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兆易创新gd代理商GD32嵌入式系统GDM_WIFI_01嵌入式Wi-Fi模块方案

兆易创新gd代理商GD32嵌入式系统GDM_WIFI_01嵌入式Wi-Fi模块方案

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兆易创新gd代理商GD32嵌入式系统GDM_WIFI_01嵌入式Wi-Fi模块方案

使用兆易创新gd代理商GD32构建软硬件自主可控的嵌入式实时控制系统

本文基于GD32微控制器和RT-Thread实时操作系统,构建了一种软硬件自主可控的嵌入式实时控制系统。研究了RT-Thread操作系统在GD32芯片开发板上的移植方法和驱动程序改写,并编写多任务应用程序测试了系统的运行稳定可靠。为嵌入式控制系统的发展提供了一种技术实现途径。

引 言
由微控制器和实时操作系统共同构成的嵌入式实时控制系统在工业生产、交通运输、能源供给、国防装备等众多领域被广泛使用,是实现自动化技术的核心中枢。目前,国内所采用的嵌入式实时控制系统大多基于国外的微控制器芯片和软件产品,在“棱镜门”和“Stuxnet病毒”事件后关键领域所采用的嵌入式系统安全问题已被国内用户所重视,发展自主可控、安全可靠的嵌入式实时控制系统已成为必然趋势。
伴随微控制器芯片和实时操作系统软件的不断发展和日趋成熟,基于国产软、硬件产品构建自主可控的嵌入式实时控制系统已经具备实现条件。本文采用具有ARM Cortex-M3内核的微控制器GD32F207芯片和RT-Thread实时操作系统建立了一套完全国产化的嵌入式实时控制系统,为国产自主可控嵌入式实时控制系统的建立及应用进行了技术经验总结和有益探索。

嵌入式实时控制系统的构成
嵌入式系统与通用计算机系统在体系结构上具有相似性,都是由主控制器芯片和外围功能芯片构成硬件电路基础,再由可提供底层硬件操作功能的软件作为操作系统,用户终通过操作系统对硬件进行访问和控制;嵌入式系统通常针对某个特定控制任务设计,因而具有实时处理能力、可靠性的要求,通用计算机的处理适用范围广,因此更注重兼容性而实时处理能力较弱。

1.1 GD32F207微控制器与开发板
GD32F2系列微控制器芯片为基于ARM Cortex-M3内核架构设计的产品,本文中采用的兆易创新gd代理商GD32F207ZET6芯片主频高可达120MHz,具有128KB的SRAM和512KB的Flash存储容量,并且提供UART、ADC、以太网和LCD控制器等众多外设功能接口,可以很大程度减少所需的外围功能电路配置。Colibri-F207ZE开发板是基于该芯片设计的一款“口袋实验室”类型产品,如图1所示,在板子上有与Arduino平台引脚布局兼容的引出IO接口之外,还包括TFT显示屏接口、2个用户按键、3个LED指示灯、1个USB串口和板载GDLINK调试器功能。本文中将以此开发板作为硬件平台构建嵌入式控制系统。

1.2 RT-Thread实时操作系统
RT-Thread嵌入式实时操作系统的开发始于2006年,并且遵循GPLv2+的版权许可协议。在经过多年的能源、仪表、车辆等行业广泛使用后,RT-Thread已经被验证是一款稳定、可靠的嵌入式实时操作系统。从文献[6]中对RT-Thread与知名主流嵌入式实时操作系统进行的比较中,也可看出其具有优越的性能。RT-Thread系统的结构层次框图如图2所示,其中内核层(Kernel)是RT-Thread的关键部分涉及时钟管理、实时调度、任务切换等核心操作;组件层(Components)主要提供Shell交互、文件系统、协议栈等附加操作功能;在内核层与硬件之间是用于系统移植的软件接口部分(Porting),其实现了操作系统对于硬件的各种具体操作功能。在本文中以新发布的 RT-Thread 2.1.0版作为移植对象进行分析、代码修改并终实现与Colibri-F207ZE开发板共同构成嵌入式实时控制系统。

RT-Thread操作系统已经在GitHub上做了代码托管,因此可直接从GitHub上下载获取到RT-Thread 2.1.0版的源代码压缩文件包[7]。本文中采用MDK 5.16a版本的ARM开发工具进行移植工作,并需要在MDK的Pack Installer中安装GD32F2系列芯片的DFP支持包。在移植工作中完成了RT-Thread操作系统的串口通信和LED灯驱动功能,可实现RT-Thread与主机之间的Shell交互操作和对测试程序中运行任务的直接观察。

