本發(fā)明屬于無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，特別涉及一種iot?wifi使用的雙協(xié)議棧系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、wifi可以簡(jiǎn)單的理解為無線上網(wǎng)，幾乎所有智能手機(jī)、筆記本電腦以及ipc攝像機(jī)都支持wifi上網(wǎng)，是當(dāng)今使用最廣的一種無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)(iot)的推進(jìn)，人們很快習(xí)慣于萬物互連這一狀態(tài)。目前ipc攝像機(jī)也成為家庭防盜、老人嬰兒看護(hù)必備產(chǎn)品，越來越受市場(chǎng)認(rèn)可。低成本、開發(fā)簡(jiǎn)單、移植簡(jiǎn)單的wifi方案是ipc產(chǎn)品不可或缺的。

2、目前傳統(tǒng)ipc網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品都需要外接電源線供電，導(dǎo)致產(chǎn)品安裝不方便，顏值低。所以采用電池供電的ipc產(chǎn)品越來越被用戶認(rèn)可，如：電池門鈴，門鎖，貓眼攝像頭等產(chǎn)品。電池供電產(chǎn)品由于電池容量有限，所以低功耗運(yùn)行，低功耗?；钍钱a(chǎn)品必備功能。傳統(tǒng)低功耗產(chǎn)品方案采用例如北京君正集成電路股份有限公司(簡(jiǎn)稱：北京君正)t31型號(hào)芯片+mcu+wifi三顆芯片器件的方式，但此類方案增加mcu芯片成本。所以自帶mcu模塊的iotwifi更具成本優(yōu)勢(shì)，只需t31型號(hào)芯片+iot?wifi兩顆芯片器件即可實(shí)現(xiàn)低功耗產(chǎn)品方案。

3、然而，目前搭配iot?wifi的產(chǎn)品大部分協(xié)議棧跑在wifi側(cè)，主控?zé)o協(xié)議棧，通過私有協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絯ifi上，再通過wifi協(xié)議棧發(fā)送出去，當(dāng)遇到需要進(jìn)行云平臺(tái)移植的時(shí)候，iot?wifi通常使用rtos操作系統(tǒng)，然而，目前專門研究此操作系統(tǒng)的軟件工程師比較少，網(wǎng)上參數(shù)資料也比較少，移植難度非常大，導(dǎo)致這類成本提高，另外wifi側(cè)內(nèi)存和flash存儲(chǔ)都比較小，可容納的資源也有限。

4、此外，現(xiàn)有技術(shù)中的常用術(shù)語包括：

5、iot:物聯(lián)網(wǎng)(iot，internet?of?things)即“萬物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，將各種信息傳感設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)，人、機(jī)、物的互聯(lián)互通。

6、wifi：無線網(wǎng)絡(luò)。

7、ipc：ip?camera，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。

8、低功耗攝像機(jī)：一般是指電池供電，運(yùn)行功耗極低，且需要快速啟動(dòng)功能的ipc。

9、mt7682：iot?wifi的其中一款型號(hào)。

10、mcu：微控制單元，又稱單片機(jī)。

11、例程：是某個(gè)系統(tǒng)對(duì)外提供的功能接口或服務(wù)的集合。比如操作系統(tǒng)的api、服務(wù)等就是例程；delphi或c++builder提供的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)和庫(kù)函數(shù)等也是例程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本技術(shù)的目的在于：使用雙協(xié)議棧方式，iot?wifi在例如北京君正t31型號(hào)芯片側(cè)虛擬成支持802.3協(xié)議的以太網(wǎng)口設(shè)備，主控可擁有自己的協(xié)議棧，由于主控使用linux操作系統(tǒng)，此操作系統(tǒng)為ipc產(chǎn)品常規(guī)系統(tǒng)，開發(fā)難度小，網(wǎng)上參考資料豐富，移植簡(jiǎn)單，云平臺(tái)和手機(jī)app幾乎能夠無縫對(duì)接。

2、具體的，本發(fā)明提供一種iot?wifi使用的雙協(xié)議棧系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

