FCWL-619物聯網實驗開發實驗箱

一、技術(shu)參數：

1、電源(yuan)：AC220V；5%

2、外(wai)型(xing)尺(chi)寸：（580*400*200）MM

3、安(an)全保護：具有漏電保護裝置

2、開發系統組成參(can)數(shu)

2.1節(jie)點（4個）

1．硬件(jian)指標

1）微(wei)處(chu)理器：CC2530（SoC設計，工業標(biao)準增強型(xing)，256Kbyte Flash AD 10Bbit 1Ch），2.4GHz (IEEE 802.15.4)

2）傳輸速率：最大250Kbps；

3）傳輸(shu)距離：0-100m可調（增強(qiang)型可達(da)800m）；

4）節(jie)點(dian)采用模塊化設計(ji)，由主板(ban)(ban)、核心板(ban)(ban)、傳感器板(ban)(ban)組成，均采用插拔式結構，方便進行更(geng)換、升級。

5）節點能夠支持4種(zhong)供電方(fang)式(shi)：USB、電池、外接電源、調(diao)試接口(kou)供(gong)電。

6）節點母(mu)板采(cai)用插拔式結(jie)構(gou)，可以(yi)獨立更換(huan)上(shang)層傳感器模塊。

7）節(jie)點母(mu)板配備功能擴(kuo)展(zhan)接口，可擴(kuo)展(zhan)串口及所有IO管腳(jiao)

8）匯聚節點可以(yi)通過串口和USB接口(kou)和(he)電腦及嵌入式平臺連接，并(bing)可給節點(dian)一鍵燒錄程序(xu)。

9）傳感器接口：4-20mA的工業(ye)接口，可以根據自己的需(xu)求添加配(pei)置新傳(chuan)感(gan)器，有添加新傳(chuan)感(gan)器實驗(yan)指導

2．軟件說(shuo)明

TinyOS：提供運(yun)行(xing)無線傳感器網(wang)絡業界公(gong)認標(biao)準開源操作(zuo)系統TinyOS，并提供MAC層、路由(you)層、網絡層協議的源代碼。

提(ti)供在(zai)Tinyos操作系(xi)統環境下(xia)的程序(xu)源碼、開發文件、開發工具。

Z-STACK：TI標準Zigbee協議棧

網絡協議：基于TinyOS操作系統自主設計的(de)穩定(ding)開源的(de)路(lu)由協議，兼容XMesh網狀(zhuang)協議和ZigBee標準協議(yi)，支持Z-MAC（集成CSMA、TDMA機制）、X-MAC等

低功耗協議：實現UltraLowPower，電池使(shi)用最大化

安全(quan)傳(chuan)輸：AES等可(ke)選加(jia)密方式，實現安全傳(chuan)輸

開發環(huan)境：NesC編(bian)譯器、KELL編譯(yi)器、IAR編譯器

2.2匯(hui)聚網(wang)關（1個）

1．硬件指標(biao)

微(wei)處理(li)器：C8501F320（全速USB2.0接口；16Kbyte Flash）

節(jie)點插(cha)座：支持節(jie)點模(mo)塊熱插(cha)拔，通過標準(zhun)接口與節(jie)點連接

調(diao)(diao)試(shi)接口(kou)(kou)：網關調(diao)(diao)試(shi)接口(kou)(kou)，可在線調(diao)(diao)試(shi)節點程序

LED調試：3個LED調試信號燈

電源：USB口(kou)5V供(gong)電(dian)/外(wai)接5V電源/2.7-3.3V電池供(gong)電

大規模(mo)路由：一個網(wang)關可以(yi)帶至少300個節(jie)點(dian)，且所有節(jie)點(dian)的(de)有效數(shu)據能夠(gou)在規定時(shi)間(jian)全部內上傳(chuan)至網關。

2．軟件(jian)說明

工具：ISP在(zai)線(xian)下(xia)載工(gong)具、IAR在線調(diao)試工具、KEIL在(zai)線調試工具

2.3嵌入式網關（1個(ge)）

1．硬件指標(biao)

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

（2）嵌入式(shi)網關可(ke)以與母板分(fen)離，直接插(cha)拔，并可(ke)以獨立工(gong)作。

（3）板載資源

1）集成USB 2.0 Hub:擴展出4個USB Host口，其(qi)中3個為標(biao)準方(fang)口，另1個通(tong)過SCON接口(kou)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監控攝像頭(注(zhu)意:2路(lu)不可(ke)同時使用)RS485: 1路(lu)

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

4）中斷式按鍵: 8個，同時(shi)通過CON7座引出(chu)，方便用戶擴(kuo)展使(shi)用

5）RJ45網口(kou):網(wang)卡采用DM9000AEP，10/100M自(zi)適(shi)應

6）音(yin)頻輸(shu)入與輸(shu)出:采(cai)用WM8960專業音頻芯片，在(zai)板麥克風，內(nei)含Class D功放(fang)，并支持(chi)HDMI音頻和(he)視頻同步(bu)輸出(chu)

