SZJ-DP04C型 物联网综合实验实训操作台
一、平台简介：
“SZJ-DP04C型物联网综合实验实训操作台”，是上海中瓯公司根据物联相关专业课程大纲的要求设计而研发，面向教学、科研、实训的综合实验平台。平台提供了多种传感器节点、433M/ZigBee网络模块、ARM 处理器为内核的网关、强电控制模块等硬件资源，网络协议、数据采集控制程序、网关GUI应用程序、数据库管理程序、网络监控等软件资源，具有详细的实验指导书，资源丰富，功能强大。适合高校物联网综合实验的教学与二次开发，是楼宇技能实训考核的先进实验室设备。
二、平台组成与特点：
1、平台由实训桌与控制台组成，采用全钢结构，平台牢固，耐磨；实训桌底部安装有带刹车功能的万向轮，可以灵活，方便的移动设备，实训桌外形尺寸：长1200mm×宽800mm×高840mm；控制台是实现物联网采集与控制的主体，尺寸：长1470mm×宽750mm×高760mm；支持S3C6410X和Cortex-A8双核心板，可运行Linux、Android、Windows CE；
2、集成了433M、ZigBee两个频段，短距离无线网络资源更丰富；
3、灵活多样的传感器，支持16种以上传感器，支持用户定制；
4、短距离无线通信网络：包括433M、ZigBEE、RFID等；
5、长距离通信模块：包括以太网（有线）、WiFi、GSM/GPRS、3G、GPS等。
6、提供无线调光节点，网关直接调整白炽灯光线强弱；
7、集成多路220V无线强电控制节点，五孔86面板，更好提高学生用电安全整机消耗：1.0kVA；
8、提供红外自学习模块，可学习空调、电视机、DVD、功放等红外遥控设备；
9、提供无线窗帘控制模块，配置窗帘控制电机，网关直接控制窗帘的开关；
10、采用品牌漏电断路器，保障人身安全和防止设备因发生漏电造成的事故；
三、硬件资源：
嵌入式网关 | 核心板：默认采用Cortex-A8高性能嵌入式处理器，支持S3C6410X，主频1GHz；512MB DDR内存，8GB Nand Flash；集成DM9000网卡控制器，AC97音频解码器；处理器内置OpenGL 2D/3D图形硬件加速器等； |
底板：接口底板采用4层PCB工艺，含丰富的外围接口。板载启动代码选择开关；板载RTC；板载1个独立CAMERA接口；板载1路RS232调试串口；板载5个Android专用键盘；板载2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输出接口；具有AVIN模拟输入接口；提供7寸液晶显示器；支持WIFI模块、3G模块、GPS模块等，支持WIFI网、有线网络、3G网络自由切换；WCDMA和EVDO两种3G模块系统自动识别；支持电阻式触摸屏与电容式触摸屏，默认提供电容式触摸屏；外扩双排系统总线接口（包括I2C、SPI、PWM、AD/DA等接口）；默认配置ZigBee无线通信模块，WiFi模块等，选配3G移动网络通信模块、GPS定位模块等；增加指南针，陀螺仪，加速传感器支援；单键开关机等，详细参见升级版智能网关一节。 | |
网关扩展模块 | 基础功能模块、串口扩展模块、ZigBee协调器 |
ZigBee节点 | 标配TI CC2530，内置增强型8位51单片机和RF收发器；内置温度传感器、串口、A/D转换模块、SPI接口和I/O端口；符合IEEE802.15.4/ZigBee标准规范，频段范围2.045G~2.484G；无线数据传输速率约为20~250kbps，通信距离在30~300米左右；具有片内128/256K的可编程Flash，8K的RAM；配置自主研发的ZigBee烧写器：CC DEBUGGER； 可配置12种以上传感器：温湿度传感器模块，光照传感器模块，热释电传感器模块，烟雾传感器模块，空气质量传感器，火焰传感器，颜色传感器，震动传感器，无线网络协调器，电机、LED灯模块，单片机模块，显示模块，机械传送模块，射频识别模块，智能工厂仓库等； 被控设备：2路强电控制开关、1路调光控制模块、1路直流电机模块。 |
433M节点 | （1）标配TI CC1101射频IC模块；（2）节点由传感器、CC1101射频IC模块、与MSP430单片机组成，CC1101通过RS232接口与MSP430通信； （3）CC1101射频模块的性能：工作频率：433M；调制方式：FSK；发射功率：10dbm；接收灵敏度：-112dbm@1200bps；发送电流：<35mA，接收电流：<25mA，休眠电流：<16uA；数据接口：rs232；（4）模块通信距离：0-100米；（5）标配传感器：振动、指纹、玻璃破碎、烟雾等传感器。 |
