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    Product产品详细

  • 名称:
    必威注册_betway体育手机版_必威体育官网
    型号:
    RZ-WSN
    规格:
    无线传感网络实训系统
    品牌:
    南京润众
    价格:
    0.00 元
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    一、平台架构介绍

           1、平台架构思想

           物联网是在互联网的基础上,利用无线传感网、RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of things”,在这个网络中,物品能够彼此进行“交流”,无需人的干预。

    物联网应具有三个特征:一是 全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;二是可靠的传递,通过各种网络之间的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;三是智 能处理,利用云计算等各种智能计算技术,对海量数据和信息进行分析和处理,对物体实现智能化地控制。

        物联网大致被公认为有三个层次:底层是用来感知数据的感知层,第二层是数据传输的网络层,最上层则是应用层。

    感知层是由各种类型的采集和控制模块组成,如温度感应器、声音感应器、振动感应器、RFID感应器等,完成物联网应用数据采集和设备控制功能,还包括数据 接入到网络之间的传感器网络,所以感知层是物联网的重要基础。近年来,随着微电子、无线通信和信号处理领域的发展,基于大量具有通信功能的微型无线传感器 构成的传感器网络(WSN)成为了国内外关注的热点。

        物联网综合实训系统正是基于上述物联网结构进行架构,突出体现了感知层,网络层和应用层的层次感,采用了分立和集成的教学概念,可以使学生在使用过程中, 循序渐进的掌握物联网概念。平台整合了现有的主流物联网技术,主要包括无线传感器,ZigBee,RFID,TCP/IP,WI-FI,GSM/GPRS /3G,可以基于此平台开发多种应用系统。可以说,此平台是一款融和了传感器技术,嵌入式技术,多种无线通信技术,信息处理技术等一系列先进技术的产品, 而这正是物联网发展的趋势。

        物联网综合实验平台构想图如下所示:

        该解决方案涵盖了从感知层的传感器数据采集到应用层的软件开发,并且采用模块灵活可选的结构,可以适应多种不同的开发方案。除了提供多样化的硬件外,系统 还配置了从基本入门实验例程,数据处理,协议分析,到实际项目的多种配套软件。另外针对物联网的主要技术内容,平台将无线传感,无线组网,上层开发作为重 点突出体现,考虑到底层开发多为专业人士,因此我们提供了其他平台所不具备的深入的协议栈分析内容。

        为使人对物的感知更直观形象,平台还提供了音视频解决方案,音频节点和视频节点能实时将音视频信息通过增强网关传输到信息中心

        2、教学研发定位


        物联网技术面向现代信息处理技术,培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究 方面的高等工程技术人才。可以培养学生合理的知识结构、具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网 络技术、物联网相关高频和微波技术,有线和无线网络通信理论、信息处理、计算机技术、系统工程等 基础理论,掌握物联网系统的传感层,传输层与应用层关键设计等专门知识和技能,并且具备在本专业 领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。

     

    物联网具有以下几大知识模块,可以把以下的知识模块融入到相应的课程体系中去。

      单片机和嵌入式知识模块

        知识点包括:从最基础的 8051 单片机到ARM嵌入式技术,由浅入深,知识点包括:微机原理,接口技术,微控制器体系和原理,实时操作系统,C语言编程技术等等

     

      无线片上系统(SoC)知识模块

        知识点包括:无线单片机通讯接口设计,无线有线收发器原理和结构,通讯原理和结构,嵌入式软件基础等;

     

      无线通讯和无线网络知识模块

         知识点包括:短距离无线数据通讯基础和原理,无线自组网技术,基本无线网络拓扑,ZIGBEE 无线技术和 802.15,.4 无线标准,高级的 ZIGBEE 技术。网络安全和加密技术,C 语言和无线网络算法高级技术原理;

     

      高频微波知识模块

        知识点包括:高频微波技术基础,调制和解调技术,天线原理和设计,阻抗匹配和反射,高频仪器 使用,微波放大器设计,无线单片机高频测试和调试方法和原理等;

     

