一種物聯(lián)網(wǎng)低價接入終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明使用一種基于8位單片機(jī)和10M的網(wǎng)卡芯片實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)接入終端的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)很好的控制了接入互聯(lián)網(wǎng)的成本。實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的基本功能，在無操作系統(tǒng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了IP數(shù)據(jù)包的解析和數(shù)據(jù)打包，方便在Internet上進(jìn)行信息的共享和遠(yuǎn)程測量監(jiān)控等。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，使用了加密和校驗(yàn)的方法，保證了數(shù)據(jù)的安全性和準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種物聯(lián)網(wǎng)低價接入終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，尤其涉及低價的網(wǎng)絡(luò)終端的設(shè)計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)受到了廣泛的重視。各種設(shè)備對接入網(wǎng)絡(luò)的需求越來越大。將大量的嵌入式設(shè)備用合適的方式接入網(wǎng)絡(luò)，成為近些年來一個重要的研究方向。將嵌入式設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)相連接很合適于遠(yuǎn)程監(jiān)控生產(chǎn)過程等系統(tǒng)，為提高生產(chǎn)效率和管理水平提出了創(chuàng)新方式?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制、自動報警等功能，同時也為網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)、家庭環(huán)境自動控制、局部環(huán)境自動檢測、智能小區(qū)管理等技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展提供技術(shù)保證。
[0003]目前的多數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備在硬件設(shè)計(jì)上和傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接入方案設(shè)計(jì)上基本相同，相對價位較高。軟件上通常采用網(wǎng)頁控制的方式，這通常要求嵌入式設(shè)備上可以運(yùn)行基本的操作系統(tǒng)，對設(shè)備的性能有一定的要求。同時，使用者通常需要知道每個接入終端對應(yīng)的IP地址，對于用戶體驗(yàn)大打折扣。
[0004]對于一些大量廉價的設(shè)備，如臺燈、熱水爐等常見的家用設(shè)備來說，接入網(wǎng)絡(luò)成本過高。同時，在大多數(shù)情況下，物聯(lián)網(wǎng)接入終端并不需要很高的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量，使用一些低速的接入方式，就能夠滿足要求。
[0005]本發(fā)明使用一種基于8位單片機(jī)和IOM的網(wǎng)卡芯片實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)接入終端的方案，使其能實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的基本功能，進(jìn)行信息的共享和遠(yuǎn)程測量監(jiān)控等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供了一種低價、適合長期24小時工作、便于操作使用的物聯(lián)網(wǎng)的終端，該終端具備基本的網(wǎng)絡(luò)通信能力。
[0007]本發(fā)明為解決以上技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是:
[0008]采用C51系列8位單片機(jī)作為接入端的處理核心。
[0009]采用RTL8019AS這款I(lǐng)OM網(wǎng)卡芯片作為網(wǎng)絡(luò)處理芯片，獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包。
[0010]采用32K低功耗靜態(tài)RAM——62256作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包暫存器。
[0011 ] 處在被監(jiān)控端的本地設(shè)備通過IO接口或串行485接口與單片機(jī)相連，既可以接受遠(yuǎn)程的控制，也可以將實(shí)時的數(shù)據(jù)信息傳遞回終端機(jī)，已進(jìn)行監(jiān)測任務(wù)。每一個接入終端可以與多個本地設(shè)備連接。
[0012]單片機(jī)通過控制以太網(wǎng)控制芯片RTL8019AS實(shí)現(xiàn)本地端的網(wǎng)絡(luò)接入，從而通過以太網(wǎng)與終端機(jī)進(jìn)行通訊實(shí)現(xiàn)具體監(jiān)控功能。本發(fā)明在無操作系統(tǒng)的軟件環(huán)境下，通過程序?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腎P層一些基本的數(shù)據(jù)包解析和數(shù)據(jù)打包方法。
[0013]數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件加密和校驗(yàn)，保證數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)陌踩院蜏?zhǔn)確性。對于解密失敗和校驗(yàn)失敗的控制信息，均實(shí)行丟棄操作。