3、主控芯片，采用一款高性能h.265/h.264/jpeg?soc芯片，芯片集成了高性能的isp圖像處理模塊，分辨率最高可達(dá)2592*1920@30fps，同時(shí)內(nèi)部集成了128mb?ddr存儲(chǔ)器，最高主頻1.5ghz，擁有完備的應(yīng)用所需外設(shè)接口，包括usb，sdio和ethernet，能適用多種網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品；iot?wifi芯片，包括一個(gè)微控制器單元mcu、一個(gè)低功耗的1x11n單波段wi-fi子系統(tǒng)和一個(gè)電源管理單元pmu；iot?wifi內(nèi)部包含一個(gè)帶有浮點(diǎn)單元的arm?cortex-m4處理器，與1mb的閃存集成在一起，是一個(gè)高度集成的芯片組；wi-fi子系統(tǒng)包含802.11b/g/n無線電、基帶和mac，用于低功耗和高吞吐量的應(yīng)用程序開發(fā)；還包含32位risc?cpu，能完全卸載應(yīng)用程序處理器；還支持uart、i2c、spi、i2s、pwm、sdio和adc接口；

4、所述iot?wifi芯片通過spi或者sdio作為所述主控芯片的傳統(tǒng)wifi外掛芯片，所述主控芯片通過加載驅(qū)動(dòng)：z7682inf.ko，是與下述的驅(qū)動(dòng)同一驅(qū)動(dòng)，將所述iot?wifi芯片映射為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口interface，所述主控芯片音視頻協(xié)議棧綁定在此wifi?interface上創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)通信的接口socket；

5、所述主控芯片和iot?wifi芯片通過spi或者sdio傳輸音視頻流，所述iot?wifi芯片上同時(shí)運(yùn)行云服務(wù)器sdk，實(shí)現(xiàn)設(shè)備與云服務(wù)器之間的?；睿瑫r(shí)具備設(shè)備配網(wǎng)、賬號(hào)綁定、云端通信、ota升級(jí)功能；

6、所述主控芯片側(cè)映射的虛擬網(wǎng)口和iot?wifi的網(wǎng)口，這兩個(gè)網(wǎng)口對(duì)外是同一個(gè)mac和ip地址，根據(jù)不同端口區(qū)分是所述主控芯片主控側(cè)數(shù)據(jù)，還是所述iot?wifi芯片側(cè)數(shù)據(jù)；

7、所述主控芯片對(duì)wifi的管理，通過api接口，使用私有協(xié)議，驅(qū)動(dòng)內(nèi)部封裝了數(shù)據(jù)傳輸所依賴的接口，包括：

8、控制系統(tǒng)斷電的z7682_iotc_poweroff、

9、獲取所述iot?wifi版本信息的z7682_iotc_fw_version_read(獲取mt7682版本信息)、

10、讀數(shù)據(jù)的z7682_iotc_int_mask_read、

11、寫數(shù)據(jù)的z7682_iotc_int_mask_write、

12、讀取中斷喚醒事件的z7682_iotc_wkup_intf_read、獲取所述iot?wifi?ip信息的z7682_iotc_get_ip_info(獲取mt7682ip信息)等，

13、和所述iot?wifi芯片的應(yīng)用層通訊；所述iot?wifi芯片根據(jù)不同的自定義包頭，區(qū)分是ip網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)還是私有協(xié)議數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的處理或者轉(zhuǎn)發(fā)；

14、所述主控芯片負(fù)責(zé)喚醒運(yùn)行狀態(tài)下的事件處理，所述iot?wifi芯片負(fù)責(zé)休眠狀態(tài)下的外設(shè)的功能處理以及?；钐幚怼?/p>

15、所述事件處理，低功耗休眠?；町a(chǎn)品，包括：門鈴、門鎖攝像機(jī)，每次設(shè)備啟動(dòng)后，主控程序需要得知是什么原因喚醒了主控，這時(shí)能夠通過api讀event喚醒原因，另外在設(shè)備運(yùn)行過程中，也要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)event，隨時(shí)處理觸發(fā)的事件，比如按鍵事件等。

16、所述外設(shè)的功能處理以及?；钐幚恚凸拈T鈴門鎖產(chǎn)品，休眠狀態(tài)下，為保證低功耗，延遲產(chǎn)品電池使用時(shí)間，主控是斷電狀態(tài)，無法工作，只有wifi工作。