      RFID 知识模块

        知识点包括:电磁技术基础,RFID 标签防冲突算法,EPC 和 IS0-18000-6C 通讯协议和原理;大功率 RFID 读卡器原理和设计,RFID 和物联网数据库结构和原理等;

     

      物联网传输层知识模块

        知识点包括:物联网网关原理和结构,GSM/GPRS 技术原理,3G 技术原理和结构,M2M数据传 输和远程通讯,嵌入式和高级实时操作系统在物联网网关设计技术等;

     

      高级无线网络知识模块

        知识点包括:微功耗 802.11 标准 WIFI 传感器网络原理和结构,内置多 ARM 和 WI-FI 收发器的 无线单片机,802.15.1 蓝牙技术和低功耗蓝牙无线技术原理;Wi-Fi/蓝牙,ZIGBEE PRO 无线通讯协 议栈原理和设计;

     

      音视频处理模块

        知识点包括:语音采集,图像视频采集,G711/G723/G729语音处理协议,H264,MPEG等视频处理协议。

        计算机应用类专业的通用基础课程,该类课程是物联网应用、开发及研究的基础知识储备。是物联网专业不同应用方向的共同基础。该类课程较为简单,现有高校中 的普及度很高,一般高校都有成熟的教学方案及师资力量,不需要专门去开发。但如有合作院校从未开设这类课程,教育学院也可以提供相应的教学方案供参考。

        基础类课程之上,物联网教育体系将物联网专业技术分为“传感采集控制”、“通信网络”、“系统应用”三个专业方向。此分类基于对物联网产业的层次化理解, 物联网作为一个宏大的产业,并不是一个简单的领域,其最终应用应为一个复杂的链条网,下层是与物理世界联系的纷繁复杂的数据采集方式,中层将数据以各种接 入方式进入互联网等各种通讯网络,使数据自由迅速的流动,而在应用端高层是各行各业的专家和用户智能的对数据进行远程、智慧的使用。基于此理解“传感采集 控制”、“通信网络”、“系统应用”三个专业方向正是学生培养计划中针对各层次专业人才的归类。

        “传感采集控制”专业方向主要培养学生学习和掌握现有的和未来可能发展的各种传感数据采集方式以及传感数据采集设备、传感及控制设备的设计和开发,学生完成课程后能够根据实际应用环境设计、开发、使用、维护不同的物联网节点、数控设备等。

        “通信网络”专业方向主要培养学生学习和掌握数据和设备的通信、网络传输、数据接入等方面的内容,学生完成课程后能够根据实际应用环境设计、开发、使用、维护在各类通信系统中组织传感和控制信号的应用设备等。

        “系统应用”专业方向主要培养学生学习和掌握物联网技术在不同应用领域的上层应用设计、数据安全、系统集成、数据使用等能力,学生完成课程后能够根据实际应用领域和应用实例设计、开发、使用、维护全面的物联网行业应用系统等。

        七个知识模块,以无线 SOC 和无线单片机为中心进行串联,结合400 多学时的实验和实训,让学生充分动手,接触各种无线有线通讯技术和实际训练,并 且使用无线单片机设计微功耗无线网络节点,各种网络路由器,无线有线网关,最终达到能够独立使用无线单片机,构架设计各种物联网应用系统。

     

    物联网实验与物联网控制实验室(通过物联网控制教室窗帘、门禁、灯光、空调、投影、电视、机位供电、贵重设备)

    二、硬件配置介绍

    1、硬件配置

    序号

    设备名称

    型号参数

    数量

    1

    WSN 无线传感网开发套件(包含基础网关+6个无线节点+6种传感器节点+协议分析仪+仿真器)

    RZ-WSN-01

    1(套)

    2

    物联网增强型网关(内置LAN口、USB口、串口、WIFI模块、GSM/GPRS模块、Zigbee模块)

    RZ-WSN-02

    1

    3

    RFID开发模块(多频段可选)

    RZ-WSN-03

    1

    4

    音频采集处理节点

    RZ-WSN-04

    1

     










    2、硬件详细配置介绍


           1WSN 无线传感网开发套件(包含基础网关+无线节点+协议分析仪+传感器节点)

