2.1 系统深入研究

[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 6LoWPAN, RPL, IPv6/ICMP, UDP,

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 900兆赫FCC频段

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.

下节课见.

[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 6LoWPAN, RPL, IPv6/ICMP, UDP,

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 900兆赫FCC频段

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.

下节课见.