2.1 RT-Thread目录结构的转换
打开下载得到的RT-Thread源代码文件包可看到按代码功能分类的目录结构,各文件夹所包含的内容和用途分别为:
bsp文件夹:板级支持包,包含针对特定型号微控制器板卡和外部设备的驱动程序。
components:对应RT-Thread操作系统的组件层,包含RT-Thread核心功能之外的大部分附加操作功能以及硬件设备驱动模型。
documentation:RT-Thread编程风格说明,对开发人员和用户掌握RT-Thread提供指引。
examples:针对RT-Thread操作系统的应用和测试程序示例。
include:RT-Thread操作系统使用的头文件,可供外部应用程序调用。
libcpu:CPU支持包,包含对各种常见CPU的底层驱动程序,大部分为汇编语言开发。
src:对应RT-Thread操作系统的内核层,包含RT-Thread实时调度、时钟管理、内存分配、线程管理等全部核心功能。
tools:Scons构建脚本文件,包含用于不同开发工具的各种脚本执行文件。
根据RT-Thread源代码文件包中各个文件夹的用途,结合兆易创新gd代理商GD32芯片所提供的外设固件库、CMSIS配置文件和Colibri-F207ZE开发板的板级支持包构建基于GD32F207芯片和RT-Thread操作系统的目录结构,如图3所示。其中App文件夹中包括RT-Thread的启动文件startup.c和用户开发的应用程序;GD32F207ZET6文件夹中包括硬件相关的两个子文件夹,Colibri_BSP中是开发板的外设驱动程序,GD32F20x_StdPeriph_Driver中是GD32芯片所提供的外设固件库,芯片驱动、配置和中断处理文件;Obj文件夹中为MDK所建立的工程文件和存放编译后得到的axf文件;RT-Thread210文件夹中包含RT-Thread操作系统的各软件模块,其为直接从源代码文件包中相关内容复制而来。

2.2 项目工程的建立与驱动程序改写
在完成上述目录结构的构建后,需要使用MDK开发工具将RT-Thread源代码和GD32芯片的相关文件有机结合起来,实现RT-Thread操作系统在Colibri-F207ZE开发板上的移植工作。在MDK工具内部各个文件按照逻辑关系进行分组管理,这里以GD32开头的组和嵌入式系统硬件相关,以RT开头的组和操作系统软件相关,如图4所示。这种分组结构可有效实现软硬件隔离,便于日后硬件部分或软件部分代码的升级替换工作。

2.2.1 软硬件配置与代码修改
在RT-Thread和兆易创新gd代理商GD32的配置中采用宏定义方式实现对所需软件功能模块的条件编译和芯片性能参数设置,以达到对嵌入式系统软、硬件裁剪和配置的目的。因此,在移植过程中需要对这些宏定义进行有选择的设置。
修改system_GD32f20x.c文件,该文件中主要实现GD32的系统时钟和AHB、APB总线上挂接各部件的时钟树配置,本文中将系统时钟设置为72MHz。
修改colibri_board.h文件,该文件主要用于设置GD32芯片内、外部RAM的容量,根据本文中所使用的GD32F207ZET6芯片,将内部RAM容量设置为128KB;开发板未扩展外部RAM,将对应的宏定义GD32_EXT_SRAM设置为0。
修改rtconfig.h文件,该文件主要用于RT-Thread操作系统的参数配置以及软件功能模块的裁剪。用户可根据需要设置,保留的软件功能模块越多,则编译后的HEX文件尺寸越大且需要的运行RAM越多。本文中将RT-Thread大优先级RT_THREAD_PRIORITY_MAX设置为16;每秒节拍数RT_TICK_PER_SECOND设置为100;启用了控制台和Shell交互功能RT_USING_CONSOLE和RT_USING_FINSH以方便应用程序调试。

2.2.2 设备驱动程序的改写
编写驱动程序是操作系统移植过程中的重要一步,其用于实现软件对硬件的终操作。在RT-Thread中驱动程序属于Porting层采用了统一的设备驱动模型框架,可以被应用程序通过标准接口函数访问和调用,在文献[6,8,9]中对RT-Thread设备驱动框架的构成进行了说明。由于GD32F2系列微控制器与STM32微控制器在系统结构上具有相似性,因此在本文中通过对RT-Thread源代码文件包中/bsp/stm32f10x/drivers子文件夹内驱动程序进行改写的方法实现Colibri-F207ZE开发板上串口通信和LED灯的驱动程序。对于GD32芯片上其它功能接口的驱动程序,都可根据需求而参考此种方法进行改写。

