SIP和Zigbee家庭网口设计
最后更新：2021-10-29 05:04:22 手机定位技术交流文章
引言
在互联网之后,实体网络在全球信息业务中带来了新的技术和经济学浪潮,智能家庭和家庭网络无疑是最热门的材料网络应用,连接公共网络和内部家庭网络的声音是家庭网关的声音,它负责从公共互联网进入、互动和用户进入家庭网络,以及管理和连接家庭内部设备。基于互联网的家庭网关需要宽带接入、商业身份和控制信息传输。
1SIP的概念
届会启动议定书(会议启动议定书,SIP)是因特网工程工作队(因特网工程工作队)199年为基于IP网络的尖端通信应用而提出的申请级信函协议。
SIP协议是C/S协议,由两部分组成:用户代理(用户代理、UA)和网络服务器(服务器),用户代理是在SIP终端系统运行的用户互动软件,提供注册、认证、法医、路由器等服务。SIPA和SIP服务器实体处理SIP电话生成和SIP会话功能。
SIP协议界定了两种信息形式:请求和答复,SIP请求包括六种基本方法,如 Invite、ACK、BYE、Cancel、Oversions、REGERTER和扩展方法,如ApplicBE、NOTIFY、PUBLISH等。SIP答复包括六种信息:1x、2xx、3xx、4x、5x、6xx等。
SIP信息的三个基本部分信息类型、信头和电文集可以增加,SIP可以作为基于 UTF-8 字符集的文本编码来实施,该字符集可以随时扩展,以适应独特的应用案例修改的三种基本部分信息类型、信头和电文集,SIP可以作为基于 UTF-8 字符集的文本编码来实施,该字符集可以很容易地扩展,以适应特定的应用情景。
2ZigBee技术
Zig Bee技术以IEE802.第15.4条标准为基础,在若干短程无线通信协议中提供以下好处:
(1) 廉价和易于发展(CC2530芯片低于2美元,Zigbee通信协议和发展工具免费);
(a) 低能,当通常使用CC2530时,功率小于1瓦;
可靠；
(4) 网络的形状具有适应性。
Zig Bee技术的唯一缺点是其低传输率,但它也完全符合国内网络的无线感知和监视要求。
3系统总体架构
在Zigbee无线家庭网络中,传感器和继电器作为终端角色,而家庭网关中的Zigbee主控模块作为协调者。 家庭网关的特点是Zigbee与SIPSver协调,能够同时实现Zigbee网络协调功能,将数据格式从SIP转换为Zigbee协议,并通过SIP协议进入互联网的权利。 受SIP协议管辖的SIP/Zigbee网关代表了Zigbee网络中各种传感器节点和中继节点装置;家庭成员可以通过SIMIA协议通过互联网进入家庭网关,以获得关于家庭内传感器的信息,以及远程进入和控制家庭设备。
Zigbee协议的转换以及SIP协议和家庭网络之间互联网上的数据格式是家庭网关的一项基本工作。本研究采用了图2中描述的协议模式,左边是Zigbee网络协议模式,右边是SIP协议模式,中心是家庭网关协议模式。
设计四门家庭门硬件
硬件使用DMA210XP的DMA210XP集成平台,通过序列数据交换整合Zigbee坐标的ZB2530-03模块,图3描述了系统主网关的硬件设计。
在图3中,DMA210XP使用了先进的ARMCortexA8核心SamsungS5PV210处理器,该处理器使用先进的ARMCortexA8核心,其速率高达1千兆赫,自行携带32/32 KB指挥级1和512 KB二级,1 GGBDR2SDRAM中有128 M x 8件,用作帮助国家环境发展的工具。
SD卡接口、MicrosSD(T-Flash)卡接口、USB接口、网络门户、序列连接、音接口、CMS传感器相机接口、CMS传感器接口、CAN公共汽车接口、HDMI接口、GSensor接口、16.7M 颜色800x 4807.00TFT多触图水晶板,用于图形监测和数据收集
Zigbee协调器 ZB2530-03模块由TI核心芯片CC2530F256及其外围电路组成。 CC2530F256用于2.4GHIE802.Fifteen.A soC解决方案用于4/Zigbee应用程序。 它产生强大的网络节点,总材料成本非常低廉(约2美元)。 CC2530F256将主要RF收发机的优异性能与行业标准结合起来。
5个家庭网关软件设计
5.1协议栈的实现
该系统为SIPUA使用开放源码的libosip2, eXosip2, 为SIPSver使用开放源码的开放源码。 主网关运行 Linux, 以及 SIPSver 在 LINux 环境中的编译和调试 。
利用TI[4]实施IEE802。
为每项行动执行五项安全执行方案议定书
进入家庭网关和网络的任何SIPIA,都必须在家庭网关SIP服务器登记,以便获得身份和进入,这是利用RRGERTER技术完成的。
SIPIA必须订阅SIPSVER家庭网络活动的变化,以便实时远程访问家庭网络中各种传感器收集的监测信息。当订阅活动状况发生变化时,订阅者收到通知。 使用ApplyCRBE方法进行注册,并提醒NTIFY方法实现[5]。
SIPIA通过互联网使用 Invite技术来控制家用电器的远程开放和关闭。
SIPIA成为SIPISver的成员。
图5显示了SIPUA与《家庭网络关注书》的联系,其登记程序如下:
SIPUA使用ReGISTER信息与SIPSVER进行通信。
为了验证,SIP服务器向SIPUA发送40l。
情报组更新其认证信息,并用SIPISver进行再登记。
如果参数是有效和准确的,Beiji SIPUA返回200并完成登记;如果参数是无效或错误的,403 禁止返回,表明登记失败。
SIPUA需要在登记成功后将登记更新到规定的时间范围内;否则,SIPSver已下令取消登记。
SIPUA 订阅家庭监测数据
