安徽博达通信工程监理有限责任公司安徽合肥230001
摘要：文章主要对基于ZigBee协议的无线通信网关的总体方案设计进行了简单的分析论述，对基于ZigBee协议的无线通信网关的硬件以及软件系统进行了简单的分析梳理，希望可以为基于ZigBee协议的无线通信网关的相关研究提供参考。
关键词：ZigBee协议；无线通信网关；设计；
ZigBee技术就是一种短距离的无线传感器网络以及控制协议，主要就是进行短距离的控制信息无线系统系统，数据量相对较小，是一种低成本的传输手段。
1基于ZigBee协议的无线通信网关总体方案设计
无线通信网关就是通过串口我难过了采集系统获得相关信息数据信号，而采集数据中的ZigBee模块的信号则是利用GPRS网络模块中的无线接口以及远程监控中心进行链接处理。
在进行基于ZigBee协议的无线通信网关的设计过程中，可以通过CC2530芯片作为主要的核心芯片，设置ZigBee/GPRS网关。将其作为无线传感器网络的网管以及公共移动通信网络的链接系统，进行信息的传输。
2基于ZigBee协议的无线通信网关系统硬件设计
2.1CC2530开发板
CC2530单片机是完全兼容8051内核，其主要支持IEEE802.15.4协议的无线射频单片机。通过256KB的Flash可以实现路由器、协调器以及子节点的各项功能。而核心板则涵盖了CC2530单片机系统、天线接口系统,晶振系统、ADC接口系统、Rs232接口系统，I/O扩展接口系统以及对应液晶板系统等相关元件。
2.2GPRS模块选与电路设计
SIM300模块就是是SIMCOM公司研发的具有强大功能的嵌入式TCP/IP协议栈。其主要的作用就是进行短信、语音以及高速信息数据库的传输。传真模块链接电源之后就会与用GPRS网络进行链接，通过与数据中心进行链接，形成通信链路，在远端的用户设备中则会与控制中心进行链接，随时发布信息数据。其主要链接方式具体如下：
SIM300模块连接方式
2.3电路设计
2.3.1人机接口路
在进行基于ZigBee协议的无线通信网关的硬件系统电路设计过程中，可以通过16X3字符的SPI接口的LCD屏幕系统、按键系统整合，综合LED构成功能完善的人机界面。通过CC2530的嵌入式增强型的8051内核作为主要的控制器。
2.3.2复位电路
基于ZigBee协议的无线通信网关在设计过程中，可以通过按键以及USB双复位电路进行处理，而其中USB—EM—RESET的主要作用就是进行仿真器的控制CC2530复位处理。
3?基于ZigBee协议的无线通信网关系统软件设计
3.1基于ZigBee协议的无线通信网关软件总体构成
在设计过程中，要进行上电系统的初始化，在实现ZigBee网络以及GPRS模块的初始化之后，系统则会进入到睡眠系统，进行周期运行以及模块处理系统的检查。
而模块任务周期则要对GPRS模块进行检查，看其是否可以接受远程监控中心的信号，存在信号则意味着其处于执行的状态；而如果没有则意味着其属于自接反应。在进行ZigBee查询周期的定时器的检查的时候，数据采集以及收集监测中的相关子集合的节点信号工作参数，如果数据更新则就会将监测信号数据发送到各个子节点之中，确定其是否存在按键信号，及时更新对应的LCD显示信息，进行信息存储，在进入到睡眠状态。
3.2ZigBee网络程序设计
现阶段，一些公司已经相继的退出了自己的ZigBee协议栈，现阶段Figure8Wireless<F8W)设计的Z-Stack应用较为广泛。
在Z-Stack中涵盖了网状网络拓扑的功能协议栈，基于此为基础进行ZigBee协议的无线通信网关的设计与开发，因为在Z-Stack上提供了完整的ZigBee2007协议代码，应用效果较为显著。
3.3ZigBee协议的无线通信网关GPRS驱动程序设计
在进行ZigBee协议的无线通信网关的驱动程序设计过程中，SIM300嵌入式软件驱动程序主要有电源模块系统、SIM300初始化模块系统以及AT指令功能模块系统。
3.3.1SIM300初始化
在进行驱动程度的设计过程中，要将SIM300上电处理，在观察networkled的网络指示灯，了解其闪烁频率为64msON/800msOFF，而其工作状态则为SIM300模块寻找GPRS网络，在一段时间之后其闪烁频率网络指标为64msON/3000msOFF，则表示模块已经连接。其耗费的时间主要就是根据地理位置信号强度影响，如果其信号强化越高，最终等待的时间则就会相对较少。而在链接之后，SIM300就会获得高于1500ms的低脉冲，此脉冲是通过单片机引脚获得的，是此模块的触发脉冲。
3.3.2AT指令
AT指令集是一种在终端设备(TE)中给终端适配器（TA)发送的，或者通过数据终端设备(DTE)给数据电路终端设备(DCE)发送的，利用终端适配器以及数据终端发送AT命令，对移动台的功能进行控制，实现与网络服务的交互处理。
在实践中，用户可以通利用AT实现呼叫处理、电话本处理、短信控制、数据业务处理、文本消息处理以及传真控制。在应用的时候，通过命令的方式发送字符，其具体的接受时间则要等待判断。
3.3.3应用TCP向远端SERVER传输数据
在进行数据传输的过程中，要先构建TCP连接系统，而其模块则是基于客户端向远程服务器发送的TCP连接，与客户端的互联网服务器进行链接。此服务器的IP地址可以通过拨号的方式获得，就是网络的IP地址。而在链接成功之后就会返回行“CONNECTOK”信息，通过“AT+CIPSEND”进行信息数据的发送，在服务器中有数据，则可以通过接口接受信息数据，在通过“AT+CIPCLOSE”命令进行TCP连接的关闭处理。
结束语：
基于ZigBee协议的无线通信网关的设计可以满足远程监控的需求，对于无线网络化、智能化发展有着积极的作用，在今后的发展前景广泛。
参考文献：
[1].贺东梅.基于ZigBee协议的无线通信网关的设计[J].物联网技术,2017,7(1):45-47.
[2].赵淳臣,王亚刚,王凯.基于ZigBee协议的工业无线网关的设计[J].自动化仪表,2013,34(2):89-91.