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无线传感网全功能实验箱
一、平台简介
LGWL-PV6B型 无线传感网全功能实验箱集成WiFi、Bluetooth、IEEE802.15.4、ZigBee等多种短距离无线通讯模块,*大亮点是将6LowPAN(IPv6)互联网协议移植到传感网应用层中,与ZigBee传感网使用的ZStack协议栈并存,共同支持双协议栈,实现传感器节点可唯一寻址。采用三星Cortex-A9 S5P4418四核处理器作为智能网关,支持6LowPAN和ZStack双协议解析,具有1GB内存、8GB大容量存储空间、7寸电容触摸显示屏、丰富的外围接口,可板载GPS定位、WIFI/BT二合一通讯、4G移动通讯等多种模块,内嵌Android、Linux双系统,可一键切换。方便学校开展各种传感器及通讯知识的教授、嵌入式系统开发和Android应用开发。系统提供丰富的实验例程和实验手册,能够满足无线传感器网络、微控制器原理、嵌入式系统开发、Android移动应用开发等课程的教学与实践。
二、平台功能
各个传感器节点具有监测环境参数或设备驱动控制的功能;
传感器节点可组建WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4三种无线网络,通过Contiki操作系统和IPv6协议,实现采样数据的无线传输;
传感器节点可组建ZigBee无线网络,实现数据的无线传输;
网关与节点具有CoAP应用协议通信的功能;
网关应用软件通过CoAP服务和串口服务,将WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4、以及ZigBee感控节点数据解析处理,在网关的Mesh拓扑图中实时流动地显示传感器数据的上、下行走向;
网关应用软件展示的传感器节点,可随意拖动,不会影响网络的拓扑结构和数据流向。
可在拓扑图中点击任一种传感器节点,进入下一级界面,查看当前传感器节点的采样数值、曲线形式展示,或控制设备开关状态。
温湿度节点采样曲线展示
红外对射传感器的状态监测
三、平台特点
适合多种物联网课程:可满足智能传感器、无线传感器网络、嵌入式系统、物联网移动应用开发等课程实验。
多网融合:引入蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4多种组网方式,多网融合,统一采用IPv6协议标准,COAP应用通信协议;同时提供ZigBee组网。
身份唯一:WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4传感器节点统一采用IPv6协议组网通信,具有唯一的网络地址。
结构统一:蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4等节点统一采用Cortex-M3嵌入式处理器、Contiki操作系统和6Lowpan IPv6协议实现无线数据传输。ZigBee节点采用CC2530同时担当传感器采集与无线通信。所有节点采用处理器模块、无线通信模块、传感器模块与底板统一插拔连接的形式,每个节点自带OLED屏显示网络信息、组网状态、以及传感器采样数值。结构如图所示。
一键切换:网关支持Android和Linux双系统,一次烧写,一键切换,默认运行Android系统。减少烧写系统消耗的时间,方便不同兴趣的用户快速进入开发状态。
拓扑展示:以拓扑图形式展示节点与网关服务的连接关系,实时流动地显示传感器数据的上行、下行走向。
四、课程实验
4.1 单片机与传感器
4.3 基于IPV6的Contiki多网融合实验
六、技术指标
6.1 标配参数
七、选配模块的参数
(一)NB-IoT温湿度控制模块(CC2530解决方案)
1.参数
由ZigBee通信模块、NB-IoT通信模块、插针方式与接口底板连接,NB-IoT通讯模块背面有SIM卡插槽。采用CC2530芯片作微控制器,运行ZStack2007协议栈,通过AT命令配置NB-IoT模块入网。
板载SHX温湿度传感器和LED灯。
通信方式:同时支持ZigBee组网传输、NB-IoT窄带通信两种方式。
