物聯網技術綜合實驗系統側重于物聯網感知層、網絡傳輸層、應用層三層技術的理論和實踐教學,該系統中的感知層由各類傳感器、RFID射頻模塊組成,實現了不同物理特性的信息采集,網絡層則由物聯網關鍵技術之一的ZigBee短距離實現數據信息的通信任務,以及WiFi、藍牙BT、3G等技術實現各種不同網絡傳輸的功能;應用層是物聯網三層技術的zui上層,則由高級物聯網網關構成,實現數據信息的處理以及上層應用的開發。
CES-IOT210 物聯網系統倡導 “產品化學習” 理念,該系統的設計是結合成熟物聯網產品方案,以實際的產品技術導入該實驗系統,學生透過對點、塊、全局系統的學習,全面掌握物聯網前沿技術,從而達到學習知識點與產品知識點的*結合。
CES-IOT210 實驗系統提供多達數十種課程實驗,課程實驗提供開放的軟件及硬件資源,著重培養學生的實際動手能力,可實現教學、科研等物聯網相關課題。
系統關鍵技術點:局域網絡通信技術、短距離通訊技術、ZigBee無線傳感網絡技術、RFID射頻技術、嵌入式計算機(系統)技術、軟件工程技術。
適合高校院系包括:物聯網工程、計算機科學及技術、軟件工程、電子信息工程、電氣工程及自動化。
網關資源:
zui小核心系統
SamsungS5PV210 應用處理器, Cortex-A8, 主頻1GHz
板載1GB DDR2SDRAM, Samsung K4T1G084
板載1GB NANDFLASH, Samsung K9K8G08U0A
智能電源管理芯片選用MAXIM公司的MAX8698C
以太網:10M/100M以太網接口, 采用DM9000AEP
音頻:I2S總線, 輸入/輸出, 8歐姆/2W揚聲器, 選用WM8580A音頻芯片
系統總線:系統總線擴展接口, 16位數據和地址總線
zui小系統封裝:S5PV210芯片584引腳FBGA封裝, 核心插座采用高可靠性Molex, 引腳間距0.65mm
人機交互:觸摸屏操作方式(I2C高速接口)、筆記本全鍵盤輸入、USB鼠標/鍵盤接口、無線藍牙鼠標/鍵盤、
2*8矩陣按鍵(19個平臺功能按鍵)、8個可控GPIOLED燈
板載接口:4個RS232 UART串行口、4-Timer with PWM、4個USB HOST(可外擴功能模塊)、觸摸液晶屏接口、
HDMI1.3高清數字視頻輸出接口、Audio數字音頻輸出接口、1路TV IN/OUT視頻輸入/輸出接口、VGA接口、
LAN以太網接口、4路SD/MMC存儲接口、3G Mini-PCIE通訊模塊接口、手機SIM卡接口、1路MIC IN接口、
1路Headphone接口、1路JTAG仿真調試接口、1路LVDS接口、板載2個8歐2W揚聲器、一路CMOS Camera攝像
頭接口
LCD顯示接口:四線電阻式7寸高亮真彩觸摸屏, 像素800*480 LED背光, 16:9寬屏, 16:7M真彩色, 預留LVDS
電容屏接口, 400Kbit/s高速I2C接口
視頻輸入/輸出:板載HDMI、VGA、TFT LCD、TV-OUT、LVDS多種顯示接口.支持CMOS攝像頭輸入、CCD
攝像頭輸入, VGA顯示采用GM7123--330MHz的3通道10位高速視頻 DAC芯片, LVDS顯示采用SN75LVDS83A—
LVDS接口芯片, 4組差分 信號輸出.
無線傳感網絡部分:
標配1個Zigbee協調器、2路Zigbee無線路由器、5個終端節點傳感器,實現多種組網拓展應用
標配TI CC2530,內置硬件定位引擎及增強型8位51單片機和RF收發器
含有豐富的I/O端口、內置溫度傳感器、串口、A/D和各種常用外圍接口等
符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規范,頻段范圍2045M-2483.5M,可自由在16個頻段間切換
無線數據傳輸速率約為250 kb/s,通訊距離在30~300米左右
具有片內256K的可編程Flash和8K的RAM
配置Zigbee仿真器電路可配置傳感器:節點傳感器、溫度傳感器、感光傳感器、震動傳感器
無線射頻RFID部分(高頻13.56MHz):
RFID主控MCU選用STC公司的STC89C54RD增強型51單片機
zui高時鐘頻率可達80MHz
片內搭載16KB的FLASH程序存儲器ROM和1KB的數據存儲器RAM
射頻讀寫芯片采用NXP公司高集成度的CLRC632,其傳輸率可高達424kbps
支持ISO14443 A&B、ICODE1、ISO15693多標準射頻協議
zui大非接觸距離可達100mm
配置規格16×2個字符的點陣顯示屏,可對相應的數據操作進行顯示
RFID系統通過串行口與上位機網關進行數據通信
短距離通信模塊及其它模塊:
Wifi通迅模塊:采用Marvell 88W8686芯片組, 支持IEEE 802.11B/G協議, SDIO接口.