图6所示是SIPUA 订阅家庭监测数据示意图。该过程可分为两步：其一是SIPUA发送SUBSCRIBE消息给SIPServer订阅远端家庭网络传感节点监测信息；其二是SIPServer检查SUBSCRIBE消息参数的合法性，同时查询该用户是否具有相应的订阅权限，并根据查询结果对SIPUA做
错误代码 200 或 403 已返回禁止 。
5.5 家庭网络信息传播和更新
图7说明了家庭网络信息的分发和更新情况。 SIPServer/Zigbee协调局实时汇集了Zigbee网络传感器节点的收集值。 如果监测签名的Zigbee感官感官感官的改变,将迅速生成适当的 NotIFY信息并传送给成功订阅该活动的SIPIA。
5.6SIPUA 家用设备遥控
图8显示了使用SIPIA远程控制家用设备的理由。 当SIPIA遥控控制家用设备时,SIPA首先向SIP服务器发送 Invite信息,请求对家用设备进行远程控制。 SIPServer然后解决INTIE的要求,对相应的家用电气设备(中继)发出控制命令(打开或关闭)。 如果家用电气设备正常运转,并发送正确的答案,SIP会话将如图8(a)所示继续下去,如果家用电气设备不能正常运行或没有正确响应,SIP服务器将响应SIPA 486 Busy的要求,如图8(b)所示,以便关闭SIP会议。
6SIPXML 信息设计
Zigbee家庭网络通信的数据内容通过SIMSUBSCRBE、NOTIFY和INVITE方法的XML信息传递。该信息的XML格式使得Zigbee家庭网络的实施具有高度的灵活性和效率。
61个通过辅助CRBE技术创建的XML信息实例
(1) 例一:使用温度湿度传感器的监测信息。
<?XMLversion=v1.0vencodingsvutf-8”?><subscribe>
<temprature></temprature>
<humidity></humidity>
</subscribe>
(2) 例二:安全监测信息订阅。
<?XMLversion=”1.0”encoding^'utf-8”?>
<subscribe>
<body></body>
</subscribe>
6.2 使用 " 通知 " 方法生成的XML信息样本
(1) 例一:公布和更新温度和湿度数据。
<?XMLversion='1.0'encodings'utf-8'?>
<notify>
<temprature>26.5</temprature><humidity>58.2</humidity>
</notify>
分别在<temprature>和<humidity>的XML字段中携带温度与湿度值。
(2) 例二:传播和更新安全信息。
<?XMLversion='T.0"encoding="utf-8"?>
<notify>
<body>Y</body>
</notify>
据Y.称,当时有人闯入,但N.N.说,没有人在场。
第六,使用 Invite 技术来创建 XML 信息 。
<?XMLversion="1.0"encoding="utf-8"?>
<command>
<open>Y</open>
<item>aircon</item>
</command>
在<open>字段中携带开或关的指令，Y表示开，N表示关;在<item>字段中携带要操控的设备，例如aircon表示空调,curtain表示窗帘。
SIPServer必须双向将SIP协议转换成序列数据表格,从Zig Bee主组通过序列端口接收监测信息,用于SIP顶级应用程序,从SIP方法的XML电文体提取指令到序列数据格式,并传送到Zig Bee协调模块。
Zigbee无线通信数据格式的设计
Zig Bee协调者位于室内网关内,负责收集并收集各种传感器收集的监测信息,并通过一个序列口(Zig Bee拼图符合Zig Bee无线数据格式)和从序列港到Zig Bee家庭网络的中继器(家电)收到的控制指示,将所收到的信息传送到高级空间执行方案应用系统,并传送到Zig Bee家庭网络的中继器(家电)。
7.1 取得协调点的格式
图9显示了发射机端的传感器格式(1-10字节)。
图9, 字节1byte2: 交付的传感器端数据的固定头目为 0xFA0xFB; 字节3: 数据类型显示为: 温暖湿度为 0x00, 安全为 0x01, 火焰为 0x02, 烟为 0x03, 易燃气体为 0x04; 字节4: 传感器长度(等于 0x04); 字节5byte8: 传感器获得的特定数据; 字节9: 保留:
7.2-协调数据格式
图10说明了接收报废家用电器(继电器)的格式(字节1字节10)。
图10, 字节1byte2: 协调端数据发送一个固定头头 0xFA0xFB; 字节3: 协调端数据传输对象和中继序列号(0x01至中继端1),以发送命令; 0x02至中继端2,以接收命令; 0x03至中继端3,以显示窗帘; 0x04至中继端4,以发送命令,例如..); 字节4: 长度
7.3 电气(中继)响应数据格式
图11显示了该系统接收端协调网格(或字节1字节9)的情况。
图11中,字节1字节4表示所收到数据的原值的返回;字节5字节8表示响应代码,设定为0A0xBB0xCC0D;字节9表示字节1字节8检查(在8之前更新)。
8结语
家庭网关是网络智能家庭网络的基本组成部分,网络智能家庭网络是使用硬件和协议数据格式建立起来的,可以用来转换家庭网关的协议和数据格式,并通过SIPXML和ZigBee无线通信数据格式的设计,使基于SIP的公众能够进入以Zigbee为基础的家庭网络。
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