供电电源:DC5V
2.实验
NB-IoT实验要求不少于5个,包括NB-IoT模块的AT指令配置测试实验、NB-IoT温湿度传感器采集传输实验、NB-IoT板载LED的远程开关控制实验、NB-IoT云平台后台UDP开发实验、Web前端用户登录实验等
(二)NB-IoT无线节点(STM32方案)
(1)具备NB-IOT低功耗无线通信协议的数据接入;
(2)射频芯片:BC95 NB-IOT无线芯片,支持电信网络,频段:850MHz,支持3GPP Rel-13以及增强型AT指令;
(3)通信速率可达100kbps,灵敏度:-129dBm,+23dBm功率输出;
(4)提供USB串口调试接口,标准SIM卡槽;
(5)主芯片:STM32F103,支持标准AT指令集;
(6)板载信号指示灯:电源、网络、数据,两路功能按键,两路串口;
(7)板载USB调试串口, ARM仿真器接口;
(9)5组RJ12电话线接口、4组RJ45以太网接口,包含RS232、RS485、CAN、IIC、SPI、4-20mA模拟量、I/O输入输出等多种有线信号,可通过扁平电话线、扁平网线直接与实际工业传感器或外设连接,进行传感器采集与执行器控制。
(三)LoRa传感器节点
(1)具备LoRa低功耗无线通信协议的数据接入;
(2)采用嵌入式无线数传模块,LoRa扩频调制技术,工作频率为 410-510MHz,高灵敏度:-144.1dBm,+20dBm功率输出;
(3)支持FSK、GFSK、LoRa调制方式;
(4)传输距离:可视、开阔,超远通信距离5km传输;
(5)主芯片:STM32F103,支持标准AT指令集;
(6)板载信号指示灯:电源、网络、数据,两路功能按键,两路串口;
(7)板载USB调试串口, ARM仿真器接口;
(8)5组RJ12电话线接口、4组RJ45以太网接口,包含RS232、RS485、CAN、IIC、SPI、4-20mA模拟量、I/O输入输出等多种有线信号,可通过扁平电话线、扁平网线直接与实际工业传感器或外设连接,进行传感器采集与执行器控制。
LGWL-PV6B型 无线传感网全功能实验箱集成WiFi、Bluetooth、IEEE802.15.4、ZigBee等多种短距离无线通讯模块,*大亮点是将6LowPAN(IPv6)互联网协议移植到传感网应用层中,与ZigBee传感网使用的ZStack协议栈并存,共同支持双协议栈,实现传感器节点可唯一寻址。采用三星Cortex-A9 S5P4418四核处理器作为智能网关,支持6LowPAN和ZStack双协议解析,具有1GB内存、8GB大容量存储空间、7寸电容触摸显示屏、丰富的外围接口,可板载GPS定位、WIFI/BT二合一通讯、4G移动通讯等多种模块,内嵌Android、Linux双系统,可一键切换。方便学校开展各种传感器及通讯知识的教授、嵌入式系统开发和Android应用开发。系统提供丰富的实验例程和实验手册,能够满足无线传感器网络、微控制器原理、嵌入式系统开发、Android移动应用开发等课程的教学与实践。
各个传感器节点具有监测环境参数或设备驱动控制的功能;
传感器节点可组建WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4三种无线网络,通过Contiki操作系统和IPv6协议,实现采样数据的无线传输;
传感器节点可组建ZigBee无线网络,实现数据的无线传输;
网关与节点具有CoAP应用协议通信的功能;
网关应用软件通过CoAP服务和串口服务,将WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4、以及ZigBee感控节点数据解析处理,在网关的Mesh拓扑图中实时流动地显示传感器数据的上、下行走向;
多网融合MeshTop图 |
ZigBee组网拓扑图 |
可在拓扑图中点击任一种传感器节点,进入下一级界面,查看当前传感器节点的采样数值、曲线形式展示,或控制设备开关状态。
温湿度节点采样曲线展示
红外对射传感器的状态监测
适合多种物联网课程:可满足智能传感器、无线传感器网络、嵌入式系统、物联网移动应用开发等课程实验。
