物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新套件實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)資源則采用由簡單到復(fù)雜的設(shè)計(jì)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。學(xué)生通過學(xué)習(xí)相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)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(shí)際應(yīng)用。
1、系統(tǒng)完整性：
包括無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)模塊和Cortex A8雙核多功能嵌入式網(wǎng)關(guān)，完整實(shí)現(xiàn)采集和控制。實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(diǎn)重新編程或燒寫，無需人為干預(yù)，無線節(jié)點(diǎn)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(jì)資源。
物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)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(jì)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(diǎn)
無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)模塊采用模塊化設(shè)計(jì)，各個模塊可自由組合形成針對不同應(yīng)用的無線節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)包含多個無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)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(diǎn)（1套設(shè)備8個節(jié)點(diǎn)） | |
|---|---|
| 無線節(jié)點(diǎn)模塊 | TI CC2530F256，2.4GHz，6層郵票孔設(shè)計(jì)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(diǎn)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(dú)立的電源管理模塊，采用集成度極高的TI公司TPS65930芯片，實(shí)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(dú)立工作。
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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(shí)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(jì)，實(shí)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(diǎn)資源控制
PC端上位機(jī)無線節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)視圖
PC端上位機(jī)無線節(jié)點(diǎn)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(shí)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(jì)。
1、軟件資源
| 軟件包 | 備注 |
|---|---|
| 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(shí)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?？梢岳肞acket 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(shí)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(shí)驗(yàn)資源
實(shí)驗(yàn)從無線網(wǎng)絡(luò)處理器的基本實(shí)驗(yàn)，逐步進(jìn)階到無線數(shù)據(jù)采集通信的高級實(shí)驗(yàn)，再到嵌入式網(wǎng)關(guān)及PC上位機(jī)實(shí)驗(yàn)，既能滿足基礎(chǔ)的教學(xué)要求，又能加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。
| 實(shí)驗(yàn)列表（提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及實(shí)驗(yàn)源碼） | |
| 無線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn) | 實(shí)驗(yàn)一：建立CC2530開發(fā)環(huán)境 實(shí)驗(yàn)二：GPIO控制實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三：LCD控制試驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)四：CC2530外部中斷實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)五：CC2530時鐘源選擇實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)六：CC2530功耗模式選擇實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)七：CC2530睡眠定時器使用實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)八：CC2530串口通信實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)九：CC2530 ADC實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十：溫濕度及光照采集實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十一：簡單無線通信實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十二：CC2530無線通信丟包率測試實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十三：802.15.4-2.4GHz各信道信號強(qiáng)度測試實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十四：Z-Stack點(diǎn)到點(diǎn)通信實(shí)驗(yàn)（無線串口） 實(shí)驗(yàn)十五：Z-Stack點(diǎn)到點(diǎn)通信實(shí)驗(yàn)（最大吞吐量測試） 實(shí)驗(yàn)十六：Z-Stack點(diǎn)到點(diǎn)通信實(shí)驗(yàn)（兩終端數(shù)據(jù)包間隔互發(fā)） 實(shí)驗(yàn)十七：Z-Stack星狀網(wǎng)通訊實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十八：Z-Stack MESH網(wǎng)通訊實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十九：Z-Stack Zigbee PRO通訊實(shí)驗(yàn) |
| 嵌入式網(wǎng)關(guān)實(shí)驗(yàn) （WinCE 6.0） | 實(shí)驗(yàn)一：搭建WinCE6.0開發(fā)環(huán)境 實(shí)驗(yàn)二：建立WinCE 6.0平臺并導(dǎo)出SDK 實(shí)驗(yàn)三：HelloWorld實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)四：SD卡實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)五：液晶屏壞點(diǎn)測試實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)六：簡單聊天室實(shí)驗(yàn)（CE版） 實(shí)驗(yàn)七：串口實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)八：Web Server實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)九：數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)十：網(wǎng)關(guān)多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn) |
| PC Server實(shí)驗(yàn) | 實(shí)驗(yàn)一：C/S架構(gòu)建立通訊實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二：C/S架構(gòu)節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三：C/S架構(gòu)實(shí)時數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)四：C/S架構(gòu)節(jié)點(diǎn)資源控制實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)五：B/S架構(gòu)Web服務(wù)系統(tǒng)搭建實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)六：B/S架構(gòu)節(jié)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯示實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)七：B/S架構(gòu)節(jié)點(diǎn)信息顯示及控制實(shí)驗(yàn) |
| 綜合實(shí)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng) 山體滑坡、泥石流實(shí)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(fèi)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(jì)與實(shí)現(xiàn) 電網(wǎng)電塔監(jiān)控系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)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(jì)與實(shí)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(jì)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(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì) |
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