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物聯網傳感器實訓平臺,物聯網實訓臺

系統是一款面向物聯網高端教學實驗平臺，該平臺國內首創采用Samsung ARM Cortex-A9 S5P4418四核處理器與Cortex-A53 S5P6818 八核處理器兼容方案，搭載嵌入式Linux-3.4/Android-4.4操作系統，9.7寸高清電容觸摸IPS真彩液晶屏（兼容7寸TFT LCD），板載多網絡協議異構網關匯聚節點、10個無線傳感器節點模塊（包含Zigbe、藍牙、WiFi、Ipv6等多種傳感協議，兼容30多種傳感器和10多種控制器）、2個功能擴展模塊組成。功能擴展支持低頻RFID、高頻RFID、超高頻RFID、GPS/北斗、4G通信、資源存儲、指紋識別、語音識別、Arduino等。

S5P4418屬于四核Cortex-A9核心板，搭配2GB DDR3內存,16GB EMMC存儲，Android4.4操作系統。

S5P6818是屬于八核Cortex-A53核心板，搭配2GB DDR3內存和16GB高性能eMMC4.5閃存，Android5.1操作系統(提供Ubuntu 12.04 、Linux+QT系統)。

系統具備完整的教學資源和教學內容，側重于物聯網感知層、網絡層、應用層的理論與實踐教學，包括Cortex-A9/A53嵌入式微處理器系統實驗、RFID基礎實驗、ZigBee/藍牙/WiFi/Ipv6無線傳感網絡開發、4G通信網絡開發、GPS/北斗定位開發、物聯網應用開發等內容。開放硬件設計、軟件設計、網絡協議棧等設計資源，提供關鍵技術、核心通信協議、設計原理圖及源代碼，引領學生對點、塊、全局系統的學習，快速全面的掌握物聯網前沿技術，從而達到學習知識點與產品知識點的完美結合。 

功能布局

實訓平臺包括7個部分，分別為安防/門禁實訓區、家居電源實訓區、智能交通實訓區、智能商場貨柜實訓區、智能農業實訓區、嵌入式網關實訓區、綜合擴展實訓區；加深學生對智能家居、智慧農業、倉儲管理、智能交通等各個行業的認識，熟悉物聯網的最新技術，滿足物聯網實驗室基礎教學及實訓課程支撐。

傳輸協議

支持多種無線傳輸方式(Zigbee、433、Bluetooth 4.0、WiFi和IPV6),Cortex-M3數據采集/控制點，搭配靈活方便。

涉及課程

包含無線傳感網、ZigBee無線通信、Wi-Fi無線網絡、IPv6無線網絡、藍牙無線通信、433無線通信、RFID射頻識別、Android移動開發、嵌入式開發、傳感器技術、執行控制技術。為學生學習物聯網知識點提供良好的實驗實訓平臺。

延伸拓展

預留CAN、485、4-20mA、0-10V、串口、繼電器、電源等接口，選配不同的模塊，進行不同知識點教學，亦方便學生根據實際需求自由擴展；平臺具有豐富的動手操作性能，每個模塊都有接口通過端子引到面板上，學生可以手動連接各個模塊設計控制回路。

規格參數

本實訓臺采用金屬結構, 尺寸（長*寬*高）： 約136cm*30cm*70cm，重量：<50Kg，外形：采用箱體整體呈直角梯形體，輸入電源：AC 220V 50Hz。另配套實驗臺木質桌體，帶電腦主機柜、顯示器工位，尺寸（長*寬*高）： 約200cm*60cm*75cm。

詳細模塊介紹

工業級傳感器、執行器直接面向實際應用，注重于實踐動手能力的培養。通過本教學實訓系統，學生可加深對物聯網各個行業（農業、家居、貨柜、交通）系統的了解，熟悉物聯網技術發展的最新技術。可深入學習嵌入式ARM技術的硬件組成、操作系統及圖形用戶界面的移植、應用程序開發等技術；也可針對ZIGBEE技術、藍牙4.0技術、WIFI技術等無線傳感技術進行學習和了解；也可進行各種RFID技術、傳感技術的學習。

1、嵌入式家居電源實訓區

模塊介紹：家居電源實訓區構建了一個較為完整的智能家居電源控制實訓環境，采用空氣開關、智能電表、調光燈、調光面板、開關插座等商業級模塊，輔以ZigBee、WiFi、藍牙等無線通信技術，將之智能化改造，展現智能家居核心的智能節點的技術，既可用于家庭設備的無線自動控制，也可用于家庭通信、家庭安全防范，組建智能家居控制系統。