多网融合:引入蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4多种组网方式,多网融合,统一采用IPv6协议标准,COAP应用通信协议;同时提供ZigBee组网。
身份唯一:WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4传感器节点统一采用IPv6协议组网通信,具有唯一的网络地址。
结构统一:蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4等节点统一采用Cortex-M3嵌入式处理器、Contiki操作系统和6Lowpan IPv6协议实现无线数据传输。ZigBee节点采用CC2530同时担当传感器采集与无线通信。所有节点采用处理器模块、无线通信模块、传感器模块与底板统一插拔连接的形式,每个节点自带OLED屏显示网络信息、组网状态、以及传感器采样数值。结构如图所示。
实验箱的组成结构示意图
类型丰富:支持温湿度检测、光强检测、三轴加速度、烟雾检测、热释红外检测、霍尔检测、气压检测、接近检测、结露、超声波、酒精检测、继电器控制、声光控制、数码管显示等多种感控节点。一键切换:网关支持Android和Linux双系统,一次烧写,一键切换,默认运行Android系统。减少烧写系统消耗的时间,方便不同兴趣的用户快速进入开发状态。
拓扑展示:以拓扑图形式展示节点与网关服务的连接关系,实时流动地显示传感器数据的上行、下行走向。
四、课程实验
4.1 单片机与传感器
实验类型 | 典型实验名称 | |
CC2530接口外设 |
实验一、CC2530简介及开发环境的搭建 实验二、通用IO端口应用——控制LED灯点亮实验 实验三、通用IO端口应用——按键控制LED灯点亮实验 实验四、外部中断应用——按键控制LED灯点亮实验 |
实验五、定时计数器T1应用——定时控制LED闪烁 实验六、定时计数器T3应用——中断控制LED闪烁实验实验七、串口的接收和发送实验 实验八、睡眠定时器的实验 实验九、看门狗实验 |
CC2530传感器 |
实验一、光敏传感器实验 实验二、结露传感器实验 实验三、可燃气体传感器实验 实验四、温湿度实验 实验五、光线实验 |
实验六、数字气压实验 实验七、三轴加速度传感器实验 实验八、继电器控制实验 实验九、LED蜂鸣器实验 实验十、火焰传感器检测 |
STM32微控制器接口外设 |
实验一、Led闪烁控制实验 实验二、按键检测实验 实验三、串口通信实验 实验四、systick延时实验 实验五、IIC OLED实验 实验六、RTC实验 |
实验七、IWDG独立看门狗实验 实验八、WWDG窗口看门狗实验 实验九、定时器实验 实验十、STM32内部温度传感器实验 实验十一、STM32的DMA的实验 |
STM32传感器采集控制 |
实验一、光敏传感器实验 实验二、温湿度传感器实验 实验三、三轴加速度传感器实验 实验四、霍尔检测实验 实验五、红外对射传感器实验 实验六、烟雾传感器实验 |
实验七、LED蜂鸣器传感器实验 实验八、继电器控制实验 实验九、双数码显示实验 实验十、红外接近传感器检测 实验十一、大气压力传感器检测 实验十二、结露传感器检测 |
4.2 无线传感网实验
实验类型 | 典型实验名称 | |
CC2530无线射频通讯 |
实验一、点对点通信实验 实验二、广播通信实验 实验三、RSSI信号强度实验 |
实验四、空中信道监听实验 实验五、无线遥控实验 |
ZStack协议栈 |
实验一、ZStack协议栈工程解析 实验二、多点自组网 实验三、信息广播/组播 实验四、网络拓扑实验-星型网 |
实验五、网络拓扑实验-网状网 实验六、ZStack绑定实验 实验七、ZStack串口应用 实验八、温湿度传感器采集传输 |
Wifi组网 |
实验一、WiFi AT命令配置实验 实验二、WiFi AT命令配置STA实验 实验三、WiFi AT命令配置AP实验 实验四、WiFi AT命令配置STA+AP实验 |
实验五、WiFi RSSI强度实验 实验六、WiFi STA客户端模式实验 实验七、WiFi STA服务器模式实验 实验八、WiFi Socket编程通信实验 |
蓝牙组网 |
实验一、蓝牙技术简介 实验二、蓝牙工作原理 实验三、蓝牙AT 指令简介 |
