原标题：基于XPort和ZigBee模块实现嵌入式设备入网的设计

基于XPort和ZigBee模块实现嵌入式设备入网的设计，主要涉及到将带有串口的嵌入式设备通过XPort设备服务器接入Internet，并利用ZigBee模块实现近距离、低功耗的无线通信，从而实现对嵌入式设备的远程访问和控制。以下是对该设计的详细解析：

一、设计背景与需求

随着物联网技术的发展，人们希望随时随地能访问和控制家庭、工业等各种场景中的嵌入式设备。这就要求这些设备能够接入Internet，并提供相应的网络服务。然而，直接在这些嵌入式设备上实现TCP/IP协议栈会增加产品开发的成本、周期和复杂度。因此，基于XPort和ZigBee模块的设计方案应运而生。

二、XPort设备服务器简介

1. 定义与功能

• XPort是美国Lantronix公司开发的一种紧凑且高度集成的嵌入式设备服务器，它能让任何带有串口的智能设备接入Internet。

• 主要功能是实现串口与10/100 Mbps网络间的数据转换，便于带有串口的设备接入Internet。

2. 技术规格

• 集成有DSTni-EX增强版16位CPU，具有24位寻址能力、256 KB的SRAM、16 KB的引导ROM、384 KB的Flash和10/100 Mbps自适应以太网口（RJ45）。

• 支持RS232、RS485协议，波特率可选范围从300到921,600 bps。

• 支持多种网络协议，如TCP/IP、UDP/IP、ARP、ICMP、SNMP、TFTP、Telnet、DHCP、BOOTP、HTTP和AutoIP。

• 提供基于Windows平台的配置工具，内建Web服务器，Flash存储器可存储用户自定义网页，固件可通过TFTP和串口升级。

三、ZigBee模块简介

1. 定义与特点

• ZigBee是一种新型的近距离、低功耗、低数据传输率的双向无线通信技术，广泛应用于家电产品、工业控制、环境监测等领域。

• 采用IEEE 802.15.4无线协议标准，具有自组织、自管理和自愈合等特性。

2. 技术规格

• 以韩国RadioPulse公司的MG2455-F48芯片为例，该芯片集成了符合ZigBee协议标准的射频收发器和微处理器。

• 通信速率有250 kbps、500 kbps、1 Mbps可选，提供μ-law/a-law/ADPCM语音编码支持。

• 在空旷场合，通信距离可达200米。

• 功耗极低，在睡眠模式下电流消耗低于1μA。

四、系统设计与实现

1. 系统架构

该系统主要由三层组成：用户层、控制中心层和终端设备层。

• 用户层：负责收集、显示整个系统家电状态数据和发送控制命令，这些功能由用户层中的Web页面或上位机软件实现。

• 控制中心层：由XPort和ZigBee模块LM2455-EM组成，相当于一个ZigBee网关，主要作用是协议转换和数据传递。

• 终端设备层：由传感器、无线发射模块和微控制器（MCU）等组成的智能家电产品。

2. 工作流程

• 用户层通过用户程序发出的控制命令经Socket连接传给XPort。

• XPort将收到的网络数据转换为串口数据，并通过ZigBee模块LM2455-EM发送给终端设备。

• 终端设备对收到的命令做出响应，如果需要读取家电状态，则发送状态信息给控制中心。

• 控制中心将状态信息打包成TCP/IP数据包，发送给用户。

五、总结

基于XPort和ZigBee模块实现嵌入式设备入网的设计方案，通过XPort设备服务器实现串口设备与Internet的连接，利用ZigBee模块实现近距离、低功耗的无线通信，从而实现对嵌入式设备的远程访问和控制。该方案具有成本低、开发周期短、复杂度低等优点，适用于家电产品、工业控制、环境监测等多种场景。