设为首页　｜　加入收藏　｜　网站地图
当前位置:首页 > 新闻资讯 > 行业动态 > 行业动态

物联网通信与组网技术实验箱

一、平台简介

    LGWL-IPV6B 型 物联网通信与组网技术实验箱集成WiFi、Bluetooth、IEEE802.15.4、ZigBee等多种短距离无线通讯模块，最大亮点是将6LowPAN(IPv6)互联网协议移植到传感网应用层中，与ZigBee传感网使用的ZStack协议栈并存，共同支持双协议栈，实现传感器节点可唯一寻址。物联网通信与组网技术实验箱采用三星Cortex-A9 S5P4418四核处理器作为智能网关，支持6LowPAN和ZStack双协议解析，具有1GB内存、8GB大容量存储空间、7寸电容触摸显示屏、丰富的外围接口，可板载GPS定位、WIFI/BT二合一通讯、4G移动通讯等多种模块，内嵌Android、Linux双系统，可一键切换。方便学校开展各种传感器及通讯知识的教授、嵌入式系统开发和Android应用开发。物联网通信与组网技术实验箱提供丰富的实验例程和实验手册，能够满足无线传感器网络、微控制器原理、嵌入式系统开发、Android移动应用开发等课程的教学与实践。

二、平台功能

1.物联网通信与组网技术实验箱 各个传感器节点具有监测环境参数或设备驱动控制的功能；
2. 传感器节点可组建WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4三种无线网络，通过Contiki操作系统和IPv6协议，实现采样数据的无线传输；
3. 传感器节点可组建ZigBee无线网络，实现数据的无线传输；
4. 网关与节点具有CoAP应用协议通信的功能；
5. 网关应用软件通过CoAP服务和串口服务，将WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4、以及ZigBee感控节点数据解析处理，在网关的Mesh拓扑图中实时流动地显示传感器数据的上、下行走向；
6. 网关应用软件展示的传感器节点，可随意拖动，不会影响网络的拓扑结构和数据流向。
7. 可在拓扑图中点击任一种传感器节点，进入下一级界面，查看当前传感器节点的采样数值、曲线形式展示，或控制设备开关状态。
三、配置清单

