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       LG-WSN-IOTS物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗系統(tǒng)集成了多種傳感器模型以及多種無線組網(wǎng)模式，可實現(xiàn)多種物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架，面向各大高校及大專院校的專業(yè)教學(xué)及創(chuàng)新和競賽，提供了眾多實驗例程，便于學(xué)生熟悉和掌握物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成及實際應(yīng)用。

       LG-WSN-IOTS物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗系統(tǒng)包括硬件設(shè)備、軟件資源、實驗資源三大部分。硬件設(shè)備包括微型無線傳感器、通用傳感器及被控對象、嵌入式網(wǎng)關(guān)、GPRS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和其他配套設(shè)備。軟件資源包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件，嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件，PC數(shù)據(jù)管理與分析軟件，實驗資源包括基于控制器的基礎(chǔ)實驗、傳感器信息采集實驗、無線信號收發(fā)實驗、Zigbee網(wǎng)絡(luò)通訊實驗、及組件控制實驗等，通過對這三部分資源的充分學(xué)習(xí)，可為物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)，并能通過不同傳感器的特性，不同網(wǎng)絡(luò)的組成形式，開發(fā)出更多實用性強的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式。

 

1.1微型無線傳感器

微型無線傳感器分為溫度，濕度，光電，觸力等多種傳感器。每個節(jié)點由MCU/RF部分、傳感器部分和電源管理部分組成，包括智能三項傳感節(jié)點與智能觸力傳感節(jié)點。

（1） 智能三項傳感節(jié)點

支持溫度，濕度，光電三種傳感器，支持2.4G無線組網(wǎng)，配備按鍵輸入和LED輸出，支持電池工作，并配套電池充電功能。

（2） 智能觸力傳感節(jié)點

支持壓力傳感器，支持2.4G無線組網(wǎng)，配備按鍵輸入和LED輸出，支持電池工作，并配套電池充電功能。

1.2通用傳感器以及被控對象

通用傳感器以及被控對象包括通用調(diào)試器母板，紅外模擬傳感器母板，超聲波模擬傳感器母板，酒精濃度傳感器母板，電機控制器母板等。每種母版均支持對微型無線傳感器的程序更新與調(diào)試，母板可獨立控制自身硬件，也可聯(lián)合微型無線傳感器進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制。

通用調(diào)試器母板

超聲波模擬傳感器母板

酒精濃度傳感器母板

紅外模擬傳感器母板

電機控制器母板

1.1及1.2各硬件設(shè)備具體性能詳見下表。

 

無線網(wǎng)絡(luò)電源充電模塊

1.3嵌入式網(wǎng)關(guān)

嵌入式網(wǎng)關(guān)采用DICE-PXA270D系統(tǒng)。

 

核心板	CPU	Intel XScale PXA270 520MHz
	SDRAM	64Mbyte
	FLASH	32Mbyte
	以太網(wǎng)	100M Ethernet controller (LAN91C111)
	CPLD	Xilinx 95144 (117 User IO)
	接口	160 PIN 接口
底板	以太網(wǎng)接口	100M 以太網(wǎng)接口1 個
	視頻	4.3寸 TFT LCD（包含觸摸屏和有機玻璃外殼）
	音頻	AC97標準音頻輸入輸出接口
	USB HOST	1 個 ,可支持 USB鼠標、鍵盤、標準U盤、USB藍牙、USB攝像頭
	USB CLIENT	1 個 ，支持PC與設(shè)備同步
	串行接口	3 個 ，UART0是系統(tǒng)的調(diào)試端口；UART1是帶有流控制的5線串行接口，可以連接GPRS/GSM-Modem；UART2是標準的3線串口
	JTAG 接口	標準20pin CPU JTAG接口，標準10pin XILINX CPLD JTAG
	SD 卡接口	支持 SD 卡或 MMC 卡
	數(shù)碼顯示	4個 LED指示燈 ，1個七段數(shù)碼管
	實時時鐘	獨立RTC電路
	按鍵	6個用戶功能按鍵，1個復(fù)位鍵
	電源	外接 5V/ 3A 直流電源
	總線擴展接口	40pin的總線擴展口支持16bIOTS的系統(tǒng)總線擴展，提供9位地址線，16bIOTS數(shù)據(jù)線，另外提供系統(tǒng)總線的讀寫控制線和5V電源。用戶也可以使用擴展口上的GPIO，自定義使用模式
	LCD擴展口	30pin的液晶屏擴展口支持16bIOTS LCD擴展，支持*大分辨率為800×600的TFT LCD, 擴展口上還提供直流5V的供電，可用于液晶屏系統(tǒng)供電。