实验四、蓝牙模块配置 实验五、STM32配置蓝牙透传实验 |
RPL802.15.4组网 |
实验一、CC2530模块简介 实验二、802.15.4协议简介 实验三、SLIP协议简介 |
实验四、PAN ID、CHANNEL简介 实验五、CC2530模块单体测试实验 实验六、CC2530模块结合测试实验 |
基于STM32的Contiki-IPv6移植实验 |
实验一、ContikiOS系统移植 实验二、LED控制 实验三、Contiki多线程 实验四、Contiki进程间通信 |
实验五、按键位检测 实验六、定时器使用 实验七、OLED显示 |
基于IPv6的组网实验 |
实验一、Contiki网络工程解析 实验二、IPv6网关实验 实验三、WIFI 节点IPv6组网实验 实验四、蓝牙节点IPv6组网实验 |
实验五、RPL802.15.4 IPv6组网实验 实验六、节点间IPv6-UDP通信实验 实验七、节点间IPv6-TCP通信实验 |
4.4 IPv6网关综合实验
IPv6网关综合实验 |
实验一、IPv6协议的多网融合框架 实验二、传感器FTBee数据通信协议 实验三、基于UDP传感器信息采集实验 |
实验四、基于COAP传感器数据采集和设备控制实验 实验五、IPv6网络拓扑综合实验 |
五、配置清单
序号 | 名称 | 数量 | 备注 |
1 | Cortex-A9网关 | 1 | |
2 | 网关IO基础扩展板 | 1 | |
3 | 三路继电器模块 | 1 | |
4 | ZigBee协调器 | 1 | |
5 | IEEE802.15.4主机 | 1 | |
6 | Cortex-M3核心板(IPv6协议) | 9 | |
7 | CC2530主控底板 | 3 | |
8 | 蓝牙通信模块 | 3 | |
9 | WiFi通信模块 | 3 | |
10 | IEEE802.15.4通信模块 | 3 | |
11 | ZigBee通信模块 | 3 | |
12 | 继电器控制模块 | 1 | |
13 | 红外对射传感器模块 | 1 | |
14 | 烟雾传感器模块 | 1 | |
15 | 双数码管显示控制模块 | 1 | |
16 | 温湿度传感器模块 | 1 | |
17 | 光敏传感器模块 | 1 | |
18 | LED蜂鸣器控制模块 | 1 | |
19 | 霍尔传感器模块 | 1 | |
20 | 三轴加速度传感器模块 | 1 | |
21 | 红外接近传感器模块 | 1 | |
22 | 大气压力传感器模块 | 1 | |
23 | 结露传感器模块 | 1 | |
24 | 智能网关Android网络拓扑综合软件 | 1 | |
25 | 基于IPv6的无线传感网综合应用软件 | 1 | |
26 | ZigBee无线传输应用软件 | 1 | |
27 | DC5V3A开关电源 | 1 | |
28 | 交叉串口线 | 1 | |
29 | 交叉网线 | 1 | |
30 | Mini USB数据线 | 1 | |
31 | 方口USB同步线 | 1 | |
32 | CC2530 Debugger调试器 | 1 | |
33 | TF卡读写器 | 1 | |
34 | 8G TF card | 1 | |
35 | USB转串口线 | 1 | |
36 | J-link仿真器 | 1 | |
37 | 程序下载调试板V1.0 | 1 |
6.1 标配参数
货物名称 | 型号 | 指标参数 |
无线传感网全功能实验箱 | LGWL-PV6B |
一、整体要求 1)能够满足单片机接口及应用、传感器接口及应用、无线传感网、嵌入式操作系统开发、嵌入式Linux应用开发、Android移动应用开发等课程要求。 2)能够组建蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee四种无线网络,实现数据的无线传输; 3)能够将蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4无线网络经IPV6协议、Zigbee节点经ZStack协议融合在一个拓扑图中,在界面上显示蓝牙、WiFi、RPL802.15.4、ZigBee等节点的传感器数据或执行器状态,并实时流动地显示各个传感器数据的上、下行走向; 4)要求蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4三种传感器节点均具有唯一的IPv6地址,统一采用IPv6协议组包通信。 