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物聯(lián)網(wǎng)是通過各種傳感設(shè)備把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，如把各種傳感器嵌入或裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，形成物聯(lián)網(wǎng)，通過無線信息的收發(fā)，便于通訊和監(jiān)管，不用數(shù)據(jù)線，成本低，使用便利。
KH-WAN物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗系統(tǒng)集成了多種傳感器模型以及多種無線組網(wǎng)模式，可實現(xiàn)多種物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架，面向各大高校及大專院校的專業(yè)教學(xué)及創(chuàng)新和競賽，提供了眾多實驗例程，便于學(xué)生熟悉和掌握物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成及實際應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗系統(tǒng)包括硬件設(shè)備、軟件資源、實驗資源三大部分。硬件設(shè)備包括微型無線傳感器、通用傳感器及被控對象、嵌入式網(wǎng)關(guān)、GPRS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和其他配套設(shè)備。軟件資源包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件，嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件，PC數(shù)據(jù)管理與分析軟件，實驗資源包括基于控制器的基礎(chǔ)實驗、傳感器信息采集實驗、無線信號收發(fā)實驗、Zigbee網(wǎng)絡(luò)通訊實驗、及組件控制實驗等，通過對這三部分資源的充分學(xué)習(xí)，可為物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)，并能通過不同傳感器的特性，不同網(wǎng)絡(luò)的組成形式，開發(fā)出更多實用性強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式。
一、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗系統(tǒng)硬件設(shè)備：
1、微型無線傳感器:
微型無線傳感器分為溫度，濕度，光電，觸力等多種傳感器。每個節(jié)點由MCU/RF部分、傳感器部分和電源管理部分組成，包括智能三項傳感節(jié)點與智能觸力傳感節(jié)點。
（1智能三項傳感節(jié)點:支持溫度，濕度，光電三種傳感器，支持2.4G無線組網(wǎng)，配備按鍵輸入和LED輸出，支持電池工作，并配套電池充電功能。
（2）智能觸力傳感節(jié)點:支持壓力傳感器，支持2.4G無線組網(wǎng)，配備按鍵輸入和LED輸出，支持電池工作，并配套電池充電功能。
2、通用傳感器以及被控對象:
通用傳感器以及被控對象包括通用調(diào)試器母板，紅外模擬傳感器母板，超聲波模擬傳感器母板，酒精濃度傳感器母板，電機(jī)控制器母板等。每種母版均支持對微型無線傳感器的程序更新與調(diào)試，母板可獨立控制自身硬件，也可聯(lián)合微型無線傳感器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制。
1及2各硬件設(shè)備具體性能詳見下表:
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序號
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硬件名稱
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硬件說明
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1
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智能三項傳感節(jié)點
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帶有無線組網(wǎng)功能的溫度，濕度，光電傳感器節(jié)點
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2
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智能觸力傳感節(jié)點
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帶有無線組網(wǎng)功能的觸力傳感器節(jié)點
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3
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通用調(diào)試器母板
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提供2種MCU的調(diào)試接口，通用型的無線傳感調(diào)試系統(tǒng)
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4
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紅外傳感器母板
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支持通用型調(diào)試模板功能+槽型紅外傳感器+半導(dǎo)體蜂鳴器
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5
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超聲波傳感器母板
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支持通用型調(diào)試模板功能+超聲波傳感器
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6
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酒精濃度傳感器母板
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支持通用型調(diào)試模板功能+酒精傳感器
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7
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電機(jī)控制器母板
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支持通用型調(diào)試模板功能+直流與步進(jìn)電機(jī)
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8
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無線網(wǎng)絡(luò)電源
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同時支持8個無線模塊的供電或充電
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3、嵌入式網(wǎng)關(guān):嵌入式網(wǎng)關(guān)采用DICE-PXA270D系統(tǒng)。
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核心板
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CPU
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IntelXScalePXA270520MHz
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SDRAM
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64Mbyte
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FLASH
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32Mbyte
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以太網(wǎng)
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100MEthernetcontroller(LAN91C111)
