物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實驗設(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)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識別（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，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、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)實驗系統(tǒng)包括16種傳感器模塊、5種被控單元、無線射頻模塊、GPRS無線網(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、可燃氣體、酒精、壓力、氣象氣體壓力、超聲波測距、三軸加速度、水流量、雨滴、霍爾、磁場等，被控單元包括LED矩陣、數(shù)碼管、蜂鳴器、步進電機、直流電機，嵌入式網(wǎng)關(guān)采用三星公司s3c2440作為核心處理器，可以在實驗中對無線傳感器的相關(guān)設(shè)備信息顯示以及對被控單元的相關(guān)控制，同時我們也提供在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、對無線傳感器的數(shù)據(jù)分析、以及對被控單元的無線控制。

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)實驗系統(tǒng)組成列表如下：
序號 名稱 規(guī)格型號 數(shù)量 備注
1 ARM嵌入式網(wǎng)關(guān) CVT-WSNARM 1 USB2.0下載調(diào)試線一根
串口線一根
交叉網(wǎng)線一根
2 通用調(diào)試母板 CVT-WSN-EMK 8 見下圖
3 Zigbee板 CVT-ZIGBEE 8
4 Zigbee通用仿真器 CC2000 1 下載調(diào)試排線一根
USB2.0下載調(diào)試線一根
5 ARM仿真器 ADT2000 1 下載調(diào)試排線一根
USB2.0下載調(diào)試線一根
6 溫度/溫濕度/光照/人體感應(yīng)/震動 傳感器板 CVT-WSNSENSOR1 1 即為圖中傳感器類型1
7 可燃氣體/酒精/壓力/氣象氣體壓力 傳感器板 CVT-WSNSENSOR2 1 即為圖中傳感器類型2
8 超聲波測距/三軸加速度 傳感器板 CVT-WSNSENSOR3 1 即為圖中傳感器類型3
9 水流量/雨滴/霍爾/磁場 傳感器板 CVT-WSNSENSOR4 1 即為圖中傳感器類型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 供電電源線一個
USB線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，通用的無線傳感調(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標準。
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、可燃氣體、酒精、壓力、氣象氣體壓力、超聲波測距、三軸加速度、水流量、雨滴、霍爾、磁場等
1.5 指示板及控制板
被控單元包括LED、數(shù)碼管、蜂鳴器、步進電機、直流電機
1.6 RFID板
支持非接觸式IC卡讀寫，頻率13.56MHz
1.7 USB供電板
同時支持8個調(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，可以在實驗中對無線傳感器的相關(guān)設(shè)備信息顯示以及對被控單元的相關(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 四線電阻式觸摸屏
以太網(wǎng)接口 100M 以太網(wǎng)接口1 個（DM9000）
USB HOST 1 個 ,可支持 USB鼠標、鍵盤、標準U盤、USB藍牙、USB攝像頭、USB無線網(wǎng)卡等
USB DEVICE 1 個 ，支持PC與設(shè)備同步下載、燒寫程序
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Zigbee設(shè)備 ，UART2用于連接GPRS或GPS等設(shè)備
JTAG 接口 標準20pin CPU JTAG接口，標準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 LED指示燈 ，2個七段數(shù)碼管
Zigbee接口 支持直接接上Zigbee中心節(jié)點
SD 卡接口 支持 SD 卡或 MMC 卡
電源 內(nèi)置開關(guān)電源
實時時鐘 獨立RTC電路
按鍵 2個復(fù)位鍵 ，分別用于對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、USB電源線、串口線、交叉網(wǎng)線等配套設(shè)備

二、 軟件資源
2.1 Zigbee程序開發(fā)軟件(IAR)
2.2 Zigbee無線網(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

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