《表4 ROOT与MOTE1时间同步精度实验结果》

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《WIA-PA系统级芯片设计与原型系统搭建》

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为证明WIASo C2400芯片能够满足工业物联网的应用需求，本部分利用评估板搭建了一套工业物联网原型系统，如图6所示。整个系统分为上位显示和下位无线网络两部分，其中，上位显示软件由Lab View编写完成，下位无线网络则采用M AC层硬件状态机实现的O p e n WS N开源协议栈搭建。下位无线网络采用星型拓扑，共包含9个节点。其中，ROOT是整个网络的主节点，通过USB串口与电脑上位机相连；MOTE1–MOTE8为从节点，MOTE1、MOTE3和MOTE5作为“传感器”节点利用MAX31865模块进行温度采集，上传至主节点ROOT；MOTE2、MOTE4作为“执行器”节点，根据接收到的ROOT数据包中输出电压的设定值来调整DAC8563模块的电压输出值；MOTE6–MOTE8则是“采样”节点，向ROOT上传由ADS1256模块采集到的模拟电压值。整个系统采用Round Robi n轮询调度机制。由于测试条件限制，这里只给出了ROOT和MOTE1之间的时间同步精度测试结果如表4所示。由该表可知，两节点之间的同步精度可达30μs。由于采用星型拓扑，其他节点的同步精度和MOTE1类似。因此，整个网络的同步精度可达30μs。实验中，MOTE1、MOTE3、MOTE5、MOTE6～MOTE8能很好地采集数据上传至ROOT，进一步上传至上位机显示；而MOTE2和MOTE4则能很好地根据ROOT发送来的上位机电压设定值进行调整。这个原型系统虽然简单，但是能够实现工业物联网中数据采集上传显示和设定参数下传执行等基本功能。证明了设计的WIASo C2400芯片能够满足工业物联网对无线通信的基本要求。