GB-WAN物联网创新实验系统

GB-WAN物联网创新实验系统

产品详细信息
物联网是通过各种传感设备把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，可广泛应用于各行各业，如把各种传感器嵌入或装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，形成物联网，通过无线信息的收发，便于通讯和监管，不用数据线，成本低，使用便利。




GB-WAN物联网创新实验系统集成了多种传感器模型以及多种无线组网模式，可实现多种物联网构架，面向各大高校及大专院校的教学及创新和竞赛，提供了众多实验例程，便于学生熟悉和掌握物联网的构成及实际应用。
GB-WAN物联网创新实验系统包括硬件设备、软件资源、实验资源三大部分。硬件设备包括微型无线传感器、通用传感器及被控对象、嵌入式网关、GPRS网络设备和其他配套设备。软件资源包括无线传感器网络软件，嵌入式网关软件，PC数据管理与分析软件，实验资源包括基于控制器的基础实验、传感器信息采集实验、无线信号收发实验、Zigbee网络通讯实验、及组件控制实验等，通过对这三部分资源的充分学习，可为物联网工程应用打下坚实的基础，并能通过不同传感器的特性，不同网络的组成形式，开发出更多实用性强的物联网应用模式。




1、 硬件设备

1.1微型无线传感器
微型无线传感器分为温度，湿度，光电，触力等多种传感器。每个节点由MCU/RF部分、传感器部分和电源管理部分组成，包括智能三项传感节点与智能触力传感节点。
（1） 智能三项传感节点
支持温度，湿度，光电三种传感器，支持2.4G无线组网，配备按键输入和LED输出，支持电池工作，并配套电池充电功能。


（2） 智能触力传感节点
支持压力传感器，支持2.4G无线组网，配备按键输入和LED输出，支持电池工作，并配套电池充电功能。




1.2通用传感器以及被控对象
通用传感器以及被控对象包括通用调试器母板，红外模拟传感器母板，超声波模拟传感器母板，酒精浓度传感器母板，电机控制器母板等。每种母版均支持对微型无线传感器的程序更新与调试，母板可立控制自身硬件，也可联合微型无线传感器进行联网，实现网络化控制。


通用调试器母板


超声波模拟传感器母板


酒精浓度传感器母板


红外模拟传感器母板

1.1及1.2各硬件设备具体性能详见下表。
序号
硬件名称
硬件说明
1
智能三项传感节点
带有无线组网功能的温度，湿度，光电传感器节点
2
智能触力传感节点
带有无线组网功能的触力传感器节点
3
通用调试器母板
提供2种MCU的调试接口，通用型的无线传感调试系统
4
红外传感器母板
支持通用型调试模板功能 + 槽型红外传感器 + 半导体蜂鸣器
5
超声波传感器母板
支持通用型调试模板功能 + 超声波传感器
6
酒精浓度传感器母板
支持通用型调试模板功能 + 酒精传感器
7
电机控制器母板
支持通用型调试模板功能 + 直流与步进电机
8
无线网络电源
同时支持8个无线模块的供电或充电


无线网络电源充电模块
1.3嵌入式网关
嵌入式网关采用DICE-PXA270D系统。


核心板
CPU

Intel XScale PXA270 520MHz

SDRAM

64Mbyte

FLASH

32Mbyte

以太网

100M Ethernet controller (LAN91C111)

CPLD

Xilinx 95144 (117 User IO)

接口

160 PIN 接口

底板
以太网接口

100M 以太网接口1 个

视频

4.3寸 TFT LCD（包含触摸屏和有机玻璃外壳）

音频

AC97标准音频输入输出接口

USB HOST

1 个 ,可支持 USB鼠标、键盘、标准U盘、USB蓝牙、USB摄像头

USB CLIENT

1 个 ，支持PC与设备同步

串行接口

3 个 ，UART0是系统的调试端口；UART1是带有流控制的5线串行接口，可以连接GPRS/GSM-Modem；UART2是标准的3线串口
JTAG 接口

标准20pin CPU JTAG接口，标准10pin XILINX CPLD JTAG

SD 卡接口

支持 SD 卡或 MMC 卡

数码显示

4个 LED指示灯 ，1个七段数码管

实时时钟

立RTC电路

按键

6个用户功能按键，1个复位键

电源

外接 5V/ 3A 直流电源

总线扩展接口

40pin的总线扩展口支持16bIOTS的系统总线扩展，提供9位地址线，16bIOTS数据线，另外提供系统总线的读写控制线和5V电源。用户也可以使用扩展口上的GPIO，自定义使用模式

LCD扩展口

30pin的液晶屏扩展口支持16bIOTS LCD扩展，支持大分辨率为800×600的TFT LCD, 扩展口上还提供直流5V的供电，可用于液晶屏系统供电。

1.4 GPRS Modem
采用Q2686, 实现GPRS网络通讯。


1.5其他配套设备
包括程序下载器，下载线，串口线，并口线，JTAG板，WSN供电器等配套设备。
2、 软件资源
2.1无线传感网软件
无线传感器网络采用2.4G ISM频段，通过软件可实现点对点，以及一点对多点的多形式组网控制。
2.2嵌入式网关软件
嵌入式网关软件包括WINCE6.0系统软件。
2.3 PC数据管理与分析软件
该软件能在PC上实现数据的管理与维护，通过数字和图表的方式，可多方位显示无线传感器网络的状态，及控制传感网上的设备，还有配套的波形存储与分析工具。
3、实验资源
实验从无线网络处理器的基本实验，逐步进阶到无线数据采集通信的实验，即能满足基础的教学要求，又能加强学生的实际应用能力。
3.1基于CC2430的实验
CC2430是TI 2.4G无线网络的主流控制器，是微型无线传感器的核心控制器。
实验1：建立实验环境IAR
实验2：LED跑马灯实验
实验3：定时器实验
实验4：串口通讯实验
实验5：AD实验
实验6：中断实验
实验7：温湿度传感器实验
实验8：光电传感器实验
实验9：压力传感器实验
实验10：简单无线收发实验
实验11：广播通讯实验
实验12：Z-Stack 点对点通讯
实验13：Z-Stack 星状网通讯
实验14：Z-Stack 树状网通讯
实验15：Z-Stack MESH网通讯
3.2 基于C8051F120的实验。
C8051F120，内嵌128KB FLASH，主频高可达100MHz，是通用型传感器与被控制对象的核心控制器。
实验1：建立实验环境KeilC
实验2：LED灯控制
实验3：串口通讯实验
实验4：AD实验
实验5：中断实验
实验6：定时器实验
实验7：红外传感器实验
实验8：超声波传感器实验
实验9：酒精浓度传感器实验
实验10：继电器控制实验
实验11：直流电机控制实验
实验12：步进电机控制实验
3.3嵌入式网关实验
基于WinCE5.0或WinCE6.0的实验包括：
实验1：开发环境的建立
实验2：HELLO实验
实验3：串口实验
实验4：USB口实验
实验5：SD卡读写实验
实验6：网口通讯实验
实验7：LCD+触摸屏实验
实验8：GPRS实验
实验9：WEB Server实验
实验10：M2M实验
实验11：数据采集实验
3.4 传感网综合实验
实验1：网关多点数据采集
实验2：PC多点数据采集
实验3：智能家居
实验4：智能农业
实验5：网络化无线传感器控制