以实现串口通信功能的驱动程序改写为例,应用程序通过I/O设备模块中的标准接口函数和设备驱动程序中的函数二者之间映射关系实现对底层I/O设备控制,如图5所示。其中标准接口函数不需修改,由RT_DeviceDrivers分组中的serial.c文件实现;而串口驱动程序则由GD32_BSP分组中的colibri_board_usart.c文件实现,需要对相应的功能函数和配置进行修改。改写的内容主要包括替换片上外设访问层头文件、实现串口通信功能的芯片管脚定义、rt_hw_usart_init()函数中的串口参数设置和通过rt_hw_serial_register()函数将串口设备注册到RT-Thread设备驱动框架中,即实现标准接口函数与串口设备之间的关联。需要注意的是GD32与STM32两种芯片在各自外设固件库中提供的结构体定义和函数功能是类似的但是名称不一致,需要在移植过程中进行修改,表1列出了串口驱动程序colibri_board_usart.c文件中需要修改的结构体和函数名称。得益于Cortex内核遵循的CMSIS接口标准和RT-Thread所采用的设备驱动框架机制,对设备驱动程序只需做上述少量改写即可完成不同芯片间的移植工作。

2.3 RT-Thread测试应用程序编写
开发板在上电后兆易创新gd代理商GD32芯片复位,通过文件startup_gd32f20x_cl.s中复位地址处的加载指令调用RT-Thread系统main()函数(位于startup.c文件中),在完成开发板、RT-Thread系统内核、定时器、用户任务和空闲任务等的初始化后,通过rt_system_scheduler_start()函数启动RT-Thread调度器实现对各个用户任务的实时调度。为验证RT-Thread在Colibri-F207ZE开发板上的移植是否成功,使用rt_thread_init()函数建立两个用户任务分别控制两个LED灯按照0.5秒和1秒的周期闪烁。

嵌入式实时控制系统的测试
在完成RT-Thread在Colibri-F207ZE开发板上的移植和测试程序编写后,将经过MDK编译得到的axf文件下载到开发板上运行。通过上位机的串口通信工具可以和RT-Thread提供的Shell进行交互操作,并使用相应指令观察RT-Thread系统运行和RAM的使用情况,如图6所示。可以看到共有4个任务在运行,其中LED_GREE和LED_RED是控制LED灯闪烁的用户任务,tshell和tidle分别是系统的shell交互任务和空闲任务;在RT-Thread中注册有一个设备,就是提供Shell功能的uart1串口。通过该测试程序,表明RT-Thread已经在Colibri-F207ZE开发板上稳定运行,实现了预期的移植效果。

结 语
本文基于GD32微控制器和RT-Thread实时操作系统构建了一种嵌入式实时控制系统,其具有软硬件自主可控、安全可靠的特点为工业生产、国防装备等军民应用的关键领域提供了有效解决方案。通过本文的研究和探索,在自主可控嵌入式实时控制系统的构建方面积累了技术检验,为后期配套应用开发奠定了坚实基础。

GDM_WIFI_01嵌入式Wi-Fi模块方案

GDM_WIFI_01是一款嵌入式轻量级Wi-Fi模块(TinyWifi),实现串行数据与标准无线网络数据的交互与接口。该模块包括一个联网通信控制器与一个无线网络处理器,两款主芯片被封装于一个RoHS兼容的紧凑封装外形,并使用工业级的pin输出口。 GDM_WIFI_01采用Gigadevice 高性能兆易创新gd代理商GD32 MCU,基于ARM® Cortex-M3内核,主频高可达108MHz,可提供高性能UART/SPI/ADC/DAC/I2C等接口,可提供SDK,支持客户二次开发模式。

GDM_WIFI_01可将开发人员从理解复杂的Wi-Fi驱动、安全协议、网络协议的工作中解脱出来,提供了非常方便的即插即用的模式用于嵌入式系统的Wi-Fi传输开发。RLW选用业界先进的低功耗芯片,改进了生产和测试工艺,提供业界高集成度超小型嵌入式Wi-Fi模块。为设计和部署轻量级嵌入式Wi-Fi提供佳选择。
1.2 产品特色
1.2.1 全功能Wi-Fi联通性
l 802.11 b/g/n 1×1 设计
l 物理层速率达到72Mbps
l 支持AP/Station
l 支持无线漫游,支持5个SSID切换
l 支持RC4/AES加密
l 快速联网:启动到物理层接入不超过2秒
l 支持Wi-Fi节能模式,保持网络连接仅需50mA
l 天线选择,板载陶瓷天线或uFL连接外接天线
l 专业制造,确保射频指标
1.2.2 内置专用TCP/IP协议栈
l 双栈设置IP V4/IPV6
l 可支持8个主动的TCP/UDP sockets,两条侦听sockets
l 数据传输高速率1MB
l 内置DHCP client/server,uPnP,DNS解析
l 支持HTTPS加密连接
1.2.3 低CPU开销的串口传输
l 串口波特率高达921600bps
l 内置流控处理栈,确保数据传输稳定可靠
l 支持数据透传应用模式和TinyCon-Link模式
l 支持二次开发模式,接受客户定制固件
1.2.4 完善的SDK开发包
l 利用配套的兆易创新gd代理商GD32F107C-EVAL开发板进行系统原型评估和验证
l 提供完善的TinyCon-Link API规范和用户编程指导
l 提供丰富的TinyCon-Link示范程序