17、所述主控芯片和所述iot?wifi芯片的應(yīng)用層的底層采用sdio、spi接口二選一。

18、所述iot?wifi芯片負(fù)責(zé)休眠狀態(tài)下的外設(shè)功能處理包括pir人體紅外感應(yīng)，按鍵喚醒，遠(yuǎn)程喚醒包。

19、所述iot?wifi芯片的系統(tǒng)采用freertos系統(tǒng)，包含網(wǎng)絡(luò)配置，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，自帶mcu功能配置；包括pir人體紅外感應(yīng)和門鈴按鍵的外設(shè)是接到所述iot?wifi芯片內(nèi)置的mcu上，通過mcu來處理外設(shè)喚醒設(shè)備的功能。

20、所述iot?wifi芯片在所述主控芯片上注冊(cè)以太網(wǎng)卡的驅(qū)動(dòng)，在所述主控芯片上加載此驅(qū)動(dòng)，生成接口名為eth0的網(wǎng)口，使用linux通用的socket方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信；另外加載此驅(qū)動(dòng)后會(huì)在所述主控芯片文件系統(tǒng)中生成/dev/z7682設(shè)備節(jié)點(diǎn)，如果是其他型號(hào)的主控，也是這個(gè)路徑，所述主控芯片通過此節(jié)點(diǎn)ioctl命令與所述iot?wifi芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

21、所述使用linux通用的socket方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，包括：與云端服務(wù)器數(shù)據(jù)交互，與手機(jī)app數(shù)據(jù)交互。

22、所述主控芯片側(cè)應(yīng)用層設(shè)置使用例程代碼，應(yīng)用程序link_listen.c和ioctl_test.c操作/dev/z7682設(shè)備節(jié)點(diǎn)，調(diào)用ioctl進(jìn)行信息讀取，包括如下內(nèi)容：

23、網(wǎng)絡(luò)事件捕獲：通過ioctl命令，表示為：

24、z7682_iotc_listen_link_change，當(dāng)所述iot?wifi芯片成功連接到wifi后，該命令返回；該ioctl帶有參數(shù)，單位為ms，所述參數(shù)含義為超時(shí)時(shí)間，若超時(shí)則返回0，若發(fā)生錯(cuò)誤則返回負(fù)值；

25、所述應(yīng)用程序?qū)懸粋€(gè)while循環(huán)不斷的監(jiān)聽這個(gè)事件，當(dāng)監(jiān)聽到link_change后說明網(wǎng)絡(luò)情況發(fā)生變化，重新讀取ip、dns、mask、mac、dhcp、gatewa網(wǎng)絡(luò)信息，通過ioctl命令，表示為：

26、z7682_iotc_get_ip_info獲取以上網(wǎng)絡(luò)信息，并通過系統(tǒng)接口進(jìn)行設(shè)置到所述主控芯片，即可完成網(wǎng)絡(luò)配置。

27、所述系統(tǒng)還包括：網(wǎng)絡(luò)端口配置：

28、上層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流根據(jù)端口號(hào)來判斷數(shù)據(jù)進(jìn)行所述iot?wifi芯片協(xié)議棧還是透?jìng)鹘o所述主控芯片；

29、所述iot?wifi芯片端的端口范圍設(shè)置能夠在所述iot?wifi芯片的sdk中自行配置，默認(rèn)的sdk中所述iot?wifi芯片協(xié)議棧的端口范圍是54000–60000；

30、所述主控芯片上通過cat/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range獲取本地隨機(jī)分配的端口范圍；

31、通過命令設(shè)置echo'x?y'>/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range，能夠修改端口的范圍為(x,y)；

32、所述主控芯片端在加載所述iot?wifi芯片驅(qū)動(dòng)時(shí)會(huì)去獲取所述iot?wifi芯片的端口范圍，也能夠通過調(diào)用api讀取所述iot?wifi芯片虛擬寄存器reg_invalid_port中的值來獲取這個(gè)范圍。

33、所述主控芯片采用t31型號(hào)芯片，t31型號(hào)芯片，具備優(yōu)異的圖像處理能力、極高的編碼質(zhì)量和極低的編碼碼率；

34、所述iot?wifi芯片采用mt7682型號(hào)芯片，mt7682還支持uart、i2c、spi、i2s、pwm、sdio和adc等接口。

35、由此，本技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：本方案針對(duì)低功耗ipc產(chǎn)品，提供低成本，易開發(fā)，易移植的iot?wifi解決方案。