基于网关的ZigBee 和WiFi 互通设计

胥嘉佳，许 鸣

(南京模拟技术研究所 科研处，江苏 南京 210016)

ZigBee 网络以其良好的自主网特性和网络管理功能，在传感网和无线设备监控网络中得到了广泛应用［1－2］，WiFi 网络则广泛应用于手机、平板电脑等日常电子产品之中，文献［3］阐述了一种将无线传感器网与以太网进行连接的方法，以太网与WiFi 网在通信本质上都是基于IP 的技术，因此将ZigBee 网络中的各应用终端与WiFi 网络中的终端按照需求实现互通是可行的，这样就可让人们利用身边无处不在的WiFi 设备来遥控传感网或监控网络中的各设备终端。

本文介绍了一种基于Digi 公司ConnectPort X4 网关的ZigBee 网络和WiFi 网络互通设计，通过使用Python语言对网关进行编程，实现所需的ZigBee 节点与WiFi 节点的数据互通方式。该设计的主要工作是对网关编程，而Python 是一种语法结构简单的脚本语言［4］，因此设计周期短，且具备较高的应用价值。

1 ZigBee 和WiFi 网络的互通设计

Digi 公司的ConnetPort X4 网关内置XBee 模块(Digi 公司的ZigBee 模块)和Python 平台，提供USB 接口、UART 接口和以太网口，支持Python 程序实现各种数据预处理和通信编程，其支持Python 可编程环境，内部集成XBee 的Python 库，并扩展了原有通信网络的Python 函数库，特别是其扩展了通信的socket 函数，使得ZigBee 节点数据的监听和通信能够同网络通信相整合。网络通信最常用的是使用UDP 协议和TCP 协议，考虑到无线网络环境所受到的干扰要远高于有线环境，所以推荐使用可靠性较高的TCP 协议［5］。

基于ConnetPort X4 网关的ZigBee 网络和WiFi 网络的互通设计硬件架构如图1 所示，图中网关中内置的XBee 模块作为所有ZigBee 节……