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CPLD
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Xilinx95144(117UserIO)
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接口
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160PIN接口
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底板
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以太網(wǎng)接口
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100M以太網(wǎng)接口1個
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視頻
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4.3寸TFTLCD（包含觸摸屏和有機(jī)玻璃外殼）
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音頻
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AC97標(biāo)準(zhǔn)音頻輸入輸出接口
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USBHOST
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1個,可支持USB鼠標(biāo)、鍵盤、標(biāo)準(zhǔn)U盤、USB藍(lán)牙、USB攝像頭
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USBCLIENT
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1個，支持PC與設(shè)備同步
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串行接口
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3個，UART0是系統(tǒng)的調(diào)試端口；UART1是帶有流控制的5線串行接口，可以連接GPRS/GSM-Modem；UART2是標(biāo)準(zhǔn)的3線串口
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JTAG接口
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標(biāo)準(zhǔn)20pinCPUJTAG接口，標(biāo)準(zhǔn)10pinXILINXCPLDJTAG
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SD卡接口
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支持SD卡或MMC卡
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數(shù)碼顯示
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4個LED指示燈，1個七段數(shù)碼管
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實時時鐘
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獨立RTC電路
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按鍵
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6個用戶功能按鍵，1個復(fù)位鍵
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電源
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外接5V/3A直流電源
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總線擴(kuò)展接口
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40pin的總線擴(kuò)展口支持16bIOTS的系統(tǒng)總線擴(kuò)展，提供9位地址線，16bIOTS數(shù)據(jù)線，另外提供系統(tǒng)總線的讀寫控制線和5V電源。用戶也可以使用擴(kuò)展口上的GPIO，自定義使用模式
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LCD擴(kuò)展口
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30pin的液晶屏擴(kuò)展口支持16bIOTSLCD擴(kuò)展，支持最大分辨率為800×600的TFTLCD,擴(kuò)展口上還提供直流5V的供電，可用于液晶屏系統(tǒng)供電。
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4、GPRSModem:采用Q2686,實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊。
5、其他配套設(shè)備:包括程序下載器，下載線，串口線，并口線，JTAG板，WSN供電器等配套設(shè)備。
二、軟件資源:
1、無線傳感網(wǎng)軟件:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用2.4GISM頻段，通過軟件可實現(xiàn)點對點，以及一點對多點的多形式組網(wǎng)控制。
2、嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件:嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件包括WINCE6.0系統(tǒng)軟件。
3、PC數(shù)據(jù)管理與分析軟件:該軟件能在PC上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理與維護(hù)，通過數(shù)字和圖表的方式，可多方位顯示無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，及控制傳感網(wǎng)上的設(shè)備，還有配套的波形存儲與分析工具。
4、實驗資源:實驗從無線網(wǎng)絡(luò)處理器的基本實驗，逐步進(jìn)階到無線數(shù)據(jù)采集通信的高級實驗，即能滿足基礎(chǔ)的教學(xué)要求，又能加強(qiáng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力。
三、實驗內(nèi)容:
一）基于CC2430的實驗:CC2430是TI2.4G無線網(wǎng)絡(luò)的主流控制器，是微型無線傳感器的核心控制器。
1.建立實驗環(huán)境IAR
2.LED跑馬燈實驗
3.定時器實驗
4.串口通訊實驗
5.AD實驗
6.中斷實驗
7.溫濕度傳感器實驗
8.光電傳感器實驗
9.壓力傳感器實驗
10.簡單無線收發(fā)實驗
11.廣播通訊實驗
12.Z-Stack點對點通訊
13.Z-Stack星狀網(wǎng)通訊
14.Z-Stack樹狀網(wǎng)通訊
15.Z-StackMESH網(wǎng)通訊
二）基于C8051F120的實驗：C8051F120，內(nèi)嵌128KBFLASH，主頻最高可達(dá)100MHz，是通用型傳感器與被控制對象的核心控制器。
1.建立實驗環(huán)境KeilC
2.LED燈控制
3.串口通訊實驗
4.AD實驗
5.中斷實驗
6.定時器實驗
7.紅外傳感器實驗
8.超聲波傳感器實驗
9.酒精濃度傳感器實驗
10.繼電器控制實驗
11.直流電機(jī)控制實驗
12.步進(jìn)電機(jī)控制實驗
三）嵌入式網(wǎng)關(guān)實驗：基于WinCE5.0或WinCE6.0的實驗
1.開發(fā)環(huán)境的建立
2.HELLO實驗
3.串口實驗
4.USB口實驗
5.SD卡讀寫實驗
6.網(wǎng)口通訊實驗
7.LCD+觸摸屏實驗
8.GPRS實驗
9.WEBServer實驗
10.M2M實驗
11.數(shù)據(jù)采集實驗
四）傳感網(wǎng)綜合實驗：
1.網(wǎng)關(guān)多點數(shù)據(jù)采集
2.PC多點數(shù)據(jù)采集
3.智能家居
4.智能農(nóng)業(yè)
5.網(wǎng)絡(luò)化無線傳感器控制
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