无线传感器网络由部署在检测区域内的大量、廉价、微型、节能传感器节点组成,通过无线通信方式自我形成网络系统,其主要目的是协同地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,接收命令并与控制中心交换有关现实世界的信息。如果说互联网构成了逻辑上的信息世界,改变了人与人之间的沟通方式,那么,无线传感器网络就是将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起,改变人类与自然界的交互方式。
和目前国内已经比较普及的802.15.4标准和zigbee无线传感器网络比较,WiFi/IEEE 802.11b/g网络是更成熟的技术,在设备互操作上所具备明显优势。这种基于IP的联网技术能够非常方便的实现和已经安装在企业和家庭中的网络进行无缝连接,而且还应具有更好的安全性。
长期以来,虽然802.11标准已经成为了全球无线网络发展的主流方向之一,但是在很多人印象中, WiFi /IEEE 802.11b/g技术功耗比较高,只适用于电脑之间的无线连接和其他高速无线连接应用,其实,无线技术和SoC技术的演进,近年来,已经出现了下面提到的多个适合于低功耗应用的WiFi 无线SoC芯片,我们只是需要对其进行选择,就可以用于我们自己的WiFi无线传感器传感器网络设计。
G2C501是一个推出较早的超低功耗IEEE 802.11(Wi-Fi)芯片(SoC),该芯片内部集成了802.11无线芯片和基带芯片,包括了一个32位MCU和80KB SRAM+320KB ROM,并且具有125K无线唤醒和支持ISO 24730-2无线定位的硬件功能。
WiFi 芯片GS1010这个以两个经典ARM7微控制器器为内核的32位“ARM射频SoC (ARM无线片上系统), 将两个ARM7 32位微处理器,384K闪存,224k SRAM多种外围电路,A/D,RTC和802.11无线芯片等全部设计成一只非常小的QFN封装微型单芯片中(102脚 10X10平方毫米大小),实现了Wi-Fi系统的单片机化,无线化,微型化,使设计者可以采用GS1010单片机来设计微型遥控器,信用卡一样薄的微型RFID电子标签,能置入人体的微型传感器等等电池供电产品和多种应用产品。
同时, 该芯片功耗非常低,GS1010能够确保在一节AA电池供电下长达5~10年的使用时间。
以上两种WI-FI无线芯片,各有千秋,针对不同的应用,有各自不同的技术特点,但是GS1010由于内置384K FLASH ,所以不需要任何外部芯片,就可以构成一个完整的应用系统,更像一个正真的单片机, 而且使用大家比较熟悉的ARM7结构,对很多已经熟悉ARM编程的工程师而言,上手比较容易,可以比较方便的象开发ARM单片机应用,容易入门开发等。
由于GS1010无线WiFi SoC芯片,实际上也是一个典型的微控制器芯片,国内也习惯称为ARM单片机,和其他ARM单片机开发一样, 用户需要设计自己的WiFi应用产品,必然需要一套开发平台来实现代码编译,下载,调试(DEBUG) 和测试等功能。
设计WiFi无线传感器传感器网络的应用,首先是代码设计,开发系统中的嵌入式传感器节点软件包,提供了所需要全部相关源代码。
从上面的简单介绍来看,只要熟悉ARM单片机和KEIL开发环境和uCOS-II, 即使还对802.11无线传感器网络不是很熟悉,但是是借助完整的和强大的软件开发平台和容易使用的无线WiFi SoC芯片, WI-FI无线传感器网络开发并不那么神秘和困难。