基于ARM的WiFi无线通信终端技术探讨

袁良凤

摘要：目前我国的互联网发展迅速，WiFi无线通信技术对于人们的需求是必不可少的。本文对ARM的WiFi无线通信终端技术进行研究探讨，为我国通信技术的发展做出一些贡献。

关键词：ARM；WiFi；无线通信终端

中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）05-0040-02

互联网深入人们生活的趋势不可阻挡，便携式的无线电子产品通过WiFi热点就能够和互联网连接拥有广阔的市场前景，也会因为其入网费用低廉且快速的网速、较低功耗和操作的便捷性会让该产品的市场更加的稳定。便携的电子终端具备WiFi的功能之后就能够和互联网随时连接，下载文件以及上网冲浪等都是毫无压力；同时，宽带需求的增长能够被WiFi所满足，故而各种的通讯终端都是可以通过无线的方式互相连接。

1 概述基于ARM的WiFi无线通信技术

1.1 WiFi无线通信技术的分析

互联网发展迅猛的我国社会中，能够将电脑或者个人的手持设备通过无线连接到网络的终端，就是WiFi；其能够通过无线的传输网络信号进行终端设备和网络的连接，如此就能够实现方便的无线通信。应用了WiFi无线通信技术实现多种功能，Web和流式媒体的网络信号、提供访问网络中的电子邮件给客户、无线互联网访问宽带的功能等，这些都是让客户拥有更为方便的上网信息，在无线上网的应用中发挥着积极的作用以及价值。

ARM是嵌入式系统的简称，基于ARM来将WiFi无线终端系统进行开发，就能够对WiFi热点范围之内利用客户端的程序进行搜索并对无线网络进行显示，这样对终端设备连接到无线网络中能够获得网上冲浪的功能，完成系统功能消耗的电源管理进行控制。如果想要兼顾便携式终端设备的方便入网以及对智能的功耗节省提供解决方案，就要利用终端设备通过QT界面的开发技术以及WiFi的无线通信技术进行结合；另外还能够实现基于终端的情况之下开发远距离通信和智能切换的WiFi通信功能的各种电子设备[1]。

1.2 设计总体的WiFi无线终端系统

无线终端的硬件平台由S3C6410的处理器为核心的OK6410开发板作为无线终端，硬件中的结构由三部分构成，分别WiFi无限模块、人机交互模块以及电源模块等。嵌入式的微处理器和外围的模块构成了人机交互模块，其中人机交互的提供是LCD的触摸屏才能够实现的；无线网卡组成了WiFi无线模块；独立供电的锂电池形成了电源的模块。模块和模块之间可以利用RS232接口或者USB接口和处理器进行连接；分别设计以及调试可以在模块之间发生，互相之间是没有影响的[2]。

基于ARM设计WiFi无线终端系统的开发就要分成三部分，首先是软件开发的搭建；其次是硬件平台的搭建，最后是对上层应用程序的设计。设计软件开发部分，还会分别有应用程序的开发以及操作系统的移植两个模块；搭建硬件平台，必须要考虑到设计电路原理图、选型各种模块的元器件。第一，需要的操作系统进行选择之后，利用内核根据系统的需求进行裁剪的配置，需要考虑到无线网卡的支持以及LCD触摸屏等操作；第二，无线终端系统的核心部分，基于QT网络界面来进行设计开发电源管理的客户端程序以及配置界面客户端程序，这样能够降低功耗以及连接网络等功能的实现。第三，集成每个模块并调试，硬件的开发平台需要把操作系统移植过来才行，终端系统能够运转正常就能够预期功能的要求。

设计系统的硬件平台，嵌入式的技术是在该系统下的无线终端的硬件部分，基于S3C6410内核的具备16或者32位RISC体系结构的一款微处理器，需要考虑的试验设备的资源以及开发功能的结合，随后需要对外部设备进行搭建，对系统的硬件开发平台进行构建。综合考虑之下，最终选择OK6410开发板来作为硬件的平台，资源模块可以通过该平台来进行提供，以及实现对系统的需求功能进行扩展等。

2 探讨基于ARM的WiFi无线通信终端技术

2.1 基于ARM和WiFi技术优化设计无线网络收音系统

基于ARM的WiFi无线通信终端技术对无线网络收音系统的进行优化设计，具体结构也是分为硬件部分和软件部分；硬件部分有闪存、电子显示、电源管理、系统的接口以及S3C2440微处理器；软件部分是嵌入式的浏览器、管理控制的程序、WiFi系统驱动、Bootloaderd、根文件系统。

