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物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新套件實驗系統(tǒng)增強(qiáng)版適合于支持無線傳感網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)工程、嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用、單片機(jī)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)等系列課程的實驗教學(xué)。系統(tǒng)包含多種傳感器模型和無線組網(wǎng)模式,硬件資源由8個無線通信模塊、8個傳感器模塊、8個電源板模塊、Cortex A8雙核多功能嵌入式網(wǎng)關(guān)和其他配套設(shè)備組成。
物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新套件實驗系統(tǒng)增強(qiáng)版適合于支持無線傳感網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)工程、嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用、單片機(jī)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)等系列課程的實驗教學(xué)。系統(tǒng)包含多種傳感器模型和無線組網(wǎng)模式,硬件資源由8個無線通信模塊、8個傳感器模塊、8個電源板模塊、Cortex A8雙核多功能嵌入式網(wǎng)關(guān)和其他配套設(shè)備組成。軟件資源包含無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件、sniffer軟件、嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件與PC Server端軟件等。實驗資源則采用由簡單到復(fù)雜的設(shè)計模式,引導(dǎo)學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)要領(lǐng),為物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。學(xué)生通過學(xué)習(xí)相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)實驗,實現(xiàn)多種物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架,熟悉和掌握物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成及實際應(yīng)用。
1、系統(tǒng)完整性:
包括無線傳感網(wǎng)節(jié)點模塊和Cortex A8雙核多功能嵌入式網(wǎng)關(guān),完整實現(xiàn)采集和控制。實驗內(nèi)容涉及嵌入式、無線傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)原理及應(yīng)用。
2、先進(jìn)性:
將復(fù)雜的無線傳感節(jié)點結(jié)構(gòu)有機(jī)的打散開,讓用戶直觀的了解到無線節(jié)點的組成單元。方便老師教學(xué)時有針對性的講解每個單元的功能及實現(xiàn),讓學(xué)生更好的理解。
電源底板模塊接口兼容目前市場上常用的無線芯片,包括CC2430、CC2431、CC2530、CC430、CEL工業(yè)模塊以及國內(nèi)常用的TinyOS的ATMEL128處理器。
傳感器及控制模塊采用ID自動識別,可自由互換,在更換傳感器模塊后無需對節(jié)點重新編程或燒寫,無需人為干預(yù),無線節(jié)點模塊會自動識別新接入的傳感器。
3、開放性:
系統(tǒng)開放所有軟硬件設(shè)計資源。
物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗系統(tǒng)提供了基本的傳感器模塊、無線傳感網(wǎng)通信模塊、嵌入式網(wǎng)關(guān)、計算機(jī)服務(wù)器參考軟件等。用戶可自由選擇在PC端或嵌入式網(wǎng)關(guān)提供的軟件中操作。
1.無線傳感網(wǎng)節(jié)點
無線傳感網(wǎng)節(jié)點模塊采用模塊化設(shè)計,各個模塊可自由組合形成針對不同應(yīng)用的無線節(jié)點。系統(tǒng)包含多個無線傳感網(wǎng)節(jié)點模塊及一個無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器模塊。
無線傳感網(wǎng)節(jié)點(1套設(shè)備8個節(jié)點) | |
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無線節(jié)點模塊 | TI CC2530F256,2.4GHz,6層郵票孔設(shè)計PCB板,預(yù)留外接天線底座,默認(rèn)使用Antenova板載天線(標(biāo)配) 無線節(jié)點模塊引腳兼容芯片系列:
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傳感控制模塊 | 可以連接系列傳感模塊,引腳兼容。 傳感采集以及反饋控制模塊: 標(biāo)配:
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CORTEX-M3 嵌入式模塊(標(biāo)配) | |
M3 CPU | 80 MHz LM3S9B96 ,256 K Flash, 96 K SRAM, and integrated EthernetMAC+PHY, USB OTG, and CAN communications |
FLASH | 1 MB serial Flash memory |
電壓參考 | Precision 3.00 V voltage reference |
ROM 程序 | SAFERTOS™ operating system in microcontroller ROM |
音頻 | I2S stereo audio codec,Line In/Out、Headphone Out、Microphone In |
以太網(wǎng) | 10/100 BaseT Ethernet |
USB 口 | USB On-The-Go (OTG) Connector:Device, Host, and OTG modes |
2.Cortex A8雙核多功能嵌入式網(wǎng)關(guān)
Cortex A8嵌入式網(wǎng)關(guān)的核心CPU采用美國TI(德州儀器)OMAP3530雙核CPU,600MHz ARM Cortex-A8主處理器430MHz TMS 320C 64x+ DSP協(xié)處理器,POWERVR SG™ 2D/3D加速引擎。獨立的電源管理模塊,采用集成度極高的TI公司TPS65930芯片,實現(xiàn)核心板電源管理的智能化和低功耗,核心板可以與網(wǎng)關(guān)母板分離,直接插拔,并可以獨立工作。
高端嵌入式網(wǎng)關(guān)(標(biāo)配) | ||
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CPU | OMAP3530(ARM Cortex-A8 600M + 430MHz TMS 320C 64x+ DSP) POWERVR SG™ 2D/3D加速引擎 TPS65930電源管理 | |
DDR RAM | 256M DDR RAM | |
FLASH | 256M NAND FLASH | |
以太網(wǎng) | 10/100M 自適應(yīng)以太網(wǎng)控制器 DM9000 | |
SD/MMC | 高速SD/MMC 接口一路 | |
SDIO | 預(yù)留SDIO接口可以外接WIFI和藍(lán)牙 | |
USB HOST | 4路 USB2.0 HOST接口 | |
USB OTG | 1路USB OTG接口 | |
RS232接口 | 3路RS232 | |
液晶屏 | 7寸 TFT LCD(包含觸摸屏和有機(jī)玻璃外殼) 16:9 顯示,分辨率:800 × 480 | |
音頻 | 一組AC97標(biāo)準(zhǔn)音頻接口 | |
觸摸屏 | 四線電阻式觸摸屏 | |
LED顯示 | 4個LED工作狀態(tài)指示 | |
按鍵 | 4個功能按鍵 | |
無線接入模塊 | ||
無線接入模塊 | BT/GPRS/3G(選配) |
3.物聯(lián)網(wǎng)綜合演示系統(tǒng)
采用物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu),實現(xiàn)Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滹@示、傳感器采集、資源控制、數(shù)據(jù)保存及歷史數(shù)據(jù)查詢。開放PC應(yīng)用層調(diào)用接口,讓學(xué)生可以自己編程設(shè)計,實現(xiàn)相應(yīng)的效果。
PC端上位機(jī)拓?fù)滹@示
PC端上位機(jī)無線節(jié)點資源控制
PC端上位機(jī)無線節(jié)點數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)視圖
PC端上位機(jī)無線節(jié)點數(shù)據(jù)采集波形視圖
PC端上位機(jī)智能家居控制
PC端上位機(jī)智能農(nóng)業(yè)控制
4、嵌入式網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)采集
嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件包括WINCE6.0系統(tǒng)軟件,數(shù)據(jù)采集控制軟件實現(xiàn)傳感器采集、資源控制、數(shù)據(jù)保存及歷史數(shù)據(jù)查詢,同時也開放應(yīng)用層調(diào)用接口,讓學(xué)生可以自己編程設(shè)計。
1、軟件資源
軟件包 | 備注 |