2.1.1 无线网络子系统
无线子系统层提供了无线局域网的物理层、MAC和基带功能。WLAN子系统包括一个IEEE 802.11 b/g/n高性能WLAN 芯片和板载陶瓷天线,另外提供了一个U.FL天线接口。此外,它包含硬件支持AES-CCMP和RC4加密/解密。
2.1.2 网络服务子系统
网络服务子系统基于ARM cortex-M3为核心的CPU构成,包含一个96K的RAM和一个1M的Flash。通过SPI接口与WLAN子系统互联,为模块提供基础网络服务。
2.1.3 外设接口
支持SPI, UART, I²C,SWD ,ADC, DAC, GPIO,PWM多种接口,使系统设计更灵活、更易集成。

uA级别智能门锁低功耗雷达模块让门锁更加智能省电节约功耗,指纹门锁并不是什么新鲜事,我相信每个人都很熟悉。随着近年来智能家居的逐步普及,指纹门锁也进入了成千上万的家庭。今天的功耗雷达模块指纹门锁不仅消除了繁琐的钥匙,而且还提供了各种智能功能,uA级别智能门锁低功耗雷达模块用在智能门锁上,可以实现门锁的智能感应屏幕,使电池寿命延长3-5倍,如与其他智能家居连接,成为智能场景的开关。所以今天的指纹门锁更被称为智能门锁。 今天,让我们来谈谈功耗雷达模块智能门锁的安全性。希望能让更多想知道智能门锁的朋友认识下。 指纹识别是智能门锁的核心 指纹识别技术在我们的智能手机上随处可见。从以前的实体指纹识别到屏幕下的指纹识别,可以说指纹识别技术已经相当成熟。指纹识别可以说是整个uA级低功耗雷达模块智能门锁的核心。 目前主要有三种常见的指纹识别方法,即光学指纹识别、半导体指纹识别和超声指纹识别。 光学指纹识别 让我们先谈谈光学指纹识别的原理实际上是光的反射。我们都知道指纹本身是不均匀的。当光照射到我们的指纹上时,它会反射,光接收器可以通过接收反射的光来绘制我们的指纹。就像激光雷达测绘一样。 光学指纹识别通常出现在打卡机上,手机上的屏幕指纹识别技术也使用光学指纹识别。今天的光学指纹识别已经达到了非常快的识别速度。 然而,光学指纹识别有一个缺点,即硬件上的活体识别无法实现,容易被指模破解。通常,活体识别是通过软件算法进行的。如果算法处理不当,很容易翻车。 此外,光学指纹识别也容易受到液体的影响,湿手解锁的成功率也会下降。 超声指纹识别 超声指纹识别也被称为射频指纹识别,其原理与光学类型相似,但超声波使用声波反射,实际上是声纳的缩小版本。因为使用声波,不要担心水折射会降低识别率,所以超声指纹识别可以湿手解锁。然而,超声指纹识别在防破解方面与光学类型一样,不能实现硬件,可以被指模破解,活体识别仍然依赖于算法。 半导体指纹识别 半导体指纹识别主要采用电容、电场(即我们所说的电感)、温度和压力原理来实现指纹图像的收集。当用户将手指放在前面时,皮肤形成电容阵列的极板,电容阵列的背面是绝缘极板。由于不同区域指纹的脊柱与谷物之间的距离也不同,因此每个单元的电容量随之变化,从而获得指纹图像。半导体指纹识别具有价格低、体积小、识别率高的优点,因此大多数uA级低功耗雷达模块智能门锁都采用了这种方案。半导体指纹识别的另一个功能是活体识别。传统的硅胶指模无法破解。 当然,这并不意味着半导体可以百分识别活体。所谓的半导体指纹识别活体检测不使用指纹活体体征。本质上,它取决于皮肤的材料特性,这意味着虽然传统的硅胶指模无法破解。 一般来说,无论哪种指纹识别,都有可能被破解,只是说破解的水平。然而,今天的指纹识别,无论是硬件生活识别还是算法生活识别,都相对成熟,很难破解。毕竟,都可以通过支付级别的认证,大大保证安全。 目前,市场上大多数智能门锁仍将保留钥匙孔。除了指纹解锁外,用户还可以用传统钥匙开门。留下钥匙孔的主要目的是在指纹识别故障或智能门锁耗尽时仍有开门的方法。但由于有钥匙孔,它表明它可以通过技术手段解锁。 目前市场上的锁等级可分为A、B、C三个等级,这三个等级主要是通过防暴开锁和防技术开锁的程度来区分的。A级锁要求技术解锁时间不少于1分钟,B级锁要求不少于5分钟。即使是高级别的C级锁也只要求技术解锁时间不少于10分钟。 也就是说,现在市场上大多数门锁,无论是什么级别,在专业的解锁大师面前都糊,只不过是时间长短。 安全是重要的,是否安全增加了人们对uA级别低功耗雷达模块智能门锁安全的担忧。