物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱(chēng)叫“The Internet of things”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶(hù)端延伸和擴(kuò)展到了任何物體與物體之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
CVT-WSN-S物聯(lián)網(wǎng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括16種傳感器模塊、5種被控單元、無(wú)線(xiàn)射頻模塊、GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、GPS全球定位設(shè)備、嵌入式網(wǎng)關(guān)及相關(guān)配套設(shè)備。其中傳感器模塊包括溫度、溫濕度、光照、人體感應(yīng)、震動(dòng)、可燃?xì)怏w、酒精、壓力、氣象氣體壓力、超聲波測(cè)距、三軸加速度、水流量、雨滴、霍爾、磁場(chǎng)等，被控單元包括LED矩陣、數(shù)碼管、蜂鳴器、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)，嵌入式網(wǎng)關(guān)采用三星公司s3c2440作為核心處理器，可以在實(shí)驗(yàn)中對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器的相關(guān)設(shè)備信息顯示以及對(duì)被控單元的相關(guān)控制，同時(shí)我們也提供在PC端使用的數(shù)據(jù)管理與分析軟件，可以很直觀的理解物聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)原理、對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器的數(shù)據(jù)分析、以及對(duì)被控單元的無(wú)線(xiàn)控制。

一、 設(shè)備介紹：
1.1系統(tǒng)組成
CVT-WSN-S物聯(lián)網(wǎng)綜合教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成列表如下：
序號(hào) 名稱(chēng) 規(guī)格型號(hào) 數(shù)量 備注
1 ARM嵌入式網(wǎng)關(guān) CVT-WSNARM 1 USB2.0下載調(diào)試線(xiàn)一根
串口線(xiàn)一根
交叉網(wǎng)線(xiàn)一根
2 通用調(diào)試母板 CVT-WSN-EMK 8 見(jiàn)下圖
3 Zigbee板 CVT-ZIGBEE 8
4 Zigbee通用仿真器 CC2000 1 下載調(diào)試排線(xiàn)一根
USB2.0下載調(diào)試線(xiàn)一根
5 ARM仿真器 ADT2000 1 下載調(diào)試排線(xiàn)一根
USB2.0下載調(diào)試線(xiàn)一根
6 溫度/溫濕度/光照/人體感應(yīng)/震動(dòng) 傳感器板 CVT-WSNSENSOR1 1 即為圖中傳感器類(lèi)型1
7 可燃?xì)怏w/酒精/壓力/氣象氣體壓力 傳感器板 CVT-WSNSENSOR2 1 即為圖中傳感器類(lèi)型2
8 超聲波測(cè)距/三軸加速度 傳感器板 CVT-WSNSENSOR3 1 即為圖中傳感器類(lèi)型3
9 水流量/雨滴/霍爾/磁場(chǎng) 傳感器板 CVT-WSNSENSOR4 1 即為圖中傳感器類(lèi)型4
10 LED/數(shù)碼管/蜂鳴器 指示板 CVT-WSNSEG 1 即為圖中執(zhí)行單元1
11 電機(jī)控制板 CVT-WSNMOTOR 1 即為圖中執(zhí)行單元2
12 非接觸式射頻板 CVT-WSNRF 1
13 USB供電板 CVT-WSNUSB 1 供電電源線(xiàn)一個(gè)
USB線(xiàn)8根

1.2 通用調(diào)試母板
提供傳感板和ZIGBEE板的調(diào)試接口，通用的無(wú)線(xiàn)傳感調(diào)試系統(tǒng)，支持3種供電方式，包括USB供電、外接電源供電以及鈕扣電池供電，調(diào)試方式支持串口調(diào)試和USB轉(zhuǎn)串口調(diào)試。
1.3 Zigbee板
Zigbee協(xié)議棧采用IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。
1.4 傳感器板
傳感器模塊包括溫度、溫濕度、光照、人體感應(yīng)、震動(dòng)、可燃?xì)怏w、酒精、壓力、氣象氣體壓力、超聲波測(cè)距、三軸加速度、水流量、雨滴、霍爾、磁場(chǎng)等
1.5 指示板及控制板
被控單元包括LED、數(shù)碼管、蜂鳴器、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)
1.6 RFID板
支持非接觸式IC卡讀寫(xiě)，頻率13.56MHz
1.7 USB供電板
同時(shí)支持8個(gè)調(diào)試母板的供電
1.8 ARM嵌入式網(wǎng)關(guān)
ARM嵌入式網(wǎng)關(guān)采用三星公司s3c2440作為核心處理器，可以在實(shí)驗(yàn)中對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器的相關(guān)設(shè)備信息顯示以及對(duì)被控單元的相關(guān)控制