基于ARM对WiFi无线通信终端的系统硬件组成结构进行设计，这期间连接了硬件，达到匹配不同芯片、模块之间以及器件等。WiFi无线的通信终端技术之中，基于ARM设计的终端系统来看，S3C2440微处理器当中主要是存储硬件部分，其中系统的内存部分是利用一片32位、64M的SDRAM，该功能是让系统能够正常运行下去；还有另一片相同配置和位数的NAND FLASH闪存，作用就是终端系统下运行过程中存放软件需求的程序；两个USB接口的作用分别是USB键盘以及USB鼠标；一个串口和一个JTAG接口对下载程序和调试程序的时候使用。另外，系统中硬件的部分还包括带有LCD显示终端系统的触摸屏具备人机交互界面的功能，电源管理模块控制系统的功耗。软件部分在实际之中的应用来看，Bootloaderd的作用就是开发过程需要利用ADS集成的开发环境，必须要完成初始化终端系统中的硬件设备才可以；下载文件到目标板、FLASH闪存的擦写工作、内核镜像的引导等不同方面的工作都是需要Bootloader的引导。完成系统的驱动控制则需要Linux Kernel部分完成，不仅如此，还需要该部分进行多任务管理的工作，具体是通过代码的指令对设计终端是否符合应用的需求进行保障[3]。

基于ARM優化设计WiFi无线通信终端系统的设计并且对系统移植的完成，都必须要进行应用方面的测试；经过对整个终端系统的测试，基本功能是需要对各部分在工作时候确保正常运行，最终能够在基于ARM之下的WiFi无线网络的连接，在通过WiFi基础之上对无线网络的收音机实现收听的功能。

2.2 基于ARM以及WiFi技术实现矿井环境的监测

本系统的硬件设计可以分为两部分，一部分是上位机的硬件设计，另一部分是设计数据采集节点[4]。

（1）上位机的硬件设计。上位机的设计也叫终端硬件的设计，利用S3C6410微处理器作为主控制机为核心，WiFi模块、触摸屏、电源模块以及LCD显示屏作为外围的连接。WiFi无线通信技术将多个数据的采集节点和监测终端来构建ad-hoc网络，数据采集节点的数据接受就能够实现，温湿度的数据、图像的数据、可燃气体的浓度数据等都会从显示单元中接收并显示出来，如果出现异常情况就会由报警的单元实现对异常情况的报警。

（2）数据采集节点的硬件设计。设计数据采集节点，硬件上需要主控制器、温湿度采集模块、WiFi通信模块、电源模块以及可燃气体传感器模块、图像采集模块等。主控制器就是ARM的核心处理模块，作为嵌入式系统中最重要部分，优点众多而受到青睐，比如小体积、低成本、小功能且良好性能等。

温湿度一体数据采集传感器DHT11作为温湿度采集模块，具备数字式的温湿度数据采集传感器，温度以及湿度的数据必须要经过内部来进行矫正才能输出；这是利用专用数字采集模块技术以及温湿度的传感器来进行的，这样的后果就能具备更好的稳定性以及更高的可靠性能。仔细剖析该传感器的结构就能够知道里面由一个电阻式的测量湿度元件、一个NTC的测温元件、一个高性能的八位微处理器来组成；另外其的数据输出接口以及传感器控制等都是采取单总线结构的串行接口，具备传输数据的距离远、较小体积以及较低功耗等优点，这对于系统的设计具备极大的便利。WiFi的通信模块作为上位机和下位机无线通信的核心单元，这是基于IEEE802.11n协议来实现设计的。USB接口都是应用在核心的处理器以及WiFi模块之中；较快的传输速率以及较短的时间延时等，都是具备良好的数据传输效果。一般情况下，电源模块都是采取多节的锂离子电池进行串联来实现的，这样就能够组成7.2v的供电干电池组。本文利用MQ-2的气体检测传感器作为可燃气体的检测模块。采取SnO2作为导体，越大的导电率就能够监测外部可燃气体的越大浓度，利用此种原理来对空气中的可燃气体浓度进行反映。图像采集模块可以选用中星的ZC301摄像头，利用核心的处理器以及USB接口进行摄像头的连接；USB接口不仅能够作为ZC301摄像头的供电口，也能够用来当作数据采集的交换接口。在使用该摄像头之前应该需要把其驱动移植到linux系统中，程序用来对每秒采取的图像帧数进行控制，这样就能够对图像数据的采集。实现了硬件的设计还需要对软件进行设计，最后通过测试性能决定终端系统的稳定性。

3 结语

我国在网络无线通信技术的发展之中也获得了不小的成绩，移动互联网新兴的主力军就有WiFi的席位，同时在全球范围内的WiFi覆盖范围也在不断地扩大。WiFi是一种通用短程的无线传输技术，具备众多优点比如宽广的覆盖范围、频段在世界范围之内是不收费的、布线的省去等；基于ARM优化设计的WiFi无线通信的终端技术能够通过应用的终端对网上信息进行浏览，也能够对我国的无线通信技术水平进行提升，这会对全新通信时代的到来起到推动作用。

参考文献

[1]李云红，张恒，张亚林，王震亚.基于ARM的WiFi无线终端系统设计[J].计算机与数字工程，2017，（3）：498-50.

[2]谢煌生，傅智河，王悦新，等.基于WiFi无线通信的双脉冲MIG焊手持终端[J].电焊机，2016，（12）：59-62.

[3]王有力.基于ARM的WiFi无线通信终端技术研究[J].中國新通信，2016，（22）：6.

[4]武风波，周云如.基于ARM的矿井环境监测系统设计[J].西北大学学报（自然科学版），2015，（4）：551-554.