事实上,现在到处都是摄像头,强大的人脸识别,以及移动支付的出现,使家庭现金减少,所有这些都使得入室盗窃的成本急剧上升,近年来各省市的入室盗窃几乎呈悬崖状下降。 换句话说,无论锁有多安全,无论锁有多难打开,都可能比在门口安装摄像头更具威慑力。 因此,担心uA级别低功耗雷达模块智能门锁是否不安全可能意义不大。毕竟,家里的防盗锁可能不安全。我们应该更加关注门锁能给我们带来多少便利。 我们要考虑的是智能门锁的兼容性和通用性。毕竟,智能门锁近年来才流行起来。大多数人在后期将普通机械门锁升级为智能门锁。因此,智能门锁能否与原门兼容是非常重要的。如果不兼容,发现无法安装是一件非常麻烦的事情。 uA级别低功耗雷达模块智能门锁主要是为了避免带钥匙的麻烦。因此,智能门锁的便利性尤为重要。便利性主要体现在指纹的识别率上。手指受伤导致指纹磨损或老年人指纹较浅。智能门锁能否识别是非常重要的。 当然,如果指纹真的失效,是否有其他解锁方案,如密码解锁或NFC解锁。还需要注意密码解锁是否有虚假密码等防窥镜措施。 当然,智能门锁的耐久性也是一个需要特别注意的地方。uA级别低功耗雷达模块智能门锁主要依靠内部电池供电,这就要求智能门锁的耐久性尽可能好,否则经常充电或更换电池会非常麻烦。
微波雷达传感器雷达感应浴室镜上的应用,如今,家用电器的智能化已成为一种常态,越来越多的人开始在自己的浴室里安装智能浴室镜。但是还有很多人对智能浴镜的理解还不够深入,今天就来说说这个话题。 什么是智能浴室镜?智慧型浴室镜,顾名思义,就是卫浴镜子智能化升级,入门级产品基本具备了彩灯和镜面触摸功能,更高档次的产品安装有微波雷达传感器智能感应,当感应到有人接近到一定距离即可开启亮灯或者亮屏操作,也可三色无极调,智能除雾,语音交互,日程安排备忘,甚至在镜子上看电视,听音乐,气象预报,问题查询,智能控制,健康管理等。 智能化雷达感应浴室镜与普通镜的区别,为什么要选TA?,就功能而言,普通浴镜价格用它没有什么压力!而且雷达感应智能浴镜会让人犹豫不决是否“值得一看”。就功能和应用而言,普通浴镜功能单一,而微波雷达传感器智能浴室镜功能创新:镜子灯光色温和亮度可以自由调节,镜面还可以湿手触控,智能除雾,既环保又健康! 尽管智能浴镜比较新颖,但功能丰富,体验感更好,特别是入门级的智能浴镜,具有基础智能化功能,真的适合想体验下智能化的小伙伴们。 给卫生间安装微波雷达传感器浴室镜安装注意什么? ①确定智能浴室镜的安装位置,因为是安装时在墙壁上打孔,一旦安装后一般无法移动位置。 ②在选购雷达感应智能浴室镜时,根据安装位置确定镜子的形状和尺寸。 ③确定智能浴镜的安装位置后,在布线时为镜子预留好电源线。 ④确定微波雷达传感器智能浴镜的安装高度,一般智能浴镜的标准安装高度约85cm(从地砖到镜子底),具体安装高度要根据家庭成员的身高及使用习惯来决定。 ⑤镜面遇到污渍,可用酒精或30%清洁稀释液擦洗,平时可用干毛巾养护,注意多通风。
冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器屏幕唤醒性能强悍智能感应,随着年轻一代消费观念的转变,冰箱作为厨房和客厅的核心家用电器之一,也升级为健康、智能、高端的形象。在新产品发布会上,推出了大屏幕的冰箱,不仅屏幕优秀,而且微波雷达传感器屏幕唤醒性能强大。 大屏智能互联,听歌看剧购物新体验 冰箱植入冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器触摸屏,重新定义了冰箱的核心价值。除了冰箱的保鲜功能外,该显示屏还集控制中心、娱乐中心和购物中心于一体,让您在无聊的烹饪过程中不会落后于听歌、看剧和购物。新的烹饪体验是前所未有的。 不仅如此,21.5英寸的屏幕也是整个房子智能互联的互动入口。未来的家将是一个充满屏幕的家。冰箱可以通过微波雷达传感器屏幕与家庭智能产品连接。烹饪时,你可以通过冰箱观看洗衣机的工作,当你不能腾出手来照顾孩子时,你可以通过冰箱屏幕连接家庭摄像头,看到孩子的情况。冰箱的推出标志着屏幕上的未来之家正在迅速到来。 管理RFID食材,建立健康的家庭生活 据报道,5G冰箱配备了RFID食品材料管理模块,用户将自动记录和储存食品,无需操作。