5)要求网关支持Linux、Android双操作系统,支持一键烧写、一键切换。 6)要求在保证网关接入互联网的前提下,能够配置接入云服务平台,并实现移动端传感器数据的采集显示和执行器的远程控制。 二、硬件资源 1.Cortex-A9网关(1个) 1)核心板资源: (1)CPU:Cortex-A9四核心的Samsung s5p4418,主频1.4GHz; (2)GPU:MAIL-400,3D图形加速 (3)内存: 1GB DDR3; (4)EMMC: 8GB; (5)核心板+底板设计:核心板加装屏蔽罩,邮票孔方式与底板连接,抗干扰能力更强,比插针式更稳定可靠。要求引出核心板信号线,不少于188PIN。 2)网关主板资源: (1)LCD接口:7寸IPS电容屏(16:9),分辨率1024×600; (2)USB接口:2路USB_HOST 2.0输出,1路USB OTG; (3)Ethernet接口:核心板内置千兆IP,外加不超过3RMB的PHY芯片即可,支持10/100/1000M,RJ45接口; (4) 串口:2路3线RS232,1路TTL接口,1路RS485,1路Bluetooth; (5)CAN总线接口:1路; (6)RS485总线接口:1路; (7)HDMI 接口:HDMI1.4a,*大支持1920*1080高清数字输出; (8)LVDS液晶屏接口:单通道,*大支持1920*1080; (9)摄像头接口:1路CMOS并行接口,*大支持800万像素; (10)AV接口:1路模拟视频母口输入; (11)外部存储扩展接口:SD卡、TF卡接口; (12)音频接口: 1路MIC输入,1路1. 8w喇叭; (13)按键:1个复位按键、1个休眠唤醒按键,2个音量键; (14) 蓝牙WiFi:板载蓝牙WiFi二合一模块; (15)Mini PCIe接口:标准可插入4G通信模模块; (16)24Pins应用扩展接口:用于处理器外设接口扩展功能,包含3路串口、1路PWM、1路IIC、1路ADC、8个GPIO,5V电源。 2.网关IO基础扩展板(1个) 由网关直接驱动。采用HC595串入并出特点,使用较少IO扩展更多功能,默认地址0x01。1路可调电位器模拟AD采样通道,1路PWM驱动的蜂鸣器,5个触摸按键,5个LED指示灯。 3.三路继电器扩展板(1个) 由网关直接驱动。采用HC595串入并出特点,使用较少IO扩展更多功能,默认地址0x10。 可控制3路继电器,线圈机械式触点,1个常开,1个常闭,*大负载10A/277V AC。 4. ZigBee协调器(1个) 与网关的TTL UART连接。采用CC2530单片机外设接口、射频通信与ZStack协议栈的方案,具备Zigbee建网功能,具有2个组网状态及无线传输指示灯,2个功能按键,提供传感器模块接口、RS232接口、调试下载接口。 5. IEEE802.15.4主机(1个) 与网关的TTL UART连接。采用CC2530射频功能与802.15.4的从机组建射频网络,接收从机信息,向从机发送命令。具有2个组网状态及无线传输指示灯,2个功能按键,提供传感器模块接口、RS232接口、调试下载接口。 6.无线传感网通信节点(12个) 1)微控制器主板硬件资源 (1)Cortex-M3核心主板(9个) 处理器基于ARM Cortex-M3核心的STM32F103,*高主频72Mhz,内部Flash 256KB,RAM 48KB。 具有1个0.96寸OLED屏,能够显示MAC地址、上下级关系、传感器数据、网络信息等。 具有4个组网状态及无线传输指示灯,2个功能按键、1个JTAG调试接口、1个24PIN的无线射频接口,1组20*2PIN传感器接口; 标配ARM仿真器、串口下载仿真调试转接板。 运行IPv6协议栈实现无线通信的功能。 (2)CC2530核心主板(3个) 处理器基于CC2530F256,具有2个组网状态及无线传输指示灯,2个功能按键、1个JTAG调试接口、1个24PIN的无线射频接口,1组20*2PIN传感器接口; 标配下载仿真器。 