BT藍牙模塊:支持高速USB接口藍牙模塊, 高速藍牙數據通信.
3G通訊模塊:中興AD3812芯片組, PCI Express Mini Care接口, 支持WCDMA(UMTS)網絡、GSM/GPRS/
EDGE上網卡, 支持WCDMA 850MHz、1900MHz、2100MHz三頻, 支持GSM/GPRS/EDGE 850MHz、
900MHz、1800MHz和1900MHz四頻, 實現3G無線數據通訊、收發短信等功能
GPS定位模塊:采用SiRF公司GP3SF1513F1-S高性能芯片組, 頻率L1 1575.42MHz,C/ACode,支持20個衛星通道,
兼容SBAS(WAAS,EGNOS,MSAS)
攝像頭模塊: SamsungS5K4BAFB 1/4’’ UXGA CMOS芯片組
8-BITITU-R.656/601(4:2:2), zui大幀率15fps@UXGA
Google Android 4.0
CES-IOT210網關軟件資源:
內核:Linux 3.0.8
系統引導程序:U-boot-1.3.4
調試工具:DNW 1.01
交叉編譯器:arm-2009q3
文件系統:RAMDISK,YAFFS2
GUI:Google Android 4.0
GPS模塊:支持SIF III 定位
Camera模塊:支持CMOS驅動
網口模塊:10M/100M自適應網口驅動,支持有線上網
HDMI顯示:支持高清HDMI輸出, 同時支持圖像和聲音
AUDIO 驅動:IIS音頻接口,支持放音和錄音功能
LCD顯示:支持LTE480 WVGA(800*480)
TOUCH驅動:四線電阻式觸摸屏驅動
I2C 驅動:Audio、Camera、HDMI都用I2C驅動來通信
USB HOST驅動:支持HOST功能, 支持USB鼠標,USB鍵盤,U盤
USB OTG驅動:支持ADB (Android Debug Bridge)和UMS (Mass Storage)功能
Keypad驅動:8*8掃描按鍵驅動,實現特定功能按鍵
SD/HSMMC接口:支持高速SD/MMC卡
RTC驅動:支持實時時鐘
MFC驅動:Multi-Format Video Codec
UART驅動:串口通信
JPEG驅動:JPEG CODEC
2D驅動:2D 硬件加速
3D驅動:3D 硬件加速
Adobe Flash player:網頁flash播放軟件
Media player:視頻播放器
min3dSampleProject:3D圖形加速測試
Serial Port:串口工具
Rock player:RMVB格式視頻播放器
Recorder:錄音功能測試
OI File Manager:文件瀏覽器
Wave blazer:Android 游戲
1.0(Android):Android
支持1080P視頻播放
支持Flash player V11網頁FLASH播放
支持3D圖形顯像(SGX540)
支持HDMI 1.3高清數字輸出,支持1080P
支持Google Android 4.0其它功能
支持Mp3、Mp4、RMVB等格式的音視頻播放
支持Google play,支持WiFi網絡定位
支持騰訊即時通 、Skype等即時通迅
支持常見的Android游戲
網關部分實驗內容:
Hello Android應用程序實驗
TOUCH觸摸屏驅動實驗
HDMI高清視頻實驗
LCD顯示實驗
VGA顯示實驗
Audio音頻實驗
USB HOST實驗
USB OTG實驗
SD/MMC接口實驗
LAN以太網通信實驗
3D圖形加速實驗
RTC實時時鐘實驗
KEYPAD矩陣鍵盤實驗
LED I/O控制實驗
無線傳感器網關軟件資源:
TI CC2530支持ZigBee2007規范、支持星型網、樹狀網、Mesh網、支持多任務處理
支持RFID ISO14443 A&B、ICODE1、ISO15693多標準射頻協議
支持3G無線短信收發、上網、數據傳輸
支持802.11b/g WiFi無線通信協議
支持2.4G藍牙數據通信
基于CC2530ZigBee網絡通迅實驗
基于CC2530 ZigBee基礎進階實驗:I/O端口輸入輸出實驗、定時器計時實驗、A/D轉換實驗、單片機與PC機通
信實驗、外部中斷實驗、無線信號收發實驗、Zigbee主從節點通信實驗
傳感器信息采集實驗
RFID射頻卡信息采集實驗
WIFI無線通訊實驗
3G模塊通信實驗
BT藍牙數據傳輸實驗
綜合應用部分實驗:
運輸車震動系統
智能路燈系統
農業智能大棚系統
門禁系統
食堂飯卡管理系統
物聯網技術綜合實驗系統包裝清單
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