四、软件资源：
Linux操作系统 |
系统引导程序：提供Uboot源码；操作系统：Linux2.6.35或3.0.8；文件系统：yaffs；图像用户界面：支持qt2.2.0/qt4.5.2/qt4.7.3；设备驱动：提供A/D、SPI、UART、I2C、PWM、SDIO、WiFi等接口驱动与测试程序；应用程序：提供GPRS/GSM模块的拨打电话、收发短信、GPRS数据通信、接入互联网等应用程序；支持基于3G模块的网络浏览功能；支持基于GPS模块的搜星、定位功能；提供ZigBee节点的数据采集与控制应用程序。提供基于ZigBee无线网络的家居环境采集、家居设备控制程序。 |
Android操作系统 |
系统引导程序：提供Uboot源码；操作系统内核：Linux2.6.35；文件系统：yaffs；图像用户界面：支持Android4.0版本；设备驱动：提供A/D、SPI、UART、I2C、PWM、SDIO、WiFi等接口驱动与测试程序；应用程序：提供3G模块的拨打电话、收发短信、TCP/IP数据通信、接入互联网等应用程序；支持3G模块的网络浏览功能；支持基于GPS模块的搜星、定位功能；提供ZigBee节点的数据采集与控制的Android应用程序；提供基于ZigBee的家居环境监测程序；提供基于ZigBee的森林火警监测程序。 |
WindowsCE系统 |
系统版本：WinCE 6.0；提供A8板级支持包；提供A/D、SPI、I2C、PWM、SDIO接口的测试程序；提供ZigBee节点的数据采集与控制应用程序。 |
ZigBee无线传感网络 |
符合IEEE802.15.4标准规范，频段范围2.045G~2.484G；支持TI Z-Stack 2007和TinyOS两种协议栈；Z-Stack协议栈为事件轮询式操作系统，支持多任务处理；支持星形、树型、网状三种网络拓扑结构；支持Packet Sniffer抓包分析仪；支持串口调试上位机软件Z-Tool；支持IAR集成开发环境；支持第三方SmartRF Flash烧写工具；不同传感器节点的固件程序，同一个工程编译；提供基于Z-Stack的ZigBee节点数据采样与控制的源码。 |
433M无线传感网络 |
采用星形网，节点采样信息都汇聚到433M协调器上；支持IAR for MSP430集成开发环境；支持在线下载烧写；提供IAR集成开发环境下433M节点数据采集与控制的源码：包含平台上的四种传感器。 |
五、典型实验列表：
《CC2530单片机原理与应用》《无线传感器网络》典型实验： | |
基础实验： 实验一 ★建立一个简单的工程 实验二 通用数字I/O实验 实验三 OLED屏显示实验I(软件模拟SPI) 实验四 OLED屏显示实验II（硬件SPI） 实验五 ★UART串口通讯实验 实验六 外部中断实验 实验七 温度传感器实验 实验八 功耗模式实验 | 协议栈实验： ★TI GenericApp原程序再现； 基于GenericApp的数据传输实验； ★GenericApp下温湿度节点与协调器的无线传输； GenericApp下多节点与协调器的无线传输； GenericApp下的树型网络拓扑建立实验； ★基于GenericApp的ZigBee节点数据采集与控制综合实验。 |
Linux：《数据处理与智能决策》《物联网控制》相关课程典型实验： | |
1. ★网关Linux平台快速建立： 实验一 Uboot烧写 实验二 Linux内核烧写 实验三 烧写ubifs根文件系统 2. ★嵌入式Linux开发环境的建立实验： 实验一 VMware ubuntu的安装 实验二 交叉编译链与mkcramfs的安装 实验三 安装nfs服务器 实验四 u-boot配置与编译 实验五 Linux内核编译与基础实验： 内核驱动配置与测试；Shell编程；Hello world实验；多线程实验；多进程实验；进程间通信实验；Makefile实验； 实验六 ★Linux接口测试实验： LED显示测试、AD采样测试程序、按键值检测测试、PWM蜂鸣器测试程序、串口通 | 信实验、服务器-客户端网络编程实验； 3. 嵌入式qtopia2.2.0或qt4应用实验： 实验一 Qtopia2.2.0应用程序实验： LED控制实验、KEY检测实验、ADC采集实验、PWM蜂鸣器控制实验； 实验二★Qt4应用程序实验： Qt-creator环境建立实验； Qt-creator控件使用实验； Qt4-hello world实验； ZigBee节点数据采集与控制实验：温湿度、光线、光敏、数字气压、继电器、遥控按键、火焰、雨滴、结露等节点。 ZigBee节点控制实验：强电开关控制、白炽灯调光控制、窗帘电机驱动控制、直流电机调速控制等实验。 |
