FCWL-619物聯網實驗開發(fā)實驗箱

一、技術參數：

1、電源：AC220V；5%

2、外型尺寸：（580*400*200）MM

3、安全保護：具有漏電保護裝置

2、開發(fā)系統(tǒng)組成參數

2.1節(jié)點（4個）

1．硬件指標

1）微處理器：CC2530（SoC設計，工業(yè)標準增強型，256Kbyte Flash AD 10Bbit 1Ch），2.4GHz (IEEE 802.15.4)

2）傳輸速率：最大250Kbps；

3）傳輸距離：0-100m可調（增強型可達800m）；

4）節(jié)點采用模塊化設計，由主板、核心板、傳感器板組成，均采用插拔式結構，方便進行更換、升級。

5）節(jié)點能夠支持4種供電方式：USB、電池、外接電源、調試接口供電。

6）節(jié)點母板采用插拔式結構，可以獨立更換上層傳感器模塊。

7）節(jié)點母板配備功能擴展接口，可擴展串口及所有IO管腳

8）匯聚節(jié)點可以通過串口和USB接口和電腦及嵌入式平臺連接，并可給節(jié)點一鍵燒錄程序。

9）傳感器接口：4-20mA的工業(yè)接口，可以根據自己的需求添加配置新傳感器，有添加新傳感器實驗指導

2．軟件說明

TinyOS：提供運行無線傳感器網絡業(yè)界公認標準開源操作系統(tǒng)TinyOS，并提供MAC層、路由層、網絡層協(xié)議的源代碼。

提供在Tinyos操作系統(tǒng)環(huán)境下的程序源碼、開發(fā)文件、開發(fā)工具。

Z-STACK：TI標準Zigbee協(xié)議棧

網絡協(xié)議：基于TinyOS操作系統(tǒng)自主設計的穩(wěn)定開源的路由協(xié)議，兼容XMesh網狀協(xié)議和ZigBee標準協(xié)議，支持Z-MAC（集成CSMA、TDMA機制）、X-MAC等

低功耗協(xié)議：實現UltraLowPower，電池使用最大化

安全傳輸：AES等可選加密方式，實現安全傳輸

開發(fā)環(huán)境：NesC編譯器、KELL編譯器、IAR編譯器

2.2匯聚網關（1個）

1．硬件指標

微處理器：C8501F320（全速USB2.0接口；16Kbyte Flash）

節(jié)點插座：支持節(jié)點模塊熱插拔，通過標準接口與節(jié)點連接

調試接口：網關調試接口，可在線調試節(jié)點程序

LED調試：3個LED調試信號燈

電源：USB口5V供電/外接5V電源/2.7-3.3V電池供電

大規(guī)模路由：一個網關可以帶至少300個節(jié)點，且所有節(jié)點的有效數據能夠在規(guī)定時間全部內上傳至網關。

2．軟件說明

工具：ISP在線下載工具、IAR在線調試工具、KEIL在線調試工具

2.3嵌入式網關（1個）

1．硬件指標

（1）核心CPU采用CortexTM-A8內核的S5PV210 內存：512MB DDR2; 1GB NandFlash

（2）嵌入式網關可以與母板分離，直接插拔，并可以獨立工作。

（3）板載資源

1）集成USB 2.0 Hub:擴展出4個USB Host口，其中3個為標準方口，另1個通過SCON接口引出

2）集成TVP5150視頻芯片: 2路AV輸入端口(RCA座),可直接連接使用CCD監(jiān)控攝像頭(注意:2路不可同時使用)RS485: 1路

3）串口: 4路，其中2路已經轉換為RS232，并通過DB9座引出(COM0, COM1)，同時通過CON1,2,3,4座引出TTL電平

4）中斷式按鍵: 8個，同時通過CON7座引出，方便用戶擴展使用

5）RJ45網口:網卡采用DM9000AEP，10/100M自適應

6）音頻輸入與輸出:采用WM8960專業(yè)音頻芯片，在板麥克風，內含Class D功放，并支持HDMI音頻和視頻同步輸出

7）USB Slave: 1路，符合USB 2.0規(guī)范

8）紅外接收頭：1個

9）ADC輸入：6路，其中AIN0連接了在板可掉電阻，用于測試

10）蜂鳴器：1路，由PWM0控制

11）EEPROM: AT24C08(256 Byte)，用于I2C測試

12）LCD接口：2個LCD接口，均為40 Pin 0.5mm間距貼片座，支持一線精準觸摸，支持3.5"-19"全彩TFT顯示屏，標配7"電容屏或電阻屏。

13）SDIO接口：用于連接SD WiFi模塊等

14）CMOS Camera:用于連接CMOS攝像頭

2．軟件配置

Superboot-210、Android 2.3 + Linux-2.6.35、Android 4.0(提供Linux-3.0.8內核源代碼、Linux2.6.35 + Qtopia-2.2.0 + Qtopia4-Phone + QtE-4.7.0、WindowsCE.NET 6.0(R3)

