无线传感网络-物联网组网技术-传感网原理实验室建设方案

无线传感网络-物联网组网技术-传感网原理实验室建设方案

目录

1无线传感网络-物联网组网技术-传感网原理实验室 ................................ - 3 -

1.1总体规划............................................................ - 3 -

1.2实验设备............................................................ - 4 -

1.2.1基本介绍........................................................ - 5 -

1.2.2主要特性........................................................ - 6 -

1.2.3智能网关........................................................ - 8 -

1.2.4智能节点....................................................... - 11 -

1.2.5无线模组....................................................... - 14 -

1.2.6感知设备....................................................... - 16 -

1.3课程大纲........................................................... - 20 -

1.3.1课程概要....................................................... - 20 -

1.3.2教学大纲....................................................... - 21 -

1无线传感网络-物联网组网技术-传感网原理实验室

1.1总体规划

无线传感网络-物联网组网技术-传感网原理实验室主要用于对无线传感网络-物联网组网技术-传感网原理核心课程的知识点学习，能够服务于相关课程的实验和实训需求。

核心课程主要针对学科基础技术的培养，掌握ZigBee/Wi-Fi/蓝牙/LORA/NB-IOT/LTE等无线网络的配置、维护和开发，物联网互联接入等知识。

核心课程采用全模块化的实验箱教学产品进行实验，具备优良的教学实验特性：全模块化的设计、开放式的硬件接口、开源的实验代码、完整的教学资源、贴心的售后服务。

基础实验室须满足以下核心课程的实验、实训内容：

核心课程及专业方向课程的教学、实验和实训需求，包括：《物联网无线通信技术》、《无线传感网协议》等。

1.2.1基本介绍

xLab未来实验平台主要硬件功能如下：

感知层单元：CC2530单片机最小系统、STM32F407/STM32F103 ARM嵌入式最小系统、采集类传感器、控制类传感器、安防类传感器等。

传感网单元：CC2530 ZigBee传感网系统、CC2540 蓝牙BLE传感网系统、CC3200 Wi-Fi传感网系统、SX1278 LoRa传感网系统、BC95 NB-IOT传感网系统、EC20 4G LTE 传感网系统等。

智能网关单元：Cortex-A9/Cortex-A53 Android智能网关（三星S5P4418/S5P6818处理器），外设：3G/4G、GPS/BDS、Wi-Fi、蓝牙、摄像头、NFC…

供电，且支持正反短接保护功能，通过实验基板可以快速搭建自己的项目模型。

扩展性：控制单元将主芯片的常用接口全部引出，包括：GPIO、UART、485、ADC3.3V、ADC5.0V、IIC、继电器、USB调试串口、ARM JTAG、TI JTAG等，通过RJ45网口引出，可自行扩展任意外设传感器和各种工业传感器。

包容性：xLab未来实验平台可满足物联网全部核心课程和部分专业课程的讲授、实验和实训需求，包括：单片机、嵌入式、传感器、射频识别、传感网（ZigBee、BLE、Wi-Fi、LoRa、NB-IOT、LTE）、智能网关（嵌入式Linux）、Android应用、Web应用等。一套硬件可适配全部课程，更加节约设备经费。

先进性：采用最新软硬件，与实训、工程应用实验产品无缝兼容。智能网关采用最新的ARM Cortex-A53八核处理器，无线传感网络除了传统的ZigBee、BLE、Wi-Fi以外，延伸了LoRa、NB-IOT、LTE等无线网络，感知层传感器全部采用高精度高灵敏度的SOC 芯片。同时搭载物联网云平台、中间件和轻量化通信协议

1.2.3智能网关

xLab未来实验平台可选配Android网关，推荐型号Mini4418/Mini6818，采用三星ARM Cortex-A9 S5P4418四核处理器 / ARM Cortex-A53 S5P6818八核处理器，10.1寸电容液晶屏，集成Wi-Fi、蓝牙模块、500W MIPI高清摄像头模块，可选北斗GPS模块、4G模块，Android-4.4操作系统。

智能主要适配课程：《Linux操作系统》、《物联网智能网关》、《Android应用技术（物联网方向）》、《Web应用技术（物联网方向）》、《物联网综合实训》等。

主要参数特性如下：

●三星ARM Cortex-A9 S5P4418四核处理器 / ARM Cortex-A53 S5P6818八核处理器，1GB DDR3内存，8GB eMMC Flash，支持全格式视频编解码1080p@30fps；

●集成10寸广视角高清液晶屏，分辨率1024*600，带10寸多点电容触摸屏；

●集成4G LTE通信模组，无线Wi-Fi/BLE AP模组、ZigBee无线SINK采集模组、LoRa无线SINK采集模组、433M无线SINL采集模组、BDS&GPS定位模组、千兆以太网模组；

●集成4路USB HOST接口，1路USB OTG接口，3路输出TTL串口，高速TF卡，Mini HDMI，RJ45传感器接口，IR红外接口模组；

●集成后视500万像素MIPI摄像头，模拟高清摄像头输入接口，视频前端可通过网关转换实现4G/Wi-Fi/以太网传输；

●嵌入式操作系统：Android 4.4 / linux 3.4 / QT4.8或更高版本，提供全部硬件及外设的驱动源码；

●支持嵌入式/移动互联网开发所必需的功能：4G语音通话、短信、上网，音频录放音功能，WIFI（支持AP热点），Ethernet上网功能，无线蓝牙4.0 BLE功能，模拟/数字摄像头拍照、录像功能，模拟摄像头信号接入，PAL电视模拟信号接入，GPS/北斗位置导航服务，HDMI音视频输出（支持1080P），九轴传感器驱动应用（加速度、陀螺仪、地磁）；

●支持智慧云轻量级物联网通信协议，支持ZigBee、Wi-Fi、BLE、433M、LoRa、NB-IOT、LTE、6LoWPAN等数据的解析接入，提供传感网与互联网云数据中心的接入服务，能够容纳多种协议标准，同时支持多达1000+个节点的接入；

●提供本地数据消息推送即时通讯协议，支持用户应用的本地服务的探测，能够