    基础网关

     

    TI CC2430(或2530) 2.4GHz主控芯片

    双处理器,基于STM32完成基础网关各种接口配置和协议转换;

    * TI DSP处理单元,可完成复杂数据处理功能,如:节点语音侦听;

    3.2寸彩色触摸液晶完成人机对话;

    提供USB接口、串口、RFID接口;

    提供WIFI和GPRS无线通信接口;

    可作为开发板完成基础实验;

    可完成SINK节点或网关功能。

    无线节点

    * TI CC2430 2.4GHz主控芯片

    无线组网和传感器数据采集;

    远距离传输(>50M)。

    协议

    分析仪

    可全面分析ZigBee/802.15.4;

    频段覆盖2.4GHz的16个信道;

    配套上层协议分析软件Packet Sniffer;

    可完成数据包侦听,过滤和数据解码。

    仿真器

    可用于无线节点的在线调试和仿真;

    可用于程序的下载和模块IEEE地址的修改。

    传感器

    温湿传感器

    采用SHT1x传感器;

    数字接口易于操作;

    拥有卓越的长期稳定性;

    高精度,超快响应时间;

    超小尺寸;

    自动休眠,超低功耗。

    光照传感器

    采用FLA613;

    *可广泛应用于工业控制及光电控制、光控开关及电动玩具,可靠性高、响应时间快;

    可用于恶劣环境。

     

    传感器

    气敏传感器

    采用MQ-2多功能传感器模块;

    对液化气,天然气,城市煤气有较好的灵敏度;

    具有长期的使用寿命和可靠的稳定性;

    快速的响应恢复特性;

    应用:适用于家庭或工厂的气体泄漏监测装置,适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等监测装置。

    震动传感器

    采用RZ-18010P传感器;

    具有较高的灵敏度和快速的响应时间。

    无方向性,可任意方向触发;

    已经被大批量用于玩具,电动车报警器和防盗报警器及保险柜等产品中。

    视频传感器

    采用ARM9和CMOS摄像头进行视频采集和视频压缩;

    图像144*144

    传输速率5帧/S

     

    人体传感器

    采用德国原装进口的LHI778探头设计;

    灵敏度高,可靠性强,超低电压工作模式;

    *广泛用于大厅门禁,自动卫浴等场合

    超声波测距传感器

      

    通用40KHZ超声波频率;

    灵敏度高,可靠性好,测量精确,测量范围:0.3-8M;

    *广泛用于物体位置探测与感知

    传感器

    音频传感器

    采用TI公司的TMS320VC5402作为DSP芯片;

    可达100M运行速度;

    具有16kSDRAM,1Mflash;

    含音频采集接口;

    可完成G711/G723/G729等常用语音编码算法;

    可为物联网提供语音解决方案。

    遥控器

    无线遥控器

    * 433MHZ无线遥控器;

    和基础网关配合能控制电动窗帘、电动雨篷等;

    七个信道,一个遥控器能控制七台设备;

    红外遥控器

    红个遥控器,有学习功能;

    内置WIFI模块,能和基础网关无线通信;

    能控制各种视听设备;

     

    电源控制模块

     

    内置WIFI模块,能和基础网关无线通信;

    内置USB接口,向PC机或其它设备转数据;

     

    注:上述传感器为标配传感器,另外还提供烟雾传感器,酒精传感器,红外传感器,流量传感器,加速度传感器等传感器种类,也可根据学校和科研需求专门定制其它类型传感器节点。


    2、增强型物联网网关

    增强型网关实物图

    网关说明

    ·内核:ARM Cortex-A8 ·主频:1GHz

    ·支持 NEON 指令 ·支持 MPEG-4/MPEG2、H.264/H263、VC-1、DivX 的视频编解码 1080p@30fps ·支持 2D 图形加速,最大支持 8000×8000 分辨率 ·支持 3D 图形加速(Power VR SGX540),OpenGL-1.1&2.0、OpenVG1.0 ·支持 SD/MMC/SDIO 接口存储卡,最高支持 32GB ·支持 JPEG 硬件编解码,最大支持 8192×8192 分辨率