2、嵌入式安防/門禁實訓區

模塊介紹：嵌入式物聯網智能家居安防/門禁實訓區實現家居安防與報警、遠程監控等功能。

通過ZigBee協調器和傳感控制節點組成無線網絡，實現燃氣與煙霧監測、入侵探測、RFID/指紋門禁等功能，并將采集到的數據傳輸到嵌入式網關，對模擬的家電設備進行控制功能。

3、嵌入式智能交通實訓區

模塊介紹：本實訓區對現實應用中智能交通的技術和場景進行了模擬。利用12個LED模擬十字路口交通燈及4個兩位數碼管顯示東南西北向當前相位倒計時，實現對現場交通管理的信息化。通過RFID射頻識別系統完成ETC收費閘機的場景演示。系統自動感應車載RFID電子標簽，完成車輛信息識別，并自動控制入庫閘機抬桿放行。

4、模塊名稱：嵌入式智能農業實訓區

模塊介紹：實時遠程獲取溫室內部的空氣溫濕度、土壤水分溫度、二氧化碳濃度、光照強度、雨水等， 通過模型分析，可以自動控制溫室風機、加溫補光等設備；同時，該系統還可以通過手機、PDA、計算機等信息終端向管理者推送實時監測信息、報警信息，實現溫室大棚信息化、智能化遠程管理。

5、模塊名稱：嵌入式商場貨柜實訓區

模塊介紹：本實訓區對現實應用中的商場貨柜的技術和工作流程進行模擬，利用RFID設備實現對現場業務管理的信息化。每個貨位都有RFID讀寫天線，可以讀取商品的詳細信息。所有的商品通過RFID技術進行管理，配合智能貨柜管理軟件，可以實現入庫、出庫、盤庫、移庫的信息化。商場貨柜實訓區包含了RFID智能貨架，它由M3智能節點、貨架多路高頻讀寫器和若干平板天線組成，貨架內嵌的平板天線水平放置，每層貨架放置一組數碼管顯示模塊，用于顯示當前該層貨架商品的價格。將模擬商品底部貼上RFID標簽，平放于貨架的天線上，可讀取到商品信息。

6、模塊名稱：嵌入式網關實訓區

模塊介紹：嵌入式網關實訓區集成了智能網關、無線路由器、ZigBee協調器、WiFi協調器、藍牙協調器、IPv6協調器等模塊，完成環境數據采集和控制實驗，組網實驗。智能網關采用主流的Samsung Cortex-A9處理器，網關將處理器的所有應用接口全部引出，配套實驗教程，支持對網關進行深度的嵌入式學習和開發。網關可以搭載Zigbee、433、藍牙、WiFi等模塊，采用統一24pin接口，是實現所有信息的匯聚處理平臺，嵌入式網關提供智能溫室大棚、智能家居、智能交通、智能倉儲貨架等管理軟件。

7、模塊名稱：綜合擴展實訓區

模塊介紹：綜合擴展實訓區預留了CAN、485、4-20mA、0-10V、串口、繼電器、電源等接口，支持外接傳感器，方便用戶根據實際需求自由擴展功能。另外M3智能節點模塊默認配置有無線收音和語音識別功能，既可通過按鍵切換，又可以通過Android端應用程序，利用Zigbee/藍牙/WiFi來切換，實現收音機播放及各種場景模式聯動。

8、軟件技術

本實訓平臺管理軟件以應用為主導，涵蓋智能家居、智能農業、智能貨柜、智能交通4種典型行業應用；通過對物聯網行業應用的模擬，加強學生對物聯網的感知和理解，使學生在實際動手操作和理解相關原理之后能夠選取其中部分組合開發興趣或者創新實驗。

Android應用開發：Zigbee\WIFI\藍牙\IPv6無線傳感器網絡模塊，對傳感器節點的數據采集。包括提供數據列表視圖，曲線視圖，Android系統下對控制器節點的控制。以及傳感器與控制器的關聯應用。