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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧 | 遵循Zigbee標(biāo)準(zhǔn)的基于TI Z-Stack協(xié)議棧開發(fā)的OURS-Stack Zigbee協(xié)議棧,遵循Zigbee 2007/PRO,可完全實現(xiàn)Zigbee星狀、樹狀、MESH網(wǎng)拓?fù)?/td> |
Packet Sniffer軟件 | Packet Sniffer是一款專門的協(xié)議分析軟件,可以對PHY、MAC、NETWORK/SECURITY、APPLICATION、FRAMEWORK和APPLICATION PROFOCES等各層協(xié)議上的信息包進(jìn)行分析和解碼;顯示出錯的包以及接入的錯誤;指示觸發(fā)包;在接收和注冊過程中可連續(xù)顯示包。可以利用Packet Sniffer分析Zigbee建立網(wǎng)絡(luò)、加入網(wǎng)絡(luò)、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)的過程 |
嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件 | 嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件包括WINCE6.0系統(tǒng)軟件、嵌入式網(wǎng)關(guān)WinCE6.0 BSP包、WinCE6.0內(nèi)核裁剪工程、應(yīng)用程序開發(fā)SDK包、網(wǎng)絡(luò)采集顯示控制DEMO |
PC Server端軟件 | 采用物聯(lián)網(wǎng)中間件架構(gòu),實現(xiàn)Zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滹@示、傳感器采集、資源控制、數(shù)據(jù)保存及歷史數(shù)據(jù)查詢、遠(yuǎn)程通過Internet訪問內(nèi)部數(shù)據(jù)等 |
2、實驗資源
實驗從無線網(wǎng)絡(luò)處理器的基本實驗,逐步進(jìn)階到無線數(shù)據(jù)采集通信的高級實驗,再到嵌入式網(wǎng)關(guān)及PC上位機(jī)實驗,既能滿足基礎(chǔ)的教學(xué)要求,又能加強(qiáng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力。
實驗列表(提供實驗指導(dǎo)書及實驗源碼) | |
無線傳感網(wǎng)實驗 | 實驗一:建立CC2530開發(fā)環(huán)境 實驗二:GPIO控制實驗 實驗三:LCD控制試驗 實驗四:CC2530外部中斷實驗 實驗五:CC2530時鐘源選擇實驗 實驗六:CC2530功耗模式選擇實驗 實驗七:CC2530睡眠定時器使用實驗 實驗八:CC2530串口通信實驗 實驗九:CC2530 ADC實驗 實驗十:溫濕度及光照采集實驗 實驗十一:簡單無線通信實驗 實驗十二:CC2530無線通信丟包率測試實驗 實驗十三:802.15.4-2.4GHz各信道信號強(qiáng)度測試實驗 實驗十四:Z-Stack點到點通信實驗(無線串口) 實驗十五:Z-Stack點到點通信實驗(最大吞吐量測試) 實驗十六:Z-Stack點到點通信實驗(兩終端數(shù)據(jù)包間隔互發(fā)) 實驗十七:Z-Stack星狀網(wǎng)通訊實驗 實驗十八:Z-Stack MESH網(wǎng)通訊實驗 實驗十九:Z-Stack Zigbee PRO通訊實驗 |
嵌入式網(wǎng)關(guān)實驗 (WinCE 6.0) | 實驗一:搭建WinCE6.0開發(fā)環(huán)境 實驗二:建立WinCE 6.0平臺并導(dǎo)出SDK 實驗三:HelloWorld實驗 實驗四:SD卡實驗 實驗五:液晶屏壞點測試實驗 實驗六:簡單聊天室實驗(CE版) 實驗七:串口實驗 實驗八:Web Server實驗 實驗九:數(shù)據(jù)采集實驗 實驗十:網(wǎng)關(guān)多點數(shù)據(jù)采集實驗 |
PC Server實驗 | 實驗一:C/S架構(gòu)建立通訊實驗 實驗二:C/S架構(gòu)節(jié)點組網(wǎng)實驗 實驗三:C/S架構(gòu)實時數(shù)據(jù)采集實驗 實驗四:C/S架構(gòu)節(jié)點資源控制實驗 實驗五:B/S架構(gòu)Web服務(wù)系統(tǒng)搭建實驗 實驗六:B/S架構(gòu)節(jié)點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯示實驗 實驗七:B/S架構(gòu)節(jié)點信息顯示及控制實驗 |