序号 名称 数量  
1 Cortex-A9网关 1  
2 网关IO基础扩展板 1  
3 三路继电器模块 1  
4 ZigBee协调器 1  
5 IEEE802.15.4主机 1  
6 Cortex-M3核心板(IPv6协议) 9  
7 CC2530主控底板 3  
8 蓝牙通信模块 3  
9 WiFi通信模块 3  
10 IEEE802.15.4通信模块 3  
11 ZigBee通信模块 3  
12 继电器控制模块 1  
13 红外对射传感器模块 1  
14 烟雾传感器模块 1  
15 双数码管显示控制模块 1  
16 温湿度传感器模块 1  
17 光敏传感器模块 1  
18 LED蜂鸣器控制模块 1  
19 霍尔传感器模块 1  
20 三轴加速度传感器模块 1  
21 红外接近传感器模块 1  
22 大气压力传感器模块 1  
23 结露传感器模块 1  
24 智能网关Android网络拓扑综合软件 1  
25 基于IPv6的无线传感网综合应用软件 1  
26 ZigBee无线传输应用软件 1  
27 DC5V3A开关电源 1  
28 交叉串口线 1  
29 交叉网线 1  
30 Mini USB数据线 1  
31 方口USB同步线 1  
32 CC2530 Debugger调试器 1  
33 TF卡读写器 1  
34 8G TF card 1  
35 USB转串口线 1  
36 J-link仿真器 1  
37 程序下载调试板V1.0 1  
四、技术指标
货物名称 型号 指标参数
物联网通信与组网技术实验箱 LGWL-IPV6B 一、整体要求
1）能够满足单片机接口及应用、传感器接口及应用、无线传感网、嵌入式操作系统开发、嵌入式Linux应用开发、Android移动应用开发等课程要求。
2）能够组建蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee四种无线网络，实现数据的无线传输；
3）能够将蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4无线网络经IPV6协议、Zigbee节点经ZStack协议融合在一个拓扑图中，在界面上显示蓝牙、WiFi、RPL802.15.4、ZigBee等节点的传感器数据或执行器状态，并实时流动地显示各个传感器数据的上、下行走向；
4）要求蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4三种传感器节点均具有唯一的IPv6地址，统一采用IPv6协议组包通信。
5）要求网关支持Linux、Android双操作系统，支持一键烧写、一键切换。
6）要求在保证网关接入互联网的前提下，能够配置接入云服务平台，并实现移动端传感器数据的采集显示和执行器的远程控制。
二、硬件资源
1.Cortex-A9网关（1个）
1）核心板资源：
（1）CPU：Cortex-A9四核心的Samsung s5p4418，主频1.4GHz；
（2）GPU：MAIL-400，3D图形加速
（3）内存: 1GB DDR3；
（4）EMMC: 8GB；
（5）核心板+底板设计：核心板加装屏蔽罩，邮票孔方式与底板连接，抗干扰能力更强，比插针式更稳定可靠。要求引出核心板信号线，不少于188PIN。
2）网关主板资源：
（1）LCD接口：7寸IPS电容屏（16:9），分辨率1024×600；
（2）USB接口：2路USB_HOST 2.0输出，1路USB OTG；
（3）Ethernet接口：核心板内置千兆IP，外加不超过3RMB的PHY芯片即可，支持10/100/1000M，RJ45接口；
（4） 串口：2路3线RS232，1路TTL接口，1路RS485，1路Bluetooth；
（5）CAN总线接口：1路；
（6）RS485总线接口：1路；
（7）HDMI 接口：HDMI1.4a，最大支持1920*1080高清数字输出;
（8）LVDS液晶屏接口：单通道，最大支持1920*1080；
（9）摄像头接口：1路CMOS并行接口，最大支持800万像素；
（10）AV接口：1路模拟视频母口输入；
（11）外部存储扩展接口：SD卡、TF卡接口；
（12）音频接口： 1路MIC输入，1路1. 8w喇叭；
（13）按键：1个复位按键、1个休眠唤醒按键，2个音量键；
（14） 蓝牙WiFi：板载蓝牙WiFi二合一模块；
（15）Mini PCIe接口：标准可插入4G通信模模块；
（16）24Pins应用扩展接口：用于处理器外设接口扩展功能，包含3路串口、1路PWM、1路IIC、1路ADC、8个GPIO，5V电源。
2.网关IO基础扩展板（1个）
由网关直接驱动。采用HC595串入并出特点，使用较少IO扩展更多功能，默认地址0x01。1路可调电位器模拟AD采样通道，1路PWM驱动的蜂鸣器，5个触摸按键，5个LED指示灯。
3.三路继电器扩展板（1个）
由网关直接驱动。采用HC595串入并出特点，使用较少IO扩展更多功能，默认地址0x10。
可控制3路继电器，线圈机械式触点，1个常开，1个常闭，最大负载10A/277V AC。
4. ZigBee协调器（1个）
与网关的TTL UART连接。采用CC2530单片机外设接口、射频通信与ZStack协议栈的方案，具备Zigbee建网功能，具有2个组网状态及无线传输指示灯，2个功能按键，提供传感器模块接口、RS232接口、调试下载接口。
5. IEEE802.15.4主机（1个）
与网关的TTL UART连接。采用CC2530射频功能与802.15.4的从机组建射频网络，接收从机信息，向从机发送命令。具有2个组网状态及无线传输指示灯，2个功能按键，提供传感器模块接口、RS232接口、调试下载接口。
6.无线传感网通信节点（12个）
1）微控制器主板硬件资源
（1）Cortex-M3核心主板（9个）
处理器基于ARM Cortex-M3核心的STM32F103，最高主频72Mhz，内部Flash 256KB，RAM 48KB。
具有1个0.96寸OLED屏，能够显示MAC地址、上下级关系、传感器数据、网络信息等。
具有4个组网状态及无线传输指示灯，2个功能按键、1个JTAG调试接口、1个24PIN的无线射频接口，1组20*2PIN传感器接口；
标配ARM仿真器、串口下载仿真调试转接板。
运行IPv6协议栈实现无线通信的功能。
（2）CC2530核心主板（3个）
处理器基于CC2530F256，具有2个组网状态及无线传输指示灯，2个功能按键、1个JTAG调试接口、1个24PIN的无线射频接口，1组20*2PIN传感器接口；