     核心板资源介绍

    ·内存:4Gbits DDR2 ·Flash:2Gbits SLC NAND FLASHH

    ·集成单片电源管理芯片 ·集成100M以太网卡 ·集成 AC97 接口 HIFI 声卡

    ·系统总线扩展接口

    底板资源介绍

    ·板载 RTC ·板载标准 JTAG 接口

    ·板载 1 个独立 CAMERA 接口

    ·板载 RS232 串口×4、RS485 串口×1

    ·外扩 I2C、SPI、PWM、AD/DA 等接口

    ·支持 8×8 矩阵键盘接口,板载 5 个 Android 专用键盘

    ·板载 4 个 USB HOST 2.0,1 个 USB OTG 2.0 接口

    ·板载 2 个 SDIO 接口(1 个 SD 卡接口,1 个 SDIO wifi 接口)

    ·板载 TV-OUT、HDMI、VGA 接口输出

    ·7 寸多款支持电阻式触摸屏液晶模块

    ·板载 CAN 总线接口

    ·板载 485 总线接口

    ·板载模拟 CCD 摄像头接口

    ·板载 GPS 模块 、3G模块、WIFI模块、蓝牙模块;

    3、无线模块

    GSM/GPRS模块

    l  模块开发实物图

     

     

    模块说明:

        GSM模块采用华为的GMT900-C。该无线模块是一款3频段GSM/GPRS无线模块,它支持标准的AT命令及增强的AT命令,提供丰富的语音和数据业务等功能,是高速数据阐述等各种应用的理想解决方案。

       开发模块内置微处理器、串口、USB接口、语音接口,开发配置灵活,能为增强网关提供语音和数据通道。

    3GTD-SCDMA)模块

      模块开发实物图

     

    模块说明 

        LC6311 是联芯科技自主研发的 TD-SCDMA&GSM(EDGE)双模无线模块,其采用了

    MTK 公司ASIC 终端芯片组,该芯片组集成度高,处理能力强大。

    TD-SCDMA 模式下,分组域数据业务支持下行最高2.8Mbps 速率,上行最高384kbps;

        LC6311 产品支持UART+USB双通信口机制,其中UART 口主要传输AT 指令,  USB 口主要传输PS、CSD 业务数据,USB 口的开启和关闭可以通过UART 传输的AT 指令进行控制。

       开发模块内置微处理器、串口、USB接口、语音接口,开发配置灵活,能为增强网关提供语音通道、CS域或PS域数据通道、图像通道;

    ●WIFI无线通信模块

    开发模块实物图

      

    模块说明

    产品描述

    *  SOC芯片,性价比极高,质量稳定,内置WiFi协议栈和串口传输协议,接口信号3.3V、地、RX 、TX四线连接;

    *  模块简洁、体积小,22*60*7 mm;

    *  用户接口开发简单快捷,串口驱动 ;

    *  MSC51/PIC/ARM 等 8、32位单片机轻易驱动,驱动代码极少;

    产品参数

    *  支持UART数据接口,波特率:19.2k / 38.4k / 57.6k / 115.2k bps ;

    *  无线数据速率支持802.11b/g,最高速率54M ;

    *  集成802.11 MAC协议软件功能;

    *  支持基础网络中的STA应用;

    *  支持OPEN/WEP方式的鉴权;

    *  支持共享密钥方式的wep64/wep128数据加密传输;

    *  在自动联网模式下,模块能自动扫描目标网络,断线自动重连 ;

    *  在手动联网模式下,通过命令触发连接和断开,用户灵活控制;

    *  支持RAW/UDP/TCP格式的网络数据传输;

    *  支持7组基本参数设置,最多可以连接7个目的网络;

    *  支持通过用户接口进行参数配置;

    *  支持固件程序通过网络在线升级;

    RFID模块


    高频RFID实验模块(标配)

    频率-13.56MHz

    兼容协议ISO14443A&ISO14433B,ISO15963

    支持多种类型RFID标签,Mifarel S50/S70,Mifare Ultralight.At88RF020,SR176,SRIX4K,Tag-it,Icode2