[0014]與接入終端匹配的特定的PC軟件。[0015]采用可變網(wǎng)絡(luò)地址的連接方式，可以通過按鍵和網(wǎng)絡(luò)修改物聯(lián)網(wǎng)接入模塊的網(wǎng)絡(luò)地址，以適應(yīng)多種不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求。
[0016]本發(fā)明的有益效果如下:
[0017]選用的設(shè)備芯片等級較低，大大降低了聯(lián)網(wǎng)的成本。MCU使用IO和485通訊方式控制受控電器等設(shè)備，接口簡單廉價。實(shí)現(xiàn)了 IP協(xié)議，允許用戶通過internet進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問和控制。同時，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)增加了加密和校驗(yàn)，提高了安全性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)完整示意圖
[0019]圖2為物聯(lián)網(wǎng)接入終端里MCU中運(yùn)行的程序流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0020]硬件電路:
[0021]整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用AT89S51作為主處理器芯片與REALTEK公司的IOM以太網(wǎng)控制芯片RTL8019AS相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)AT89S51控制RTL8019AS工作，達(dá)到單片機(jī)控制的嵌入式系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)相連接的目的，從而實(shí)現(xiàn)嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
[0022]使用C51系列處理器，將地址線和數(shù)據(jù)線通過ALE信號和74HC373鎖存器進(jìn)行分離。通過地址譯碼電路將IO部分映射到C51處理器的IO空間。通過地址譯碼電路，將62256映射到C51處理器的memory空間的8000H到FFFHL將RTL8019AS也映射到地址空間中。CR寄存器地址譯碼到8000H。RTL8019AS內(nèi)部有兩塊RAM區(qū)。其中一塊16K字節(jié)，地址為0X4000?0X7FFF ;另一塊32字節(jié)，地址為0X0000?0X001F。RAM按頁存儲數(shù)據(jù)，每256字節(jié)為一頁，一般將RAM的前12頁存儲區(qū)作為發(fā)送緩沖區(qū)，后52頁存儲區(qū)作為接收緩沖區(qū)。第O頁只有32個字節(jié)，用于存儲每個以太網(wǎng)卡物理地址。
[0023]軟件部分:
[0024]rtl8019as的驅(qū)動(附部分核心代碼):
[0025]I選擇頁:
[0026]rtl8019as對內(nèi)部寄存器采用分頁管理技術(shù)，共有4頁。選擇頁碼時使用CR寄存器，其地址為00H，在我們的地址譯碼中是8000H。
[0027]相關(guān)代碼:
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種物聯(lián)網(wǎng)低價接入終端，其特征在于:硬件模塊采用8位MCU作為主處理核心，采用IOM網(wǎng)卡芯片作為網(wǎng)絡(luò)核心；使用IO接口和485接口與本地設(shè)備連接；控制程序在無操作系統(tǒng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)IP傳輸協(xié)議；對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和校驗(yàn)，保證數(shù)據(jù)的傳輸安全性；需要用特定的PC軟件與終端進(jìn)行通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)低價接入終端，其特征在于: 硬件模塊采用8位MCU作為主處理核心，采用IOM網(wǎng)卡芯片作為網(wǎng)絡(luò)核心，由此控制了設(shè)備整體的價位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)低價接入終端，其特征在于: 與本地設(shè)備連接有IO接口和485接口兩種方式，其中IO接口僅限于近距離的連接，485傳輸協(xié)議允許較遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)低價接入終端，其特征在于: 控制程序在無操作系統(tǒng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)IP傳輸協(xié)議。通過程序?qū)崿F(xiàn)IP層的數(shù)據(jù)通信，允許終端接入Internet,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程查看和控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)低價接入終端，其特征在于: 對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕? 對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)低價接入終端，其特征在于: 不同于常見的網(wǎng)頁訪問方式，本發(fā)明需要使用特定的PC軟件與終端進(jìn)行通訊。
【文檔編號】H04L12/28GK103546429SQ201210239171
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月11日
【發(fā)明者】鄭耀, 陳遠(yuǎn)崢, 劉書, 吳杰 申請人:鄭耀