1.4 GPRS Modem

采用Q2686, 實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊。

1.5其他配套設(shè)備

包括程序下載器，下載線，串口線，并口線，JTAG板，WSN供電器等配套設(shè)備。

2.1無線傳感網(wǎng)軟件

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用2.4G ISM頻段，通過軟件可實現(xiàn)點對點，以及一點對多點的多形式組網(wǎng)控制。

2.2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。

2.3 PC數(shù)據(jù)管理與分析軟件

該軟件能在PC上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理與維護，通過數(shù)字和圖表的方式，可多方位顯示無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，及控制傳感網(wǎng)上的設(shè)備，還有配套的波形存儲與分析工具。

實驗從無線網(wǎng)絡(luò)處理器的基本實驗，逐步進階到無線數(shù)據(jù)采集通信的高級實驗，即能滿足基礎(chǔ)的教學(xué)要求，又能加強學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

3.1基于CC2430的實驗

CC2430是TI 2.4G無線網(wǎng)絡(luò)的主流控制器，是微型無線傳感器的核心控制器。

實驗1：建立實驗環(huán)境IAR

實驗2：LED跑馬燈實驗

實驗3：定時器實驗

實驗4：串口通訊實驗

實驗5：AD實驗

實驗6：中斷實驗

實驗7：溫濕度傳感器實驗

實驗8：光電傳感器實驗

實驗9：壓力傳感器實驗

實驗10：簡單無線收發(fā)實驗

實驗11：廣播通訊實驗

實驗12：Z-Stack 點對點通訊

實驗13：Z-Stack 星狀網(wǎng)通訊

實驗14：Z-Stack 樹狀網(wǎng)通訊

實驗15：Z-Stack MESH網(wǎng)通訊

3.2 基于C8051F120的實驗。

C8051F120，內(nèi)嵌128KB FLASH，主頻*高可達100MHz，是通用型傳感器與被控制對象的核心控制器。

實驗1：建立實驗環(huán)境KeilC

實驗2：LED燈控制

實驗3：串口通訊實驗

實驗4：AD實驗

實驗5：中斷實驗

實驗6：定時器實驗

實驗7：紅外傳感器實驗

實驗8：超聲波傳感器實驗

實驗9：酒精濃度傳感器實驗

實驗10：繼電器控制實驗

實驗11：直流電機控制實驗

實驗12：步進電機控制實驗

3.3嵌入式網(wǎng)關(guān)實驗

基于WinCE5.0或WinCE6.0的實驗包括：

實驗1：開發(fā)環(huán)境的建立

實驗2：HELLO實驗

實驗3：串口實驗

實驗4：USB口實驗

實驗5：SD卡讀寫實驗

實驗6：網(wǎng)口通訊實驗

實驗7：LCD+觸摸屏實驗

實驗8：GPRS實驗

實驗9：WEB Server實驗

實驗10：M2M實驗

實驗11：數(shù)據(jù)采集實驗

3.4 傳感網(wǎng)綜合實驗

實驗1：網(wǎng)關(guān)多點數(shù)據(jù)采集

實驗2：PC多點數(shù)據(jù)采集

實驗3：智能家居

實驗4：智能農(nóng)業(yè)

實驗5：網(wǎng)絡(luò)化無線傳感器控制