此外,冰箱还可以追溯食品来源,监控食品材料从诞生到用户的整个过程,以确保食品安全;当食品即将过期时,冰箱会自动提醒用户提供健康的饮食和生活。 风冷无霜,清新无痕 冰箱的出现是人类延长食品保存期的一项伟大发明。一个好的冰箱必须有很强的保存能力。5g冰箱采用双360度循环供气系统。智能补水功能使食品原料享受全方位保鲜,紧紧锁住水分和营养,防止食品原料越来越干燥。此外,该送风系统可将其送到冰箱的每个角落,消除每个储藏空间的温差,减少手工除霜的麻烦,使食品不再粘连。 进口电诱导保鲜技术,创新黑科技加持 针对传统冰箱保存日期不够长的痛点,5g互联网冰箱采用日本进口电诱导保存技术,不仅可以实现水果储存冰箱2周以上不腐烂发霉,还可以使蔬菜储存25天不发黄、不起皱。在-1℃~-5℃下,配料不易冻结,储存时间较长。冷冻食品解冻后无血,营养大化。此外,微波雷达传感器5g冰箱还支持-7℃~-24℃的温度调节,以满足不同配料的储存要求。 180°矢量变频,省电时更安静 一台好的压缩机对冰箱至关重要。冰箱配备了变频压缩机。180°矢量变频技术可根据冷藏室和冷冻室的需要有效提供冷却,达到食品原料的保鲜效果。180°矢量变频技术不仅大大降低了功耗,而且以非常低的分贝操作机器。保鲜效果和节能安静的技术冰箱可以在许多智能冰箱中占有一席之地,仅仅通过这种搭配就吸引了许多消费者的青睐。 配备天然草本滤芯,不再担心串味 各种成分一起储存在冰箱中,难以避免串味。此外,冰箱内容易滋生细菌,冰箱总是有异味。针对这一问题,冰箱创新配置了天然草本杀菌除臭滤芯。该滤芯提取了多种天然草本活性因子,可有效杀菌99.9%,抑制冰箱异味,保持食材新鲜。不仅如此,这个草本滤芯可以更快、更方便、更无忧地拆卸。家里有冰箱,开始健康保鲜的生活。 目前,冰箱屏幕唤醒微波雷达传感器正在继续推动家庭物联网的快速普及,相信在不久的将来,智能家电将成为互动终端。
上海乐鑫科技官网ESP32 ble wifi模块数据安全性揭秘,众所周知,TCP 协议和 UDP 协议,及其之上的应用协议 HTTP 和 COAP,都是明文传输数据的,这样就会导致数据在网络传输的过程中被窃取或者篡改。如果数据中含有密码、账号等敏感信息,则可能会造成不可挽回的损失,因此需要对这些明文传输的数据进行加密。对于使用蓝牙传输的数据,由于蓝牙协议属于点对点的协议,数据不会泄露到网络上,被窃取的概率也很小;另外,上海乐鑫科技官网ESP32 ble wifi模块蓝牙协议本身也会对用户的数据进行加密。因此,本文主要讨论 TCP IP协议的数据加密。 加密是为了保证传输数据的机密性与完整性。常见的加密系统通常先对数据进行编码再传输例如,在以前的战争中,发送的电报就是经过编码的,接收方和发送方都有一个相同的密码本,接收方用密码本上的数字或者字母来替换电报中的单词、语句。即使电报内容被第三窃听了,第三方也无法在短时间破译出电报的真实内容。但是这种方式有个缺陷,就是电报的内容还是存在被破解的可能,只是时间的问题,而且为了防止电报被破解,接收方与发送方需要定期更换密码本,这时也有可能泄露密码本,导致电报内容被破解。 上述的电报例子就是常见的加密算法——对称加密的使用场景。在对称加密算法中,加密与解密采用的算法是一样的,它们的密钥也都是一样的。对称加密具有算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高等优点。但在数据传输前,发送方和接收方必须商定好密钥,而目为了保证数据不被破解,双方还必须定期更新密钥,这会使得密钥管理成为双方的负担。常用的对称加密算法有 AES、DES、RC4 等。 接下来介绍与对称加密相对的算法——非对称加密。上海乐鑫科技官网ESP32 ble wifi模块非对称加密的双方都有一对公开密钥(Public Key,公钥)与私有密钥 (Private Key,私钥),数据的加密使用公钥进行,数据的解密使用私钥进行。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种加密算法称为非对称加密。相比于对称加密,非对称加密更加安全。因为非对称加密比对称加密更复杂,所以在解密时会比对称加密慢,而且第三方很难直接破译数据。