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文 献 综 述
1.1 研究背景 互联网应用逐步向多元化发展,从有线互联网发展到无线移动互联,正在逐步迈进随时随地的无线网络互联时代。现如今,世界上的大部分国家里,无线AP的数量迅速增长,WiFi通信技术在人们生活中的应用进一步得到了普及。在国内,绝大部分的城市都具备WiFi信号覆盖,各种商场、银行、酒店,大部分公共场所都会有WiFi信号热点。[1~3] WiFi(Wireless Fidelity)是一种通用短程无线传输技术,这种传输技术有其突出的优势,包括覆盖范围广、无需布线、世界范围内频段无需收费,因此作为移动互联技术的首选。随着互联网越来越深人地走进人们的生活,研究一种便携式无线电子产品,实现可在WiFi热点区域连接互联网,使用户实现快速、低费用的连接人网,并且功耗低,操作方便,具有广阔的市场前景。WiFi是移动互联网新兴的支主力军,备受业界关注,全球WiFi覆盖范围都在逐渐扩大。[4~5] 1.2 研究目标 本文讨论的是基于嵌入式系统(ARM)的WiFi无线通信终端的研究与实现。 1.2 功能和指标 画一块基于ARM控制的WIFI控制板的原理图和PCB ,制板、焊接和调试该板,通过手 机和电脑控制该板上继电器的开或关。
2.1 WiFi无线通信技术分析 在互联网中,能够将电脑或者个人的手持设备通过无线连接到网络的终端,其能够通过无线的传输网络信号进行终端设备和网络的连接,如此就能够实现方便的无线通信。[6] WiFi的特点为传输速率高、可靠性较高、成本低、扩展性强,并是由接入点 AP(Access Point)和无线网卡组成的无线网络。[14] ARM(Advanced RISC Machine)是嵌入式系统的简称,基于ARM来将WiFi无线终端系统进行开发,具有体积小、价格低、耗能低、通用性强等优点。如果想要兼顾便携式终端设备的方便入网以及对智能的功耗节省提供解决方案,就要利用终端设备通过QT界面的开发技术以及WiFi的无线通信技术进行结合,这为便携式电子终端实现方便入网且智能节省功耗提供了一种解决方案,并且基于此终端,还可开发出具备更多功能且实现远距离无线通信与WiFi通信智能切换的各种电子产品。[7~10] 2.2 嵌入式 WiFi 无线通信终端软硬件开发平台选择
2.3 WiFi终端系统的实现 系统选用以S3C6410处理器为核心的OK6410开发板作为无线终端的硬件平台。其硬件结构是按功能模块划分,主要由人机交互模块、WiFi无线模块、电源模块三大部分组成。人机交互模块由嵌人式微处理器及其外围模块组成,提供人机交互的是LCD触摸屏; WiFi无线模块由无线网卡组成;电源模块采用锂电池进行独立供电。各个模块采用USB接口或者RS232接口与处理器相接,模块可以分开设计、调试,彼此之间没有影响。[12] 基于ARM的WiFi无线终端系统的开发可分为三部分,分别是搭建软件平台、搭建硬件开发平台和设计上层应用程序。[13]设计软件开发部分,还会分别有应用程序的开发以及操作系统的移植两个模块;搭建硬件平台,必须要考虑到设计电路原理图、选型各种模块的元器件。第一,需要的操作系统进行选择之后,利用内核根据系统的需求进行裁剪的配置,需要考虑到无线网卡的支持以及LCD触摸屏等操作;第二,无线终端系统的核心部分,基于QT网络界面来进行设计开发电源管理的客户端程序以及配置界面客户端程序,这样能够降低功耗以及连接网络等功能的实现。第三,集成每个模 |
块并调试,硬件的开发平台需要把操作系统移植过来才行,终端系统能够运转正常就能够预期功能的要求。
本系统的无线终端硬件部分的核心是嵌入式技术,结合功能开发需要及实验设备资源,选择了具有16/32位RISC体系结构的一款基于S3C6410内核的ARM体系的微处理器,并搭建所需的外设,构建系统的硬件开发平台。最终系统选择OK6410开发板作为硬件平台,利用该平台提供的资源模块,扩展开发出系统的需求功能。
3.总结
我国在网络无线通信技术的发展之中也获得了不小的成绩,移动互联网新兴的主力军就有 WiFi的席位,同时在全球范围内的WiFi覆盖范围也在不断地扩大。WiFi是一种通用短程的无线传输技术,具备众多优点比如宽广的覆盖范围、频段在世界范围之内是不收费的、布线的省去等;[13]基于ARM的WiFi设计可以给人们生活带来方便,也能够对我国的无线通信技术水平进行提升,这会对全新通信时代的到来起到推动作用。
3.研究进度
2018.11-2019.1 大量阅读文献熟悉相关算法理论基础
2019.1-2019.2 算法设计和论证,初步完成ARM和WiFi的调试和演示
2019.2-2019.4 完成手机或计算机的联调测试
2019.4-2019.5 撰写论文并准备答辩
4.参考文献
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