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无线通信在现代工业中所占的地位已经举足轻重,而且有愈演愈烈之势。研究机构对无线的大量研究,催进了工业无线通信技术的标准化进程。国际IEEE802.15工作组制定了IEEE802.15.4标准,它描述了低速率无线个人局域网的物理层和媒体接入控制协议。基于IEEE802.15.4标准国内外分别推出了WIA-PA标准和ISA100无线标准。面向WIA-PA网络的双信道无线协议分析仪广泛应用于WIA-PA标准的测试系统和基于WIA-PA标准的无线网络系统。
本系统隶属于第三方监视系统,是作为本实验室和台湾达盛电子公司项目合作的一个切入点。用户可以用它来捕获基于WIA-PA标准的数据包,该系统会根据标准将捕获数据的所有字节的意义解析出来,用户就可以根据解析结果来判断网络内结点间数据通信是否正常,数据包内容是否正确,数据包帧格式是否符合标准,数据包出现的时间是否合理等,从而判断用户的网络运行是否正常。
本系统主要分为上层协议解析软件和下层双信道抓包器。上层协议解析软件是使用VC++6.0开发的,主要负责根据WIA-PA标准解析下层双信道抓包器捕获的数据,通过图形化的方式显示。另外还有控制功能,包括修改捕获信道等;下层双信道抓包器负责无线数据的捕获,主控模块采用ARM内核的LPC1114芯片,无线部分是使用台湾达盛电子UZ2400D射频模块,MCU通过SPI总线接口实现对射频模块的控制,包括参数的设置,数据的读写等。下层是使用USB口将数据上传至上层的,是使用串口-USB口转换电路完成的。
在验证双信道无线协议分析仪系统时,使用了基于WIA-PA标准运行的伟岸公司低功耗无线压力变送器系统和本实验室开发的WIA-PA无线网络运行系统,两个信道分别捕获两套系统的无线数据,并使用黑盒测试的方法将系统中各个功能模块分别进行验证。