無線物聯網中CoAP協議的研究與實現(二)
3實驗平臺及CoAP協議的實現
3.1實驗平臺硬件平臺式是美信凌科公司的IPv6智能網關(MXG300)、MX231CC節(jié)點、USB無線網卡(STICK)和JTAG下載器。實驗的硬件平臺配置和硬件平臺如圖6,圖7所示。軟件平臺是WinAVR和AVR studio,用于向節(jié)點和USB網卡中下載程序。
其中IPv6智能網關上的主要芯片有:BCM 6358UKFBG支持多用戶以太網功能,具有高度優(yōu)化的32 MIPS CPU和標準的EJTAG調試器;BCM53 25EKQMG集成了5個收發(fā)器,具有128 KB的數據包緩沖區(qū),最多可以支持2K的MAC地址,支持地址自動學習,提供真正的即插即用連接,而且是低功耗的;SIGe2521A60提供 2.4~2.5 GHz的無線工作頻段范圍,應用于ISM 2.4.GHz的無線解決方案。
圖8是IPv6智能無線網關的接口布局,它是基于OPENWRT系統定制完成的。具備3個局域網口,1個廣域網口,1個802.11a/b/g WiFi無線網絡接口,1個標準USB口和1個可選的串口調試口。該智能無線網關除具備通用無線路由器的功能以外,還可以實現基于Contiki操作系統的USB UIP網絡和普通IP網絡之間的IPv6互連,同時還支持有能力的系統在OPENWRT的基礎上開發(fā)自己的應用軟件包,實現更復雜的應用。
OPENWRT是一個開源的Linux版本。主要應用于嵌入式系統。網關和節(jié)點上同時裝有Contiki系統,它提供宏定義和RESTful網絡服務實例。
MX231CC節(jié)點上的主要芯片是ATmega1284P,它具有128 KB的可編程閃存,4 KB的E2PROM,16 KB的片內SRAM,JTAG接口,優(yōu)化的功耗和處理速度。節(jié)點上運行Contiki系統。節(jié)點上還有光敏傳感器、室內溫度傳感器、三色LED指示燈等。
3.2 CoAP協議的火狐瀏覽器實現(B/S架構)
B/S架構的系統結構如圖9所示。
系統由用戶瀏覽器、Web服務器、IPv6智能網關、MX231CC節(jié)點組成。用戶瀏覽器通過HTTP協議訪問Web服務器,MX231CC節(jié)點通過CoAP協議和IPv6智能網關進行通信,從而實現用戶瀏覽器訪問節(jié)點上資源的功能。圖9中實線表示有線連接,虛線表示無線連接。
在當前的Contiki 2.5中,集成了CoAP 03和CoAP06這兩個版本。這兩個文件在Contiki 2.5的apps目錄下,關于CoAP的核心內容都在這兩個文件中。程序的主要部分為:
AUTOSTART_PROCESSES(PERIODIC_RESOURCE()為進程的主體部分。
然后進行編譯,編譯成。elf文件,用JTAG下載器下載到節(jié)點上。節(jié)點地址設置為:2001:2::11:22ff::fe33:4499.這時,用火狐瀏覽器訪問節(jié)點,因為火狐瀏覽器自帶coap插件,如果用其他瀏覽器,那么需要進行coap的代理設置。以控制節(jié)點上的三色LED燈反轉為例,用下面的請求格式:GETcoap://[]:
/readings其中mote_ip_address是節(jié)點的IPv6地址,port_number是節(jié)點的端口號,readings是客戶端請求的資源(溫度)。
所以在瀏覽器地址欄輸入:coap://[2001:2::11:22ff:fe33:4499]
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