HYWLW-1物联网综合应用实训平台
1.概述
物联网综合应用实训台是一款覆盖各种主流无线通信技术与实际工程应用的综合实训平台。平台综合运用传感器技术、RFID 技术、接口控制技术、嵌入式技术、无线传感器网络组网技术、中间件技术等, 依托部署在操作台上的 315M/ZigBee/WiFi/蓝牙等传感器节点、射频设备、控制设备、Cortex-A9 嵌入式网关、4G 移动通信模块、GPS/北斗定位模块以及软件系统,实现智能家居门禁安防监控、智能家居环境监测、家居设备智能控制、农业环境智能检测、农业设备智能控制、以及货架信息动态感知等功能,具有较高的性价比。平台提供无线传感网络协议、数据采集控制程序、网关应用程序、数据库应用程序、硬件设计图、实验指导书等,支持 PC 与 ARM 架构的二次开发与应用,能够满足物联网教学、基础实验、应用创新等多层次需求。
2.平台特点
全面覆盖物联网各层知识点:传感层包含多种传感器和控制设备;短距离通信网络包含 ZigBee 无线传感网、Wi-Fi 无线网络、蓝牙无线通信、RFID 射频识别等。网关集成 4G 新一代移动通信网络、WiFi 无线通信模块以及用于嵌入式开发的各种输入输出设备。网关可运行 Android 或 Linux 操作系统,用于 Android 移动开发与 Linux 开发。
模块化设计,应用形式多样:嵌入式网关、传感器节点通过插针或插件方式与底板连接。节点采用供电与固定一体的安装方式,使用灵活,既可固定实验台上使用,也可单独取出,作为移动节点用于各种实训项目。
灵活多样的传感器,支持用户定制:提供温湿度节点、可燃气体节点、继电器节点、遥控按键节点、RFID 节点、光敏节点、三轴加速度节点、颜色节点、火焰节点、结露节点、数字气压节点、光线节点、语音播放、指纹识别、强电控制节点等;
生物识别智能传感器的引入:提供语音、指纹等生物识别类传感器。语音节点支持非特定人的识别,指纹节点采用光学传感器,用于家居门禁系统。
图像传感器的引入:支持 CMOS/CCD 摄像头、网络摄像机等图像传感器,可实现视频浏览、拍照、存储、回放等功能,使得传感层的功能更完整。
多种短距离无线传感器网络融合:集成 315M、ZigBee、WiFi、蓝牙等多种无线通信网络,分别采用自定义协议栈,Z-Stack2007 协议栈,Lwip TCP/IP 协议栈、低功耗 BLE4.0,6LowPAN 协议栈。
多种长距离通信模块:包括以太网(有线)、WiFi、4G、GPS 等。
支持多种主流操作系统的嵌入式网关:采用 Cortex-A9 网关。核心板和接口底板通过邮票方式可靠连接,具有高主频(1.6Ghz)、大存储容量(8GB)、大内存容量(1GB)的特点,集成 ZigBee、WiFi/BT 二合一、4G 通信、GPS 定位等多种无线通信模块;LINUX 3.4.39 和 Android 4.4.2 版本同时发布,用户更快、更准体验。
丰富的应用实训系统:提供传感层数据分析、处理、显示的嵌入式应用程序;提供多传感器信息的融合、决策、传输管理程序;提供智能温室、智能家居、智能货架、远程监控等各种实训项目的应用方案。支持 PC 与 ARM 架构的二次开发与应用。
智能遥控:系统集成多向红外学习遥控功能,可轻松添加红外遥控家电设备,可对常见的多种红外家电统一进行遥控控制。
本地监控与远程监控相结合:系统兼容 C/S、B/S 两套软件架构,可通过智能网关软件界面实现本地控制,也可通过实现远程互联网 Web 页面访问。
数据备份与云端服务:系统可连接云服务系统,采用 SQLite 实现本地数据备份,
采用 Mysql 实现远程云端备份,实现云端远程数据浏览与控制。
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。拥有自主知识产权:ZL 2010 2 0566412.9 一种物联网无线控制系统专利。
3.硬件结构
平台采用 315M/ZigBee/蓝牙/WiFi 等无线传感技术、RFID 识别技术、嵌入式网关技术、Android/Linux 嵌入式开发技术、传感器采集、设备控制技术等, 支撑 ZigBee 传感器区(可扩展蓝牙、WiFi 传感器节点)、嵌入式网关教学区、智能家居实训区、智能温室大棚实训区、智能货架实训区的基础实验与应用实训。