2)无线传感网通信模块 (1)蓝牙通信模块(3个):采用UART接口的内置协议栈方案,设置从机模式,与主机配对后,将微控制器采样数据传输给主机。 (2)WiFi通信模块(3个):采用UART接口的内置TCP/UDP/HTTP协议栈方案,支持设置为AP、STA的工作模式,与网关通信后,将微控制器采样数据传送给主机,或者接收主机的控制命令控制执行器。 (3)IEEE802.15.4通信模块(3个):基于CC2530射频组网通信方案,与边界路由器组网,实现传感器数据的双向交互。 (4)ZigBee通信模块(3个):基于CC2530+ZStack协议栈组网通信方案,与Zigbee协调器组网,实现传感器数据的双向交互。 3)传感器通信模块(12个) 接口至少包含GPIO/IIC/SPI/PWM/电源/地等信号。 兼容红外接近开关、可燃气体传感器、继电器控制、双位数码管显示、温湿度传感器、光敏传感器、LEDBEEP声光执行器、霍尔传感器、三轴加速度传感器、红外对射传感器、数字气压传感器、凝露传感器等。可直接接到主板传感器接口板上,提供各类传感器接口板的原理图和技术手册。 三、软件资源 1.嵌入式操作系统: 网关处理器支持Linux3.4、Android4.4、QT4.8或更高版本,节点支持Contiki2.7、Z-Stack2007,提供板载所有硬件接口及应用模块的驱动和应用测试,开放源码。 2. 网关操作系统烧写: 提供Windows下一键刷机软件,选择需要更新的镜像文件,可通过SD卡脱离PC机一键烧写,也可通过USB线缆刷机,支持Uboot参数修改配置。系统支持一键烧写双系统Android和Linux,可一键切换。 3.支持嵌入式开发所必须的功能: 4G语音通话、短信、上网,音频录放音功能,WIFI(支持AP热点)、Ethernet上网功能,无线蓝牙功能,模拟/数字摄像头拍照、录像功能,模拟摄像头信号接入, GPS/北斗位置导航服务,HDMI音视频输出(支持1080P)。 4.无线传感网多网融合拓扑展示应用软件的功能: 能够将蓝牙、wifi、IEEE802.15.4、ZigBee不同的传输方式,由网关解析后以拓扑图的形式在界面上展示,并为上层应用提供统一的JSON数据格式。 网关界面可显示传感器采集的数据、执行器的状态,显示传感器节点的IPv6地址,能够随意拖动传感器,而不改变网络的拓扑结构; 点击网关上传感器节点图标,可进入二级界面查看传感器的实时曲线走势,或手动控制执行器的开关。 具体包括:传感器信息采集资源驱动实现,控制传感器动作资源驱动实现,拓扑综合应用程序信息采集图标的实现; ★支持IPv6和ZStack2007双协议栈数据解析。 开发环境:Android Studio 5.ZigBee无线传感网综合应用软件的功能: 具有传感器采集、执行器驱动控制、自组网无线数据传输等功能。 提供基于Z-STACK2007协议栈的数据采集传输程序源码V2.4.2以上版本。 开发环境: IAR Embedded Workbench V7.60 for 8051 6.基于IPv6的无线传感网综合应用软件的功能: 具有传感器采集、执行器控制,内置Contiki2.7操作系统,兼容IPv6协议栈实现无线通信的功能; 兼容蓝牙、WIFI、IEEE802.15.4三种通讯模块的驱动和传输。 开发环境: IAR Embedded Workbench V7.60 for ARM 四、课程实验要求 1.STM32微控制器接口应用基础实验不少于11个:LED灯控、外部中断按键检测、串口实验、systick延时实验、IIC屏显示字符串实验、RTC实验、独立看门狗实验、定时器实验、内部温度采集实验、DMA实验。 2.基于STM32的传感器采集控制实验不少于12个:光敏传感器实验、温湿度传感器实验、三轴加速度传感器实验、霍尔检测实验、红外对射传感器实验、烟雾传感器实验、LED蜂鸣器传感器实验、继电器控制实验、双数码显示实验、红外接近传感器检测、大气压力传感器检测、结露传感器检测。 3.蓝牙传感网实验不少于4个:环境搭建实验、蓝牙透传实验、蓝牙无线点灯实验、蓝牙传感器采集与控制实验。 