    可读取二代身份证UID号;

    * USB/UART接口;

    每秒可读取50枚标签

    读取距离0-10cm。

    低频RFID实验模块(选配)

    频率-125KHz;

    外接天线;

    完全支持uem4100兼容格式ID卡(64bits, Manches- ter编码);

    有效距离10cm以上;

    在有效离内数据接收时间小于100ms;

    单直流电源+5V供电,工作电流小于70mA;

    * Wiegand 26bits/ABA标准格式数据输出;

    * USB/UART接口。

    超高频RFID实验模块(选配)

    工作频率 国标(920~925MHz)、美标(902~928MHz);

    支持的协议 ISO18000-6B,ISO18000-6C(EPC GEN2);
    * 接口: Wiegand, RS485,RS232,支持Wiegand26、Wiegand34、Syris485等格式;

    读卡速度 由软件设置,单卡平均读取时每64bits小于10ms

    读卡方式 定时自动读卡和外触发控制读卡,由软件设置;

    读取距离 1-16M;

    能识别移动速度大于120km/h快速移动的电子标签;


    三、软件架构介绍

           (一)软件配置方案

    1、  实验平台依据上图结构提供软件解决方案,从横向到纵向均保证了平台软件的完备性;

    2、  横向-各个模块均提供了从底层到应用层的软件解决方案,方便用户用于实验或开发;

    3、  纵向-不同模块间提供互联软件解决方案,保证了平台的综合开发性;

    4、  平台在设计实验例程上强调了广度和深度,配合各种硬件均给出了响应的实验内容,尤其是在WSN核心ZigBee协议栈部分,给出了深度剖析例程;

    5、  开发套件还特别提供了面向WSN的协议堆栈及面向应用层设计的接口(库文件+源代码形式);

    6、  提供典型应用的实验例程和完善的开发手册和文档。


    (二) 软件配置介绍:

    WSN 无线传感网开发套件

    Z-Stack

    提供TI公司完整的ZigBee协议栈源码;

    含通用API,方便基于协议栈进行开发;

    Z-Tool

    * Z-Stack调试工具;

    通过查看串口数据或向节点发送命令进行调试;

    Packet-Sniffer

    * ZigBee协议栈分析软件;

    可以分析ZigBee建立网络、加入网络、发送数据、

    接收数据的过程。

    IAR EW8051

    * Z-Stack编译工具;

    高度精密且使用方便的嵌入式应用编程开发工具。

    *Z-location

    无线定位系统图形监控软件;

    实现ZigBee无线网络定位系统的上位机实时定位监控;

    对各个节点进行参数修改和配置。

    TinyOS

    加州大学伯克利分校专为嵌入式无线传感网络设计的操作系统;

    开源操作系统,组件式,事件驱动。

    实验例程

    和实验内容配套的实验例程源码。

    增强型

    物联网网关

    KEIL

    * Keil uVision3为STM32开发专用编译环境;

    生成的目标代码效率非常之高。

    UcosII

    一种可移植的,可植入ROM的,可裁剪的,抢占式的,实时多任务操作系统内核;

    较好的移植性;

    实验例程

    多种配套的实验例程;

    * PC端上层配套源代码。

    CDMA/GSM/3G通信模块

    调试软件

    产品独有的GSM/GSM/3G调试软件;

    通过软件可以轻松完成开发工作。

    配套源码

    学生实验例程;

    多种编译环境下的开发源码。

    WIFI通信模块

    调试软件

    产品独有的WIFI模块调试软件;

    配套对应的WIFI模块开发工具。

    配套源码

    学生实验例程;

    多种编译环境下的开发源码。

    RFID模块

    调试软件

    * PC端用于调试读卡器的上层软件;

    配套源码

    学生实验例程;

    多种编译环境下的开发源码。

    上层软件

    Labview

    图像化编程界面(免代码编写);

    可直观实现所想即所得的效果;

    对应用着的要求较低,可以不具备编程基础即可使用。

    调试工具

    串口调试助手;

