机房环境监控核芯：片上资源极丰富的嵌入式ZigBee SoC

时间： 2019-07-30 来源：电子技术应用（世强编辑整理）

技术问答

ZigBee无线传感网络已经在很多方面得到了广泛的应用，并且可达到运行可靠稳定。有些机房当中存在布线困难、扩展性和移植性差等问题。面对现有机房监控系统的弊端和局限性，为了保证机房的安全运行，减轻机房维护人员负担，降低系统成本，希望能有一套基于无线传感器网络，安装方便、运行稳定可靠、维护简单、移植性好、可远距离监控，同时具有经济性的数据实时采集的机房环境监控系统。实现机房设备集中监控，监视各种设备的状态及参数，可诊断设备部件运行情况，在发生异常状况或故障时发出警报，并支持通过浏览器远程监视设备运行的情况。

系统框架：
整个系统分布大致可以划分为五部分：ZigBee无线传感网络，数据采集终端，嵌入式服务器端、报警端、监控中心和远程浏览站。

ZigBee无线传感网络主要负责对环境设备（如空调、漏水、温湿度、UPS、电量仪等）数据参数进行采集，以无线的方式进行数据传输，通过ZigBee协调处理器节点把采集到的数据上传到采集终端。

采集终端主要负责对数据进行整合，上报到嵌入式服务器。嵌入式服务器负责对采集到的数据进行处理、存储、分析和执行报警动作。报警设备主要有短信报警、电话报警、声光报警。

监控中心与远程浏览站负责对机房的集中管理，采集机房传来的实时信息，并以表格和状态图的方式显示在监控中心计算机屏幕上。管理员可以通过远程浏览站以WEB形式监控设备中的状态数据，也可以通过远程发命令来操纵监控设备实施开关等动作。

ZigBee芯片特点：
• 业界领先基于ARM Cortex-M3 ZigBee 家庭的SoC方案
• 卓越的射频性能
• 128 KB，192 KB，256 KB和512 KB Flash可供选择
• 12 KB，32 KB和64 KB RAM
• EM358x和EM359x可选USB
• 多至32 GPIO以及EM359x 4个串口
• 够大Flah/ RAM空间，以适应最复杂的应用
• EM35x有最低的深度睡眠电流和多个睡眠模式
• 出色的兼容其它2.4 GHz器件
• 内置内存保护
• 灵活的天线接口允许带或不带PA，天线连接容易
• Flahs保证20,000写周期，通过SIM-EEPROM增强令牌存储能力
• AES 128硬件加密引擎，随机数发生器
• 与包跟踪端口的硬件支持网络级调试
• 适用于路由器或终端设备的ZigBee协调器

ZigBee节点网络选择EM357/EM3585芯片，它是SILICON LABS公司推出的实现嵌入式ZigBee应用的片上系统，是一颗真正的系统芯片(SoC)解决方案。

这种解决方案能够提高性能并满足以ZigBee为基础的2.4 GHz ISM波段应用，并能满足系统低成本、低功耗的要求。它结合一个高性能2.4 GHz DSSS（直接序列扩频）射频收发器核心和一颗工业级小巧Cortex-M3控制器。

它集成了业界领先的 ARM Cortex-M3内核、2.4GHz 频段IEEE 802.15.4 收发器，以及引以为豪的512/256 KB Flash和64/32 KB RAM大容量存储选项。扩增的存储器使得EM358x允许未来需要更多存储空间的前瞻性设计，从而不仅可以减少BOM成本和最终产品尺寸，还能提高产品的寿命。

为协助客户快速开发出低功耗无线通信产品，Silicon Labs 还推出了Zigbee 开发工具，搭载基于图形化的配置界面，配置完成后可以直接生成工程代码，和IAR无缝链接。其网络数据包自动解析，用户能够自定义选择节点数据，其它无关节点则可以屏蔽。数据收发时间侦测到ns级，延时一目了然，实现了数据收发过程的可视化。

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全部评论（1）

有容乃大 Lv9. 科学家 2019-10-04

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