 使用跳频模式. 如果你出于不同的原因运行该系统, 或想用高数据率选项运行, 它可以很容易在软件上配置. CC1312R无线MCU 的预建二进制 在样本SDK中提供. 参考设计使用二进制而无需修改. 让我们看一下运行在AM335x上的 应用. 最上面三个,淡红色的块 是用于网页服务器应用. 下面两个,红色的块 是6LoWPAN网格和 RS-485网关. 所有软件用例是在用户域名上执行. 网页服务器是根据 node.js执行. 6LoWPAN网格网关和RS-485网关 在C中执行,并且它们通过TCP socket 连接到网络服务器. 数据格式是标准JSON格式. 网页服务器后台和前台通过web socket 进行交流. 网页服务器后台作为一个HTTP服务器 侦听HTTP客户端并且通过以太网主干 发送或接收数据. Tingo DB存储来自端点的仪表读数数据. 数据库可以由用户远程获取. 本幻灯片显示了6LoWPAN 网格网关应用 的详情. 该应用在Linux kernel 顶上运行. COMM RX和TX线程是到 SimpleLink 15.4-Stack 的接口在CC1312R无线MCU 上运行. DEV HOST设备托管线程是中间件 在SimpleLink 15.4-Stack和 IP网格堆栈之间来配置 SimpleLink 15.4-Stack并维护主机状态的机器 并处理来自一到5.4-Stack 或网格网络层的 的进出数据. 另外, 本线程会照顾跳频 同步并且保持活性机制. UIP线程从6LoWPAN层到UDP层运行 IP网格堆栈. 该APP线程是应用线程-- 到UIP的接口和网络管理线程. 这个线程构建和解析特定于应用程序的消息. NM, 网络管理, 线程 到网络服务器的接口. NM线程创造了一个 TCP socket作为服务器 并处理在网页服务器和网关之间的 标准JSON消息. 让我们前往RS-485网关应用的详情. 从这里可以看到,软件架构 采用了6LoWPAN相似的网格网关, 但它很简单. 用例提供了发送或接收RS-485数据的简单 用例. 这包括一个UART 和一个 GPIO配置 以激活RS-485收发器. 网络管理线程是相同的角色, 6LoWPAN网格网关会接入网络服务器. 本用例可用作基线软件 让你可以把它延伸到额外的连接 设备. 为了更好地理解软件如何运行, 本幻灯片显示了软件流程, 假设用户暂停一个节点,通过网页浏览器 以获取抄表. 一旦轮询请求在用户网页上被触发, 该请求会通过以太网 接口升级到网关. 然后Linux Kernel 会发送信息 给用户域名程序-- 这种情况下, 6LoWPAN 网格网关软件-- 它会根据已知的socket 接口到达网络 服务器. 一旦网络服务器收到这个请求, 并且知道它是向特定端节点请求的轮询, 它会发送JSON格式的消息到NM服务器, 通过TCP socket接收线程, NM服务器 RX线程然后把这个请求通过 邮箱消息传递到APP线程. 应用线程构建特定应用格式 的数据并会发送到 UIP线程. 消息会再次到达SimpleLink TI 15.4-Stack. 然后SimpleLink TI 15.4-Stack 通过到端节点的UART接口 在添加加密和放大的头部后在低于1千兆赫RF 发送数据. 一旦端节点在它的应用层接收到轮询请求 端节点把抄表数据按照传入数据相反的路径 发回网关. 一旦 TI 15.4-Stack 接收了数据, 它会通过UART接口发送到COM RX 线程, 如果消息通过 CRC检查区, 然后它会前往 UIP线程, 如果目的地IP是我, UIP线程会检查. 如果这是正确的,它会发送到APP线程. 然后,在应用程序数据中解析收到的消息, 并传递给NM服务器TX线程以发送到网页服务器. NM服务器TX线程会把收到的数据变成 JSON格式,并且通过TCP 到把它发送到网页服务器. 当网页服务器收到该数据, 它会在数据库升级信息, 要升级数据库信息, 它会把它通过以太网发送到HTTP客户端, 或者可以通过用户查询提取. 本节中, 我们回顾了通用数据集中器 参考设计的详情. 下节中,我们将了解 该设计的一些实验性研究.
课程介绍 共计3课时,29分35秒

支持以太网,6LoWPAN RF等网络的通用数据集中器

RF 以太网 数据集中器 6LoWPAN 通用 TIDA-010032

我们将讨论培训总结,目标终端设备,设计动机和系统概述。 审查通用数据集中器参考设计TIDA-010032的系统,硬件和软件细节。 涵盖实验结果,以显示密集网络中的系统性能,并总结我们的培训结果。

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