綜合實訓(xùn) | 車位管理系統(tǒng) 機(jī)械零部件質(zhì)量檢測分揀系統(tǒng) 基于三軸加速度振動感應(yīng)和GIS/GPS的列車路軌狀態(tài)無線監(jiān)控系統(tǒng) 老年人室內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng) 溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 輸液監(jiān)控系統(tǒng) 橋梁健康檢測系統(tǒng) 智能泊車導(dǎo)航與管理系統(tǒng) 旅游景區(qū)監(jiān)控管理體統(tǒng) 智能嬰兒監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 移動健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 智能教室系統(tǒng) 多維警戒-重點裝備智能監(jiān)控系統(tǒng) 衛(wèi)星場站天線及前端機(jī)房環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng) 機(jī)場電磁衛(wèi)士系統(tǒng) 云南野生菌培育系統(tǒng) 硒砂瓜灌溉系統(tǒng) 農(nóng)業(yè)種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 開放實驗室管理系統(tǒng) 山體滑坡、泥石流實時監(jiān)測系統(tǒng) 軌道節(jié)能控制技術(shù)研究系統(tǒng) 智能垃圾處理系統(tǒng) 室內(nèi)物品管理系統(tǒng) 冷庫環(huán)境監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng) 遠(yuǎn)程抄表繳費系統(tǒng) 公交車進(jìn)站預(yù)報系統(tǒng) 溺水自動報警系統(tǒng) 基于ZigBee的不良駕駛行為監(jiān)測報警系統(tǒng) 基于ZigBee的汽車胎壓無線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 電網(wǎng)電塔監(jiān)控系統(tǒng) 實驗室管理系統(tǒng) 輸液室智能選座及監(jiān)測管理系統(tǒng) 智能嬰兒車 基于物聯(lián)網(wǎng)的活動范圍受限人員監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 智能幼兒園 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能限電控制系統(tǒng) 智能公交系統(tǒng) 基于物聯(lián)網(wǎng)的糧庫糧情遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 基于ZigBee的智能圖書館監(jiān)控系統(tǒng) 智能偏心傘 農(nóng)業(yè)溫室大棚溫度自動調(diào)控系統(tǒng) 基于物聯(lián)網(wǎng)茶園精準(zhǔn)灌溉控制系統(tǒng)設(shè)計與制作 基于無線傳感網(wǎng)的高壓輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng) 基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng) 基于物聯(lián)網(wǎng)的市政路燈在線監(jiān)測系統(tǒng) 停車場智能燈控系統(tǒng) 基于zigbee技術(shù)的森林防火預(yù)警系統(tǒng) 基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的公交電子站牌及監(jiān)控系統(tǒng) 開放型實驗室靈動助理 小天使——幼兒英語助學(xué)系統(tǒng) 陪護(hù)寶——門診醫(yī)療輸液管理系統(tǒng) 護(hù)花使者——幼兒園智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng) 打車精靈 星夜護(hù)航——室內(nèi)盲人導(dǎo)航創(chuàng)意系統(tǒng) 健身伴侶——健身房環(huán)境監(jiān)測與健身指導(dǎo)系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng)——智能社區(qū) 花卉種植環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車間產(chǎn)品存放監(jiān)控系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng)在智能家居老人小孩監(jiān)護(hù)中的應(yīng)用 汽車行駛記錄儀 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能道路系統(tǒng) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能導(dǎo)盲犬構(gòu)建 基于物聯(lián)網(wǎng)的教室燈光智能控制 基于Zigbee的小區(qū)環(huán)境監(jiān)測 基于Zigbee的智能溫室系統(tǒng) 遠(yuǎn)程道路智能管理系統(tǒng) 智能教室管理系統(tǒng) 泳池溺水報警定位系統(tǒng) 基于zigbee的奶牛場監(jiān)測控制系統(tǒng) 基于物聯(lián)網(wǎng)的棒材自動計數(shù)系統(tǒng) 基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的滑坡聲發(fā)射信號監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 |