    * USB调试工具;

    * TCP&UDP测试工具;

    各种相关驱动程序。

    四、实验内容


        1、WSN 无线传感网开发套件

    基础实验

    1、LED实验

    2、定时器实验

    3、串口调试实验

    4、外部中断实验

    5、ADC采样实验

    6、射频通信实验

    7、功耗模式实验

     

    传感器实验

    1、温度采集实验

    2、湿度采集实验

    3、光照强度实验

    4、压力采集实验

    5、雨滴检测实验

    6、三轴加速度实验

    Z-stack实验

    1、Zigbee网络的建立

    2、节点的加入和离开

    3、网络邻居表的获取

    4、绑定和绑定表的获取

    5、网络拓扑的获取

    6、网络数据包的解析

    7、节点低功耗和唤醒

     

    *无线定位实验

    1、无线定位配置实验

    2、无线定位实验

    综合实验

    1、无线传感网实验

    2、照明控制实验

        2、物联网增强型网关

    STM32基础实验

    1、ADC模数转换例程

    2、DAC转换例程

    3、串口通信例程

    4、USB接口通信实验

    5、CAN总线实验

    6、I2C实验

    7、SPI实验

    8、SysTick实验

    9、以太网实验

    10、RTC实时时钟实验

    11、键盘扫描实验

    12、液晶显示实验

    13、UCOS系列实验

    14、UCGUI系列实验

    协议转换实验

    1、ZigBee--UART转换实验

    2、ZigBee—USB转换实验

    3、ZigBee—TCP/IP转换实验

    4、ZigBee—WI-FI转换实验

    综合实验

    1、智能家居基础实验

    2、实验室管理系统基础实验

        3、CDMA/GSM/3G通信模块

    基础实验

    1、模块配置实验

    2、短信收发实验

    3、语音通话实验

    4、基于3G PS域的业务数据传输

    5、基于3G CS域的业务数据传输

    6拨号上网实验

    7TCP/IP任务

    8、3G 视频通话

    综合实验

    1、温度监控实验

    2、物联网信息交互实验

        4、WIFI无线通信模块

    基础实验

    1、WI-FI模块配置实验

    2、WI-FI模块数据传输实验

    综合实验

    1、基于Wi-FI的网关实验

     

        5、RFID开发模块

    基础实验

    1、RFID信令实验

    2、RFID连接和断开实验

    3、卡片识别实验

    4、RFID读写数据实验

    5、卡片加密解密实验

     

    综合实验

    1、无线定位实验

    2、实验室管理系统实验

        6、音频采集处理模块

    基础实验

    1、音频采集实验

    2、音频处理实验

    综合实验

    1、音频的物联网解决方案

     

        7、综合实验

    智能家居

    实验室管理系统

    五、部分软件界面

    无线传感器网络拓朴图

    网络协义分析界面  

        


    五、产品特色介绍

     1、标准配置+可选配置结合,可满足不同客户需求,为多种物联网系统提供完整的解决方案。系统中各种传感器,实验模块等均可选配,另外系统硬件提供丰富的接口,因此可根据需要为客户提供专用定制模块。

    2、除了基础的实验之外,强调以ZigBee协议栈为基础,深入分析感知层网络的工作原理和工作基础,通过实验,使学生能够更加了解网络的建立、节点的加 入和离开、绑定、数据通信、无线定位、网络的检测、节点低功耗等感知层网络的功能和特点,为开发具体应用打下良好的基础。

        3、GSM/CDMA/3G模块,WIFI模块,RFID模块除提供底层实验内容供学生实验用外,均提供应用层的解决方案,为基于平台的开发节省时间。

        4、平台提供音视频解决方案,为物与人间提供直观形象的感知通道。

        5、针对没有开发经验的应用级客户,上层提供Labview开发系统,图形化编程,免代码编写,形象生动。

        6、业内首家提供ZigBee协议栈深度剖析例程,可以使学生更深入了解ZigBee协议栈。

        7、系统提供了丰富的资料,基本可以在掌握系统平台的同时,对物联网有深入的了解。



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