2.4 GSM/GPRS模塊（1個）

2G模塊采用的是SIM900芯片，SIM900A采用工業(yè)標準接口，工作頻率為GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz，可以低功耗實現SMS、數據和傳真信息的傳輸。

主要特性：

1）雙頻900/ 1800 MHz

GPRS multi-slot class 10/8

GPRS mobile station class B

2）滿足GSM 2/2+標準

（1）Class 4（2 W @900 MHz）

（2）Class 1（1 W @ 1800MHz）

3）通過AT命令控制（GSM 07.07 ,07.05 and

4）SIMCOM增強AT命令集）

5）SIM應用工具包

6）供應電壓范圍：3.2 ... 4.8V

7）低功耗：1.5mA（睡眠模式）

8）操作溫度范圍：-40°C to +85°C

2.5標配傳感器模塊（8種）

傳感器模塊標準配置,采用統(tǒng)一接口設計。節(jié)點母板采用插拔式結構，可以獨立更換上層傳感器模塊

1）溫濕度傳感器

采用SHT11芯片；數字式輸出、免調試、免外圍電路、功耗低、高可靠性；14位精度；I2C接口

（1）溫度：(-40°C)~ (+123.8°C)；±0.5°C@25°C

（2）濕度：0 to 100% RH；±3.5%RH;

（3）功耗：30uW

可廣泛得應用于暖通空調HVAC、汽車、消費電子、家用氣象站、濕度調節(jié)器、測試及檢測設備、數據紀錄儀、自動控制、家電產品、醫(yī)療儀器等領域。

2）光照傳感器

采用FLA613

（1）參數測量范圍：0~1400w/m2

（2）測量波長：全光譜

（3）輸出：線性電壓信號

（4）防護等級：IP65

3）雨滴傳感器

（1）環(huán)境溫度：-20～+50℃

（2）環(huán)境濕度：RH≤95℅%

（3）大氣壓力：86KPa～106KPa

（4）導通電阻：≤1 KΩ

（5）工作電壓：5V(DC AC)

（6）工作電流：≤10 mA（DC.AC）

（7）響應時間：≤10 S

（8）恢復時間：≤30 S（需擦拭）

4）火焰?zhèn)鞲衅?/span>

焰?zhèn)鞲衅骼眉t外線對對火焰非常敏感的特點，使用特制的紅外線接受管來檢測火焰，然后把火焰的亮度轉化為高低變化的電平信號，輸入到中央處理器中，中央處理器根據信號的變化做出相應的程序處理。不同燃燒物的火焰輻射強度、波長分布有所差異，但總體來說，其對應火焰溫度的近紅外波長域及紫外光域具有很大的輻射強度，根據這種特性可制成火焰?zhèn)鞲衅鳌?/span>

5）磁場(霍爾)傳感器

采用薄膜磁阻傳感器，是利用鐵磁材料坡莫合金的各項異性磁電阻效應制作的，能夠測量磁場的大小和方向。這種傳感器具有體積小、功耗低、靈敏度高、可靠性高、抗干擾能力強、溫度穩(wěn)定性好、耐惡劣環(huán)境能力強、工作頻帶寬、易于與數字電路匹配以及便于安裝等優(yōu)點，還具有可以不經物接觸就能測出磁場的存在、強弱和方向等特性的優(yōu)勢，因此成為許多領域控制系統(tǒng)的“眼睛”。在測量弱磁場和基于弱磁場的地磁導航、數字智能羅盤、交通檢測、流程控制、位置測量、偽鈔鑒別以及干擾磁場的補償電路等方面具有廣泛的應用前景,廣泛應用于工業(yè)、交通、航天、航海、醫(yī)療器械等多種領域。

6）震動傳感器

震動傳感器器件檢測到振動信號時，能夠輸出直流電壓信號，經外部元件電流放大后，即可驅動報警一段時間后自動復原。801S震動傳感器性能:

（1）具有極寬的的震動偵測范圍，無方向限制

（2）600000000次震動保證

（3）低損耗

（4）靈敏度可調

（5）可用于房屋，橋梁震動檢測

7）噪聲傳感器

  噪聲傳感器是一款寬聲頻范圍、高聲強動態(tài)范圍、操作簡便的聲音傳感器，適用于環(huán)境噪聲的檢測。其技術參數如下：

（1）頻率范圍：0.02～20 KHz

（2）動態(tài)范圍：20～140 dB

（3）靈敏度：50 mV/pa

（4）極化電壓：0 V

（5）頻響特性：自由場

（6）外   徑：φ12.7 mm

（7）溫度范圍：-20～+80℃

（8）相對濕度：≤80[%]

（9）大氣壓力：1個大氣壓

其它事項：測量部不受外來沖擊

8）氣體壓力傳感器

MPS系列的表面貼裝壓力傳感器為測量絕對壓力和表壓力提供了一種有效的方法。這種COB和表面空腔的封裝形式為產品提供了一種在各種特殊用途的應用可能。MPS系列傳感器為非補償型，能夠在干凈干燥的氣體（空氣、氮氣或其他相似氣體）中使用。產品可提供一個5腳的開橋結構。如果需要，一個4腳的閉橋也同樣可以。軟凝膠涂層可提供一些對外環(huán)境的保護，但仍然不建議將其應用在高潮濕度或腐蝕性的環(huán)境。傳感器封裝材料符合美國和歐盟ROHS標準，COB封裝。其具體性能參數如下：