标配下载仿真器。
2）无线传感网通信模块
（1）蓝牙通信模块（3个）：采用UART接口的内置协议栈方案，设置从机模式，与主机配对后，将微控制器采样数据传输给主机。
（2）WiFi通信模块（3个）：采用UART接口的内置TCP/UDP/HTTP协议栈方案，支持设置为AP、STA的工作模式，与网关通信后，将微控制器采样数据传送给主机，或者接收主机的控制命令控制执行器。
（3）IEEE802.15.4通信模块（3个）：基于CC2530射频组网通信方案，与边界路由器组网，实现传感器数据的双向交互。
（4）ZigBee通信模块（3个）：基于CC2530+ZStack协议栈组网通信方案，与Zigbee协调器组网，实现传感器数据的双向交互。
3）传感器通信模块（12个）
接口至少包含GPIO/IIC/SPI/PWM/电源/地等信号。
兼容红外接近开关、可燃气体传感器、继电器控制、双位数码管显示、温湿度传感器、光敏传感器、LEDBEEP声光执行器、霍尔传感器、三轴加速度传感器、红外对射传感器、数字气压传感器、凝露传感器等。可直接接到主板传感器接口板上，提供各类传感器接口板的原理图和技术手册。
三、软件资源
1.嵌入式操作系统：
网关处理器支持Linux3.4、Android4.4、QT4.8或更高版本，节点支持Contiki2.7、Z-Stack2007，提供板载所有硬件接口及应用模块的驱动和应用测试，开放源码。
2. 网关操作系统烧写：
提供Windows下一键刷机软件，选择需要更新的镜像文件，可通过SD卡脱离PC机一键烧写，也可通过USB线缆刷机，支持Uboot参数修改配置。系统支持一键烧写双系统Android和Linux，可一键切换。
3.支持嵌入式开发所必须的功能：
4G语音通话、短信、上网，音频录放音功能，WIFI（支持AP热点）、Ethernet上网功能，无线蓝牙功能，模拟/数字摄像头拍照、录像功能，模拟摄像头信号接入， GPS/北斗位置导航服务，HDMI音视频输出（支持1080P）。
4.无线传感网多网融合拓扑展示应用软件的功能：
能够将蓝牙、wifi、IEEE802.15.4、ZigBee不同的传输方式，由网关解析后以拓扑图的形式在界面上展示，并为上层应用提供统一的JSON数据格式。
网关界面可显示传感器采集的数据、执行器的状态，显示传感器节点的IPv6地址，能够随意拖动传感器，而不改变网络的拓扑结构；
点击网关上传感器节点图标，可进入二级界面查看传感器的实时曲线走势，或手动控制执行器的开关。
具体包括：传感器信息采集资源驱动实现，控制传感器动作资源驱动实现，拓扑综合应用程序信息采集图标的实现；
★支持IPv6和ZStack2007双协议栈数据解析。
开发环境：Android Studio
5.ZigBee无线传感网综合应用软件的功能：
具有传感器采集、执行器驱动控制、自组网无线数据传输等功能。
提供基于Z-STACK2007协议栈的数据采集传输程序源码V2.4.2以上版本。
开发环境： IAR Embedded Workbench V7.60 for 8051
6.基于IPv6的无线传感网综合应用软件的功能：
具有传感器采集、执行器控制，内置Contiki2.7操作系统，兼容IPv6协议栈实现无线通信的功能；
兼容蓝牙、WIFI、IEEE802.15.4三种通讯模块的驱动和传输。
开发环境： IAR Embedded Workbench V7.60 for ARM
四、课程实验要求
1.STM32微控制器接口应用基础实验不少于11个：LED灯控、外部中断按键检测、串口实验、systick延时实验、IIC屏显示字符串实验、RTC实验、独立看门狗实验、定时器实验、内部温度采集实验、DMA实验。
2.基于STM32的传感器采集控制实验不少于12个：光敏传感器实验、温湿度传感器实验、三轴加速度传感器实验、霍尔检测实验、红外对射传感器实验、烟雾传感器实验、LED蜂鸣器传感器实验、继电器控制实验、双数码显示实验、红外接近传感器检测、大气压力传感器检测、结露传感器检测。
3.蓝牙传感网实验不少于4个：环境搭建实验、蓝牙透传实验、蓝牙无线点灯实验、蓝牙传感器采集与控制实验。
4.WiFi传感网实验不少于6个：环境搭建实验、WiFi AT命令测试实验、WiFi STA客户端实验、WiFi STA服务器实验、WiFi无线通信实验、WiFi传感器采集与控制实验。
5.IEEE802.15.4组网实验不少于3个：802.15.4协议简介、SLIP协议简介、PAN ID与CHANNEL简介、CC2530模块单体测试实验、CC2530模块结合测试实验。
6.CC2530射频通信实验不少于5个：点对点通信、广播通信、RSSI信号强度、空中信道监听、无线遥控。
7.ZSTACK协议栈组网实验不少于9个：ZSTACK协议栈简介、ZStack协议栈工程解析、多点自组网、信息广播/组播、网络拓扑星型网、网络拓扑树型网、ZSTACK绑定、ZSTACK串口、ZSTACK温湿度采集传输实验、ZSTACK声光传输控制实验。
8.基于STM32的Contiki操作系统移植实验不少于7个： ContikiOS系统移植、LED控制、Contiki多线程、Contiki进程间通信、按键位检测、定时器使用、OLED显示。
9.IPv6多网融合实验不少于7个： Contiki网络工程解析、IPv6网关实验、WIFI 节点IPv6组网实验、蓝牙节点IPv6组网实验、RPL802.15.4 IPv6组网实验、节点间IPv6-UDP通信实验、节点间IPv6-TCP通信实验。
10.IPv6网关综合实验不少于5个： IPv6协议的多网融合框架、传感器FTBee数据通信协议、基于UDP传感器信息采集实验、基于COAP传感器数据采集和设备控制实验、IPv6网络拓扑综合实验。

关键词： 数控车床 实训设备 实训装置 教学仪器 实验设备 教学设备 实训台 考核装置 实训系统 实验装置 数控技术 实训考核 技能实训 数控系统 电气控制 实训鉴定 数控软件 实验系统 数控实训 电气技术 数控铣床 高教设备 职教设备 实训车床 PLC控制 PLC技术 PLC实验 变频调速 PLC实训 单片机
北京智控理工伟业科教设备有限公司专业生产:实训考核装置|教学设备|教学仪器|高教职教实验室设备|教学模型|教学实训平台|实训基地建设||机电数控实训设备
Copyright(C)2012 北京智控理工伟业科教设备有限公司 电话:010-82827827 82827835 | 传真:010-68948559
E-mail:Ligong99@163.com 京ICP备09023089号-3