因为非对称加密算法的复杂度很高,并且用于解密的私钥是不会在网络中传播的,只有接收方才能获取到私钥,所以大大提高了数据的安全性。常见的非对称加密算法有 RSA、Diffe-Hellman、DSA等。 上海乐鑫科技官网ESP32 ble wifi模块非对称加密的优点是其安全性,用户 A 可以保留私钥,通过网络将公传输给用户 B,即使用户C获取了公钥,因为用户 C 没有用户A 的私钥,用户C 也是无法破解数据内容的。这样用户A 和用户B 就可以大胆地通过网络传输各自的公钥。记住一点,公钥是用于加密的,私钥是用于解密的。 非对称加密看起来似乎很安全,但是有没有想过这样一个问题: 如果用户C 将发往用户A 和用户 B 的公钥全部替换为自己对应私钥的公呢?用户 A 是不知道这个公是不是用户 B的,所以当用户A 发送数据时,就会使用用户 C 的公钥进行加密,这时用户 C 就可以在窃取该密文数据后使用对应的私钥进行解密。因此,如何保证公钥的合法性是至关重要的。在现实中,通过 CA (Certificate Authority) 可以保证公的合法性。CA 也是基于非对称加密算法来工作的,有了 CA,用户 B 会先把自己的公钥和一些其他信息交给 CA,CA 用自己的私钥加密这些数据,加密完的数据称为用户 B 的数字证书。用户 B 向用户A 传输的公是CA加密之后的数字证书。用户A 收到数宁证书后,会通过 CA 发布的数字证书 (包含了 CA的公钥)来解密用户B的数字证书,从而获得用户B 的公钥。
乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块数据通信协议总结TCP/UDP/HTTP/CoAP协议 乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块TCP 协议 可靠传输,支持重传、流量控制和拥塞控制; 面向连接,通过 3 次握手建立连接和 4 次握手断开连接,长连接; 一对一连接; 包头小为 20 B; 根据网络环境,在出现丢包时会重传,导致传输速率降低; 适用于可靠传输的应用,如文件传输等; 乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块UDP 协议 不可靠传输,不支持重传、流量控制和拥塞控制; 无连接,直接进行数据传输,短连接; 支持一对一单播,一对所有的广播和一对多的组播; 包头只有8B; 快,不受网络环境影响,只负责将数据传输到网络; 适用于实时传输应用,如 VoIP 电话、视频电话、流媒体等; 对于本地控制的数据通信而言,单纯从传输层的角度来讲,可选择 TCP 协议,因为需要数据的准确性;在使用 UDP 协议时,智能手机 App 会发送开灯命令,可能该命令由于网络环境问题被丢弃了,ESP32-C3 可能就无法收到该命令;相比于 TCP 协议而言,就算数据包被丢弃了,智能手机 App 底层还会重新发送该命令。 但使用单纯的传输层协议发送数据有个缺陷,需要用户自行开发上层应用业务逻辑,所以本节又介绍了基于 TCP和UDP 协议的应用协议 HTTP 和 COAP。 HTTP和CoAP 都是基于 REST 模型的网络传输协议,用于发送请求与响应请求,只是它们-个基于 TCP 协议,另一个基于 UDP 协议,并且各自继承了传输层协议的相关特性。HTTP 协议和 CoAP 协议的区别如下表所示。 乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块HTTP 协议 传输层TCP 协议; 可能含有大量消息头数据,开销大; 长连接,功耗高; 资源发现不支持; 一般由客户端主动触发,服务器端无法主动触发; 适用于性能好、内存比较多的设备; 乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块CoAP 协议 传输层UDP 协议; 包头采用二进制压缩,开销小; 短连接,功耗低; 资源发现支持; 虽然也有客户端与服务器端之分,但两者都可以主动触发; 适用于性能差、内存比较少的设备; 相比较而言,CoAP 协议更适合一些资源少的物联网设备,如果设备资源多、性能好,HTTP协议的功能比 CoAP 协议更加健全。