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SGOOL与清华大学四川能源互联网研究院合作完成能源物联网通用通信芯片研制
author:sgool    published:2016-12-20 06:15:33    font:【big】【middle】【small

能源物联网基于通信技术和互联网技术,通过对底层设备海量数据的采集、传输与处理实现能源系统的实时监控与动态感知,其中的关键技术包含:底层终端的通信芯片与设备、底层无线通信网络、能源物联网网关与信息平台等。

近日,实验室与清华大学四川能源互联网研究院能源物联网研究所合作开发完成了物联网通信协议程序,研制了能源物联网通用通信芯片。在技术方案中,底层协议采用Zigbee2007Pro,上层通信协议采用MQTTMQTT-SN。通过Zigbee接入协议与MQTT-SN通信协议相结合,实现通信网络管理与数据交互通信。

该方案中,硬件层面存在如下优势:1CC2530 芯片内部集成8051单片机及无线收发器,适用于ZigBee设计及2.4GHz IEEE 802.15.4协议;2)通过电源管理功能实现低功率运行和休眠机制,降低系统损耗;3)借助CC2530片上256-KB的可编程Flash8-KB RAM,实现基于Zigbee接入协议的MQTT-SN通信协议;4CC2530 芯片具备丰富的外设,且价格便宜,性价比高,结合完善的集成开发环境,可方便应用于智能家居、远程控制、计量及智慧能源、物联网等领域。

在软件层面,MQTT-SN是专门针对低功耗、电池驱动、处理存储受限、不支持TCP/IP协议栈网络的电子器件而定制的MQTT协议,适用于能源物联网的应用场景,MQTT-SN协议具有以数据为核心的订阅/发布特性,适用于无线传感网络,且ZigBee技术是一种短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术,适用于智能家居、能量管理领域的工程应用。Z-stack协议栈实现底层Zigbee通信协议的封装,为用户提供方便的应用开发接口。

图为CC2530开发板

应用示例:

搭载本次研制的通信芯片,可以使普通的插座变成“智能插座”。在普通插座中集成量测芯片与我们开发的通信芯片,其中量测芯片实现电压、电流、功率、电能等数据的高精度、快速的计量,通信芯片将目前计量芯片普遍采用Modbus协议报文转换成物联网协议MQTT-SN转发到能源物联网信息平台,为实现海量数据的采集、处理与分析提供了基础。可以预见,本次研发的物联网通信芯片将使越来越多的设备具有“智慧”的前提,即具有双向通信的能力。

图为调试场景

脚注信息
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