4.WiFi传感网实验不少于6个:环境搭建实验、WiFi AT命令测试实验、WiFi STA客户端实验、WiFi STA服务器实验、WiFi无线通信实验、WiFi传感器采集与控制实验。 5.IEEE802.15.4组网实验不少于3个:802.15.4协议简介、SLIP协议简介、PAN ID与CHANNEL简介、CC2530模块单体测试实验、CC2530模块结合测试实验。 6.CC2530射频通信实验不少于5个:点对点通信、广播通信、RSSI信号强度、空中信道监听、无线遥控。 7.ZSTACK协议栈组网实验不少于9个:ZSTACK协议栈简介、ZStack协议栈工程解析、多点自组网、信息广播/组播、网络拓扑星型网、网络拓扑树型网、ZSTACK绑定、ZSTACK串口、ZSTACK温湿度采集传输实验、ZSTACK声光传输控制实验。 8.基于STM32的Contiki操作系统移植实验不少于7个: ContikiOS系统移植、LED控制、Contiki多线程、Contiki进程间通信、按键位检测、定时器使用、OLED显示。 9.IPv6多网融合实验不少于7个: Contiki网络工程解析、IPv6网关实验、WIFI 节点IPv6组网实验、蓝牙节点IPv6组网实验、RPL802.15.4 IPv6组网实验、节点间IPv6-UDP通信实验、节点间IPv6-TCP通信实验。 10.IPv6网关综合实验不少于5个: IPv6协议的多网融合框架、传感器FTBee数据通信协议、基于UDP传感器信息采集实验、基于COAP传感器数据采集和设备控制实验、IPv6网络拓扑综合实验。 |
(一)NB-IoT温湿度控制模块(CC2530解决方案)
1.参数
由ZigBee通信模块、NB-IoT通信模块、插针方式与接口底板连接,NB-IoT通讯模块背面有SIM卡插槽。采用CC2530芯片作微控制器,运行ZStack2007协议栈,通过AT命令配置NB-IoT模块入网。
板载SHX温湿度传感器和LED灯。
通信方式:同时支持ZigBee组网传输、NB-IoT窄带通信两种方式。
供电电源:DC5V
2.实验
NB-IoT实验要求不少于5个,包括NB-IoT模块的AT指令配置测试实验、NB-IoT温湿度传感器采集传输实验、NB-IoT板载LED的远程开关控制实验、NB-IoT云平台后台UDP开发实验、Web前端用户登录实验等
(二)NB-IoT无线节点(STM32方案)
(1)具备NB-IOT低功耗无线通信协议的数据接入;
(2)射频芯片:BC95 NB-IOT无线芯片,支持电信网络,频段:850MHz,支持3GPP Rel-13以及增强型AT指令;
(3)通信速率可达100kbps,灵敏度:-129dBm,+23dBm功率输出;
(4)提供USB串口调试接口,标准SIM卡槽;
(5)主芯片:STM32F103,支持标准AT指令集;
(6)板载信号指示灯:电源、网络、数据,两路功能按键,两路串口;
(7)板载USB调试串口, ARM仿真器接口;
(9)5组RJ12电话线接口、4组RJ45以太网接口,包含RS232、RS485、CAN、IIC、SPI、4-20mA模拟量、I/O输入输出等多种有线信号,可通过扁平电话线、扁平网线直接与实际工业传感器或外设连接,进行传感器采集与执行器控制。
(三)LoRa传感器节点
(1)具备LoRa低功耗无线通信协议的数据接入;
(2)采用嵌入式无线数传模块,LoRa扩频调制技术,工作频率为 410-510MHz,高灵敏度:-144.1dBm,+20dBm功率输出;
(3)支持FSK、GFSK、LoRa调制方式;
(4)传输距离:可视、开阔,超远通信距离5km传输;
(5)主芯片:STM32F103,支持标准AT指令集;
(6)板载信号指示灯:电源、网络、数据,两路功能按键,两路串口;
(7)板载USB调试串口, ARM仿真器接口;
(8)5组RJ12电话线接口、4组RJ45以太网接口,包含RS232、RS485、CAN、IIC、SPI、4-20mA模拟量、I/O输入输出等多种有线信号,可通过扁平电话线、扁平网线直接与实际工业传感器或外设连接,进行传感器采集与执行器控制。
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