实验项目:
典型实验
SimpleApp 实验:温湿度,灯开关;
SensorDemo 网络传感器实验;
ZigBee 协 议
SampleApp 广播组消息;
ZOAD 空中升级实验;
栈实验
GenericApp 通用实验;
HomeAutomation 家庭自动化实验;
SimpleApp 无线串口使用
Smart Energy 智能能源实验;
TransmitApp 网络吞吐量测试验;
ZigBeeRF4CE 实验。
Linux- 系 统下嵌入式网关实验
实验一、Uboot 烧写实验
实验二、Linux 内核烧写实验
实验三、烧写根文件系统实验
实验四、uboot 配置与编译实验
实验五、VMware ubuntu 的安装
实验六、Linux 启动画面制作实验
实验七、交叉编译链的安装及mkcramfs 的安装实验
实验八、Linux 内核驱动配置实验
实验九、WIFI 模块通信测试实验
实验十、BT 模块通信测试实验
实验十一、GPS 模块定位实验
实验十二、3G 模块移动通信实验
实验十三、shell 编程实验
实验十四、Hello world 实验
实验十五、多线程实验实验
实验十六、网络编程实验—服务器/客户机实验
实验十七、Makefile 实验
实验十八、进程间通讯实验
实验十九、根文件系统的制作实验
实验二十、测试 Qt4 实验
实 验 二 十 一 、 配 置 编 译 运 行multimedia_test 测试实验
实验二十二、H264,MPEG4,H263,VC-1
硬解码测试实验
实验二十三、图像输入输出及 H264 解码,JPEG 硬编解码测试实验
实验二十五、四窗口显示及 3D 加速测试实验
实验二十六、ADC 基础实验实验
二十七、按键 基础实验实验
二十八、LED 灯实验
实验二十九、蜂鸣器(PWM)实验
实验三十、网络通信 TCP/IP 服务器基础实验
实验三十一、网络通信 TCP/IP 客户端
基础实验
扩展模块实验 Linux 和 Android 系统下,均包括如下实验:
IO LED 灯闪烁与熄灭控制实验;
按键检测实验;
PWM 蜂鸣器控制实验
AD 采样实验
点阵屏幕显示控制实验步进电机控制实验
直流电机控制实验 继电器输出控制实验
USB 摄像头视频拍照实验;
USB 摄像头视频浏览实验;
智能家居实训区
Linux 和 Android 系统下,均包括如下实验:
实验一、315M 可燃气监测实验
实验二、315M 门磁实验
实验三、315 人体感应实验
实验四、指纹录入实验
实验五、指纹读取开锁实验
实验六、密码解锁实验
实验七、ID 卡解锁实验
实验八、温湿度实验
实验九、火焰传感器实验
实验十、可燃气体传感器实验
实验十一、点阵报警/警示实验
实验十二、语音报警警示实验
实验十三、触摸调光实验
实验十四、强电控制实验
实验十五、数码管温湿度采集实验实验十六、一键解锁实验
实验十七、光敏传感器和灯光报警传感器的联动实验
实验十八、指纹解锁和调光模块实现的智能家居环境设置实验
实验十九、315 传感器和点阵联动实现的字幕报警实验
实验二十、315 传感器和语音模块实现的智能家居安防报警实验
智能货架实训区 Linux 下,包括如下实验:
实验一、货物盘点实验
实验二、传感器类型识别实验
Android 下,包括如下实验:
实验一、货物盘点实验
实验二、传感器类型识别实验
智慧农业实训区 Linux 和 Android 系统下,均包括如下实验:
实验一、光强传感器
实验二、火焰传感器实验
实验三、土壤温湿度实验
实验四、可燃气体传感器实验
实验五、通风扇控制实验
实验六、LED 灯控制实验
实验七、喷灌实验(工业屏模拟动画显示)
实验八、雨棚实验(工业屏模拟动画显示)
实验九、摄像头监控实验
实验十、工业串口屏通信显示实验
1.数据采集
2.数据曲线显示
3.设备工作状态及动画显示
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