7）USB Slave: 1路，符合(he)USB 2.0規范(fan)

8）紅(hong)外接收頭：1個

9）ADC輸入：6路，其中AIN0連(lian)接了(le)在板可掉電阻，用于測試

10）蜂鳴(ming)器：1路，由PWM0控(kong)制

11）EEPROM: AT24C08(256 Byte)，用于I2C測試(shi)

12）LCD接口：2個LCD接口，均為40 Pin 0.5mm間距貼(tie)片座(zuo)，支(zhi)持一線精準觸摸，支(zhi)持3.5"-19"全(quan)彩TFT顯示屏，標配7"電容(rong)屏或電阻屏。

13）SDIO接(jie)口：用于(yu)連接(jie)SD WiFi模塊等

14）CMOS Camera:用(yong)于(yu)連接(jie)CMOS攝像頭

2．軟(ruan)件配置

Superboot-210、Android 2.3 + Linux-2.6.35、Android 4.0(提供Linux-3.0.8內核源(yuan)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(ge)）

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

主要特(te)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(zeng)強(qiang)AT命令集）

5）SIM應用工具包(bao)

6）供應(ying)電壓范圍(wei)：3.2 ... 4.8V

7）低功(gong)耗：1.5mA（睡眠模式）

8）操作溫度(du)范圍(wei)：-40°C to +85°C

2.5標配傳(chuan)感器模塊（8種）

傳感(gan)器模塊標(biao)準(zhun)配(pei)置(zhi),采(cai)(cai)用統一(yi)接口(kou)設計。節(jie)點母(mu)板采(cai)(cai)用插拔式(shi)結構，可以(yi)獨立(li)更(geng)換上層傳感(gan)器模(mo)塊

1）溫(wen)濕度傳感器(qi)

采用SHT11芯片；數字式輸出、免調試、免外(wai)圍電路、功(gong)耗低、高可靠性；14位精度(du)；I2C接口

（1）溫(wen)度：(-40°C)~ (+123.8°C)；±0.5°C@25°C

（2）濕度(du)：0 to 100% RH；±3.5%RH;

（3）功耗：30uW

可廣(guang)泛得應用于(yu)暖(nuan)通空調HVAC、汽(qi)車、消費電子、家用氣象(xiang)站、濕度調(diao)節器、測試及檢測設備、數據紀錄儀、自動控制、家電產品、醫療儀器等(deng)領域。

2）光照傳感器

采用FLA613

（1）參數測(ce)量范圍：0~1400w/m2

（2）測量波(bo)長：全光譜

（3）輸(shu)出：線性(xing)電(dian)壓信號

（4）防(fang)護等級：IP65

3）雨(yu)滴(di)傳(chuan)感(gan)器(qi)

（1）環境溫(wen)度：-20～+50℃

（2）環境濕(shi)度：RH≤95℅%

（3）大氣壓(ya)力：86KPa～106KPa

（4）導通電阻：≤1 KΩ

（5）工作電(dian)壓：5V(DC AC)

（6）工作電(dian)流：≤10 mA（DC.AC）

（7）響應(ying)時間：≤10 S

（8）恢復時(shi)間：≤30 S（需擦拭）

4）火(huo)焰傳感器

焰(yan)(yan)傳感器(qi)利用(yong)紅外線(xian)對(dui)對(dui)火焰(yan)(yan)非常敏感的(de)(de)(de)(de)特點，使用(yong)特制的(de)(de)(de)(de)紅外線(xian)接(jie)受管來(lai)檢(jian)測(ce)火焰(yan)(yan)，然后把火焰(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)亮度(du)(du)轉(zhuan)化(hua)(hua)為高低變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)電平信號，輸入到中央(yang)處(chu)(chu)理器(qi)中，中央(yang)處(chu)(chu)理器(qi)根據信號的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)做出相應的(de)(de)(de)(de)程序處(chu)(chu)理。不(bu)同燃燒物(wu)的(de)(de)(de)(de)火焰(yan)(yan)輻射強(qiang)度(du)(du)、波長(chang)分(fen)布有所差異，但總體來(lai)說，其(qi)對(dui)應火焰(yan)(yan)溫度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)近紅外波長(chang)域及紫(zi)外光(guang)域具有很(hen)大的(de)(de)(de)(de)輻射強(qiang)度(du)(du)，根據這種特性可制成火焰(yan)(yan)傳感器(qi)。