具體參數(shù)如下：


核心板 CPU SAMSUNG S3C2440 400MHz
SDRAM 64Mbyte
NOR FLASH 32Mbyte
NAND FLASH 64Mbyte
底板 顯示屏 8寸 TFT真彩液晶屏 分辨率640X480
觸摸屏 四線(xiàn)電阻式觸摸屏
以太網(wǎng)接口 100M 以太網(wǎng)接口1 個(gè)（DM9000）
USB HOST 1 個(gè) ,可支持 USB鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、標(biāo)準(zhǔn)U盤(pán)、USB藍(lán)牙、USB攝像頭、USB無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡等
USB DEVICE 1 個(gè) ，支持PC與設(shè)備同步下載、燒寫(xiě)程序
串行接口 3 個(gè) ，UART0是系統(tǒng)的調(diào)試端口；UART1是帶有流控制的5線(xiàn)串行接口，可以連接Zigbee設(shè)備 ，UART2用于連接GPRS或GPS等設(shè)備
JTAG 接口 標(biāo)準(zhǔn)20pin CPU JTAG接口，標(biāo)準(zhǔn)10pin Zigbee調(diào)試 JTAG 接口
攝像頭接口 支持AV攝像頭
數(shù)碼顯示 4個(gè) LED指示燈 ，2個(gè)七段數(shù)碼管
Zigbee接口 支持直接接上Zigbee中心節(jié)點(diǎn)
SD 卡接口 支持 SD 卡或 MMC 卡
電源 內(nèi)置開(kāi)關(guān)電源
實(shí)時(shí)時(shí)鐘 獨(dú)立RTC電路
按鍵 2個(gè)復(fù)位鍵 ，分別用于對(duì)Zigbee和ARM的復(fù)位

1.9其他配套設(shè)備
包括程序Zigbee仿真器、ARM仿真器、USB下載線(xiàn)、USB電源線(xiàn)、串口線(xiàn)、交叉網(wǎng)線(xiàn)等配套設(shè)備

二、 軟件資源
2.1 Zigbee程序開(kāi)發(fā)軟件(IAR)
2.2 Zigbee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析軟件(Packet Sniffer)
2.3 PC端綜合管理分析軟件
2.4 ARM嵌入式管理分析軟件
2.4.1 Linux QT下管理分析軟件
2.4.2 Linux服務(wù)器web訪問(wèn)

實(shí)驗(yàn)例程
3.1、CC2530基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
3.1.01 安裝建立IAR實(shí)驗(yàn)環(huán)境
3.1.02 輸入輸出I/O控制實(shí)驗(yàn)
3.1.03 定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)
3.1.04 定時(shí)器中斷實(shí)驗(yàn)
3.1.05 外部中斷實(shí)驗(yàn)
3.1.06 AD實(shí)驗(yàn)
3.1.07片內(nèi)溫度實(shí)驗(yàn)
3.1.08 UART串口實(shí)驗(yàn)
3.1.09 睡眠定時(shí)器實(shí)驗(yàn)
3.1.10 看門(mén)狗實(shí)驗(yàn)
3.2、CC2530高級(jí)實(shí)驗(yàn)
3.2.01 溫度傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.02 溫濕度傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.03 光照傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.04 人體感應(yīng)傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.05 震動(dòng)傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.06 可燃?xì)怏w傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.07 酒精傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.08 壓力傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.09 氣象氣體壓力傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.10 超聲波測(cè)距傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.11 三軸加速度傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.12 水流量傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.13 雨滴傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.14 霍爾傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.15 磁場(chǎng)傳感器實(shí)驗(yàn)
3.2.16 Z-Stack點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊實(shí)驗(yàn)
3.2.17 Z-Stack星狀網(wǎng)通訊實(shí)驗(yàn)
3.2.18 Z-Stack 樹(shù)狀網(wǎng)通訊實(shí)驗(yàn)
3.3、ARM嵌入式網(wǎng)關(guān)實(shí)驗(yàn)
ARM嵌入式Linux操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
3.3.01 Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境的建立（VMware 6.5 & Fedora 10）
3.3.02 Linux內(nèi)核移植實(shí)驗(yàn)
3.3.03 Linux基本應(yīng)用程序?qū)嶒?yàn)
3.3.04 Linux多線(xiàn)程應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
3.3.05 Linux驅(qū)動(dòng)程序編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)
3.3.06 Linux串口通訊實(shí)驗(yàn)
3.3.07 Linux定時(shí)器實(shí)驗(yàn)
3.3.08 Linux 以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)
3.3.09 Linux下的Socket編程實(shí)驗(yàn)
3.3.10 Linux下的USB接口實(shí)驗(yàn)
3.3.11 Linux下的SD卡實(shí)驗(yàn)
3.3.12 Linux下的WEB服務(wù)器的移植與建立實(shí)驗(yàn)（BOA、CGI）
3.3.13 Linux下的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)驗(yàn)（SQLite）
3.3.14 Linux下傳感器1數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
3.3.15 Linux下傳感器2數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
3.3.16 Linux下傳感器3數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
3.3.17 Linux下傳感器4數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
3.3.18 Linux下被控單元1控制實(shí)驗(yàn)
3.3.19 Linux下被控單元2控制實(shí)驗(yàn)
3.3.20 Linux下QT的顯示實(shí)驗(yàn)
3.4、物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)
3.4.1 PC端多點(diǎn)傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
3.4.2 PC端被控單元綜合控制實(shí)驗(yàn)
3.4.3 嵌入式網(wǎng)關(guān)多點(diǎn)傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
3.4.4 嵌入式網(wǎng)關(guān)被控單元綜合控制實(shí)驗(yàn)
3.4.5 web瀏覽器多點(diǎn)傳感器數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)