（1）絕壓型：15psi

（2）工作溫度：0～85℃

（3）零點偏移：±15mV

（4）線性度：±0.5%FS

（5）遲滯性：±0.5%FS

（6）響應時間：20ms

（7）靈敏度溫度系數, TCS (0-50°C)：±1.3%FS

（8）壓力遲滯：±0.3%F.S

2.6 RFID模塊（2種,含天線）

125KHz讀卡模塊1個；

13.56MHz讀卡模塊1個；

電源接口：USB供電，5V供電；

工作溫度：0℃～+60℃（13.56MHz）、-20℃~+65℃（900MHz）；

RF功率：100mW～200mW；

讀寫距離：100mm（13.56MHz）、15cm~1m（900MHz）；

網絡協(xié)議：ISO14443 typeA、ISO15693、ISO18000-6C（GEN2）；

應用軟件：Demo軟件，PC SDK Windows應用開發(fā)套件。

2.7 繼電器、LED燈光、步進電機模塊 各一個

3、教學開發(fā)光盤

內容包含：提供詳實的實驗程序例程及實驗步驟和產品說明，開發(fā)環(huán)境、源代碼、實驗教學體系、應用DEMO、開發(fā)工具（KEIL）。提供TinyOS的源代碼，包括所有的教學實驗、靜態(tài)路由、動態(tài)路由；提供zigbee協(xié)議代碼。提供上層應用程序包括WSN數據采集分析軟件、光監(jiān)控軟件、網絡包監(jiān)控軟件（sniffer）、靜態(tài)路由配置軟件，其中提供數據采集分析軟件和光監(jiān)控軟件的源代碼。

4、本基礎實驗平臺能做實驗課程

1基于TinyOS自主協(xié)議實驗列表

1．基礎實驗

1）LED實驗；

2）定時器實驗；

3）串口調試實驗；

4）串口通信實驗；

5）Flash組件實驗；

6）超聲波傳感器實驗；

7）繼電器實驗；

2．無線射頻創(chuàng)新實驗

1）點對點通信實驗；

2）射頻廣播實驗；

3）無線監(jiān)聽實驗（Sniffer）；

4）RSSI采集實驗；

5）頻道設置實驗；

6）發(fā)射功率設置實驗；

7）AD傳感器采集實驗；

8）數字傳感器采集實驗；

9）開關量傳感器采集實驗；

10）傳感器采集通訊實驗；

11）攝像頭傳感器實驗；

12）繼電器控制實驗；

3．WSN綜合創(chuàng)新實驗

1）星形網絡組網實驗；

2）樹形網絡組網實驗；

3）動態(tài)路由組網實驗；

4）靜態(tài)路由組網實驗；

5）RSSI定位實驗；

6）WINCE采集綜合實驗；

4．應用演示實驗

1）溫度場實驗；

2）流量監(jiān)控實驗；

3）光照分布實驗；

4）磁場分布實驗；

5．M2M實驗

1）AT指令集實驗；

2）短信上行實驗；

3）短信下行實驗；

4）端反向控制實驗；

5）數據透傳實驗；

4．基于ZIGBEE自主協(xié)議實驗列表

1．基礎實驗

1）LED實驗；

2）定時器實驗；

3）串口調試實驗；

4）串口通信實驗；

5）Flash組件實驗；

6）看門狗實驗；

2．無線射頻實驗

1）點對點通信實驗；

2）射頻廣播實驗；

3）RSSI采集實驗；

4）系統(tǒng)A/D采集組件實驗；

5）數字式傳感器實驗；

6）添加A/D傳感器實驗；

7）添加數字式傳感器實驗；

8）添加開關式傳感器采集實驗；

9）傳感器采集通訊實驗；

3．Zigbee綜合創(chuàng)新實驗

1）Zigbee星形網絡拓撲實驗；

2）Zigbee串狀網絡拓撲實驗；

3）Zigbee網狀網絡拓撲實驗；

4）Zigbee動態(tài)路由實驗；

5）Zigbee網絡數據互發(fā)實驗；

6）Zigbee無線傳感網絡實驗；

4．3基于RFDI實驗列表

1．125K RFID實驗

1）識別標簽號實驗；

2）尋卡實驗；

3）認證操作實驗；

4）讀取數據實驗；

5）寫入數據實驗；

6）休眠操作實驗；

2．ISO15693實驗

1）識別標簽號實驗；

2）尋卡實驗；

3）認證操作實驗；

4）讀取數據實驗；

5）寫入數據實驗；

3．ISO18000-6實驗

1）軟件操作實驗；

2）識別標簽號實驗；

3）單卡識別實驗；

4）多卡識別實驗；

5）功率設置實驗；

6）當前功率讀取實驗

7）設置輸出功率實驗；

8）讀取數據實驗；

9）寫入數據實驗；