对比了 TCP/IP 协议族内的通信协议后,接下来比较该类协议与蓝牙协议,它们直观的区别就是,蓝牙是点对点的协议,而 TCP/IP 协议是端对端的协议,中间可能会经过路由。因此在速度响应方面,同样是 2.4 GHZ 频道的无线传输技术,智能手机到 ESP32-C3 之间的数据通信上,蓝牙要快于 Wi-Fi。乐鑫科技ESP32-C3蓝牙WiFi模块蓝牙的数据包大小会比使用TCP/IP 协议栈的应用数据更小;蓝牙的功耗天然地比 Wi-Fi 功耗低。蓝牙协议支持资源发现,也不需要本地发现,因为蓝牙是点对点的连接,可以说蓝牙非常适合用于本地控制。但由于目前大部分物联网产品都要连云所以 Wi-Fi功能是必不可少的。很多物联网产品都可以只使用 Wi-Fi或者只使用蓝牙进行配网如果物联网产品不需要连云,则可以只使用蓝牙进行本地控制;如果物联网产品需要连云,则需要借助 Wi-Fi连云和进行本地控制。
飞睿科技代理商乐鑫WiFi6 Soc ESP32-C6现货ESP-IDF v5.0发布,ESP32-C6是乐鑫科技的支持WiFi6的SoC,集成2.4GHz Wi-Fi6、Bluetooth5(LE)和IEEE802.15.4协议(Thread/Zigbee)。目前,ESP32-C6已上架销售,可到飞睿科技官方淘宝店购买。 飞睿科技代理商乐鑫ESP32-C6 一个时钟频率高达1600MHz的高性能RISC-V32位处理器,一个时钟频率高20位MHz的低功耗RISC-V内置512位处理器的32位处理器KBSRAM,320KBROM,并支持外接flash。ESP32-C6拥有30个(QFN40)或22个(QFN32)可编程GPIO管脚,支持SPI.UART.I2C.I2S.RMT.TWAI.PWM.电机控制PWM和SDIO。它还集成了12位ADC和温度传感器。 ESP32-C6支持Matter,可用于构建MatteroverWi-Fi终端设备和MatteroverThread实现多系统终端设备,实现多系统.多平台智能家居设备的无缝通信与合作。还可用于构建Thread边界路由器等其他Matter解决方案.Matter网关和Zigbee网桥。 飞睿科技代理商ESP32-C6由乐鑫成熟的物联网开发框架组成ESP-IDF提供软件支持。目前正在开发中的。ESP-IDFv5.1将包含对ESP32-C6的初步支持。ESP-IDF对ESP32-C6的功能支持列表。用户通过乐心ESP-AT和ESP-HostedSDK,可将ESP32-C6用作外部主机的协处理器。ESP32-C66还支持乐信构建AIOT产品的完整云平台方案 ESPRainMaker®。 如您对ESP32-C6系列产品感兴趣,请联系我们的客户支持团队。 乐鑫近期发布了 ESP-IDFv5.0,对ESP-IDFv4.x重大更新,这是目前新的稳定版。v5.0版本可以和大多数一起使用v4.x版本构建的应用程序兼容性也进行了一些非兼容性更新,并删除了一些废弃的功能。用户在更新项目时需要相应地修改代码。 ESP-IDFv5.0的新特征包括: 支持:ESP32-C2和ESP32-H2SoC;对其他ESP32SoC(ESP32-S2.ESP32-S3和ESP32-C3)扩展支持;安全功能包括OTA升级期间预加密固件的分发、更安全的Wi-Fi新增配网系统Wi-Fi支持快速Station切换的802.11r,SoftAP在Station模式下进行WPS注册和WPS注册WPA3SAEH2E。 v5.0版本还进行了一系列的bug修复,比如ESP32-C3和ESP32-S3部件上的电子保险丝问题,使用RTC时的上电复位问题,降低了一些应用的功耗,修复了ESP32-S3睡眠模式下的某些电源参数。 然而,当你将项目从旧版本迁移到ESP-IDFv5.0点,还需要仔细考虑新版本的一系列非兼容性更新,如更新蓝牙操作的应用程序编程界面(API)、构建系统、网络(包括从OpenSSL到mbedTLS或esp-tls加密),删除旧的ADC驱动程序,不再对Python3.6提供支持。 目前正在开发中ESP-IDFv5.1将包含对飞睿科技代理商乐鑫ESP32-C6 初步支持。
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