七、平台清单：
组成 | 序号 | 名称 | 单位 | 数量 |
嵌入式网关 | 1 | Cortex-A8嵌入式主板 | 个 | 1 |
2 | 7寸真彩液晶触摸屏（电容式或电阻式） | 个 | 1 | |
网关扩展模块（或选配扩展板） | 3 | 基础功能模块 | 个 | 1 |
4 | 串口扩展模块 | 个 | 1 | |
5 | ZigBee协调器接口板 | 个 | 1 | |
6 | 直流电机控制板 | 个 | 1 | |
7 | 步进电机扩展板 | 个 | 1 | |
8 | 继电器控制板 | 个 | 1 | |
ZigBee节点 | 9 | ZigBee通信模块 | 个 | 1 |
10 | 温湿度传感器模块 | 个 | 1 | |
11 | 光照传感器模块 | 个 | 1 | |
12 | 热释电传感器模块 | 个 | 1 | |
13 | 烟雾传感器模块 | 个 | 1 | |
14 | 空气质量传感器 | 个 | 1 | |
15 | 火焰传感器 | 个 | 1 | |
16 | 颜色传感器 | 个 | 1 | |
17 | 震动传感器 | 个 | 1 | |
18 | 无线网络协调器 | 个 | 1 | |
19 | 射频识别模块 | 个 | 1 | |
20 | 单片机模块 | 个 | 1 | |
21 | 显示模块 | 个 | 1 | |
433M通信节点 | 22 | 433M通信模块 | 个 | 1 |
23 | 振动传感器 | 个 | 1 | |
24 | 指纹识别传感器 | 个 | 1 | |
25 | 玻璃破碎传感器 | 个 | 1 | |
26 | 烟雾传感器 | 个 | 1 | |
27 | 433M传感器通信控制板 | 个 | 4 | |
28 | 胶棒天线 | 个 | 4 | |
ZigBee控制节点 | 29 | 86盒无线强电控制节点 | 个 | 2 |
30 | 触摸调光无线控制节点 | 个 | 1 | |
31 | LED灯模块 | 个 | 2 | |
32 | 直流电机无线控制节点 | 个 | 1 | |
33 | 直流电机 | 个 | 1 | |
34 | 白炽灯与直流电机安装盒 | 个 | 1 | |
集成烧写机 | 35 | 2位编码开关 | 个 | 1 |
36 | 一键烧写板 | 个 | 1 | |
计算机通信接口 | 37 | RJ45与RS232通信接口面板 | 个 | 1 |
38 | USB通信接口面板 | 个 | 1 | |
操作台 | 39 | LCD显示器支架 | 个 | 1 |
40 | 全钢台式控制柜 | 个 | 1 | |
41 | 实验桌 | 个 | 1 | |
42 | 品牌电脑（主机+19寸显示器） | 个 | 1 | |
附件 | 43 | 开关电源（输出24V/12V/5V） | 个 | 1 |
44 | 交叉串口线 | 个 | 1 | |
45 | 交叉网线 | 个 | 1 | |
46 | Mini USB数据线 | 个 | 1 | |
47 | 方口USB同步线 | 个 | 1 | |
48 | FT-CC253-Debugger调试器 | 个 | 1 | |
49 | SD卡读写器 | 个 | 1 | |
50 | 4G SD card | 个 | 1 | |
51 | 触摸笔 | 个 | 1 | |
52 | 基于Linux系统的实验指导书 | 个 | 1 | |
软件 | 53 | ZigBee节点无线透明传输软件 | 个 | 1 |
54 | Linux下ZigBee与433M节点采样控制软件 | 个 | 1 | |
55 | Android下ZigBee节点采样控制软件 | 个 | 1 | |
56 | Linux下环境检测与联动控制软件 | 个 | 1 |
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