手機及其他終端訪問：Android后臺支持C/S、B/S架構，提供服務器端與手機客戶端的應用程序,手機端演示程序,查看和控制功能。

實訓臺配備7寸TFT液晶彩色觸摸屏，支持Zigbee、PLCBUS、485總線、433/315、GSM/CDMA等通訊協議，并支持多通道遠程訪問，電話/短信報警。可通過觸摸屏實現家中燈光、安防、窗簾、電器、場景的控制。配合遠程客戶端軟件和PDA遙控器，還可實現本地遙控和遠程控制。

部分實訓項目資源

實驗1 CC2530 GPIO實驗

實驗2 CC2530 UART串口實驗

實驗3 CC2530定時器實驗

實驗4 CC2530 AD轉換實驗

實驗5 CC2530外部中斷實驗

實驗6 CC2530睡眠定時器喚醒實驗

實驗7 TI Z-Stack協議棧代碼介紹

實驗8 Z-Stack簡單無線收發實驗

實驗9 Z-Stack點對點通信實驗

實驗10 Z-Stack樹狀網實驗

實驗11 Z-Stack廣播通信實驗

實驗12 Z-Stack MESH網實驗

實驗13 Z-Stack星狀網實驗

實驗14 STM32 GPIO實驗

實驗15 STM32 定時器實驗

實驗17 STM32 RS485通信實驗

實驗17 STM32外部中斷實驗

實驗18 STM32 FLASH存取實驗

實驗19 STM32 UART串口實驗

實驗20 STM32 SDIO實驗

實驗21 STM32 AD轉換實驗

實驗22 STM32 液晶屏驅動實驗

實驗23 STM32 CAN通信實驗

實驗24 ISO14443標簽尋卡操作實驗

實驗25 ISO14443標簽密碼下載實驗

實驗26 ISO14443標簽密碼修改實驗

實驗27 ISO14443標簽數據讀寫實驗

實驗28 ISO14443 TYPEB讀取身份證卡號實驗

實驗29 漫反射光電開關傳感器實驗

實驗30 風扇控制實驗

實驗31 人體感應傳感器實驗

實驗32 12V可調燈控制實驗

實驗33 報警燈實驗

實驗34 煙霧傳感器實驗

實驗35 火警傳感器實驗

實驗36 4-20mA接口實驗

實驗37 485門禁讀卡器實驗

實驗38 0-10V接口實驗

實驗39 電控鎖實驗

實驗40 繼電器控制實驗

實驗41 指紋識別模塊實驗

實驗42 智能電表實驗

實驗43 光照傳感器實驗

實驗44 智能調光實驗

實驗45 震動傳感器實驗

實驗46 智能插座實驗

實驗47 溫濕度傳感器實驗

實驗48 雨滴傳感器實驗

實驗49 Android系統編譯環境搭建實驗

實驗50 搭建Android系統應用程序開發環境實驗

實驗51 Android系統開發環境的搭建實驗

實驗52 編譯ANDROID的啟動引導程序UBOOT實驗

實驗53 ANDROID內核程序linux實驗

實驗54 編譯ANDROID實驗

實驗55 SD卡燒寫Bootloader實驗

實驗56 菜單(MENU)實驗

實驗57 SD卡燒寫Android系統實驗

實驗58 ACTIVITY&INTENT實驗

實驗59 ANDROID HelloWorld應用程序實驗

實驗60 ADB工具的使用實驗

實驗61 WIDGET基礎控件實驗

實驗62 LCD設備驅動實驗

實驗63 對話框(DIALOG)實驗

實驗64 觸摸屏設備驅動實驗

實驗65 USB HOST設備驅動實驗

實驗66 按鍵設備驅動實驗

實驗67 USB OTG設備驅動實驗

實驗68 實時時鐘設備驅動實驗

實驗69 SDIO WIFI 設備驅動實驗

實驗70 音頻設備驅動實驗

實驗71 以太網設備驅動實驗

實驗72 SD/MMC卡設備驅動實驗

實驗73 攝像頭設備驅動實驗

實驗74 按鍵設備驅動實驗

實驗75 LCD設備驅動實驗

實驗76 物聯網應用之傳感器告警設計實驗

實驗77 物聯網應用之可調燈光設計實驗

實驗78 物聯網智能農業應用開發

實驗79 物聯網智能家居安防綜合系統實驗

實驗80 物聯網智能家居環境監控綜合系統實驗

實驗81 物聯網智能交通應用開發

實驗82 物聯網RFID貨柜應用開發