5）磁場(霍爾(er))傳(chuan)感器

采(cai)用(yong)薄膜磁(ci)(ci)阻傳感器(qi)，是(shi)利(li)用(yong)鐵磁(ci)(ci)材(cai)料坡莫合金的(de)各項異(yi)性(xing)(xing)磁(ci)(ci)電阻效應制作的(de)，能(neng)(neng)(neng)夠測(ce)量(liang)(liang)磁(ci)(ci)場的(de)大小(xiao)和方(fang)向。這種傳感器(qi)具有(you)體(ti)積(ji)小(xiao)、功耗(hao)低、靈敏(min)度高、可靠性(xing)(xing)高、抗干擾能(neng)(neng)(neng)力強(qiang)、溫度穩定性(xing)(xing)好、耐惡(e)劣環(huan)境(jing)能(neng)(neng)(neng)力強(qiang)、工作頻(pin)帶寬、易(yi)于與數字(zi)電路(lu)匹配以(yi)及(ji)便(bian)于安裝等優點，還具有(you)可以(yi)不經物接觸(chu)就能(neng)(neng)(neng)測(ce)出(chu)磁(ci)(ci)場的(de)存在(zai)、強(qiang)弱(ruo)和方(fang)向等特(te)性(xing)(xing)的(de)優勢，因此(ci)成為(wei)許多領(ling)域控(kong)制系統的(de)“眼睛”。在(zai)測(ce)量(liang)(liang)弱(ruo)磁(ci)(ci)場和基(ji)于弱(ruo)磁(ci)(ci)場的(de)地磁(ci)(ci)導航、數字(zi)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)羅盤、交通檢測(ce)、流程控(kong)制、位置(zhi)測(ce)量(liang)(liang)、偽鈔鑒別(bie)以(yi)及(ji)干擾磁(ci)(ci)場的(de)補償(chang)電路(lu)等方(fang)面具有(you)廣泛的(de)應用(yong)前(qian)景,廣泛應用于工業、交通、航(hang)天、航(hang)海(hai)、醫(yi)療器械等多種(zhong)領(ling)域。

6）震(zhen)動傳感器(qi)

震(zhen)動(dong)傳感器器件檢測到振動(dong)信號時(shi)，能夠輸出直(zhi)流電壓信號，經外部(bu)元件電流放(fang)大(da)后(hou)，即(ji)可(ke)驅動(dong)報警一段時(shi)間后(hou)自動(dong)復(fu)原。801S震動傳(chuan)感器性能:

（1）具有極寬(kuan)的的震(zhen)動偵測范圍，無方(fang)向限制(zhi)

（2）600000000次震動保證

（3）低損耗

（4）靈敏度可調

（5）可用于房屋(wu)，橋梁震動(dong)檢(jian)測

7）噪聲傳感器

  噪聲傳感器(qi)是一款(kuan)寬聲頻范(fan)圍(wei)、高聲強動(dong)態范(fan)圍(wei)、操作簡便的聲音(yin)傳感器(qi)，適用于(yu)環境噪聲的檢測。其(qi)技術(shu)參數如下：

（1）頻率(lv)范圍：0.02～20 KHz

（2）動態范(fan)圍：20～140 dB

（3）靈敏度：50 mV/pa

（4）極(ji)化(hua)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(shi)度：≤80[%]

（9）大氣壓力：1個大(da)氣壓

其它事(shi)項：測量部不(bu)受外(wai)來沖擊

8）氣體(ti)(ti)壓力傳感器

MPS系(xi)列的表面(mian)貼裝壓(ya)力傳感器為(wei)測量絕(jue)對(dui)壓(ya)力和表壓(ya)力提供了(le)一種有效的方(fang)法(fa)。這種COB和表面空(kong)腔的封裝形式為產(chan)品提供了一種(zhong)在各種(zhong)特殊(shu)用(yong)途(tu)的應用(yong)可能。MPS系列傳感器(qi)為非補償型，能夠在干凈干燥(zao)的(de)氣體(ti)（空氣、氮氣或其他相似氣體(ti)）中使(shi)用。產品(pin)可提供一個5腳(jiao)的開橋結構。如果需要，一(yi)個(ge)4腳的(de)(de)閉(bi)橋也同樣可以。軟凝膠涂層(ceng)可提(ti)供一些對外環境(jing)的(de)(de)保護，但仍然不(bu)建議將其應用(yong)在高潮濕度或腐蝕(shi)性的(de)(de)環境(jing)。傳感器封裝材料符合美國(guo)和歐盟(meng)ROHS標準，COB封裝(zhuang)。其(qi)具體性能(neng)參(can)數(shu)如下：

（1）絕壓型：15psi

（2）工(gong)作(zuo)溫度(du)：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(ying)時間：20ms

（7）靈(ling)敏度(du)溫(wen)度(du)系數(shu), TCS (0-50°C)：±1.3%FS

（8）壓力(li)遲(chi)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(mo)塊1個；

電源(yuan)接口：USB供電，5V供電；

工(gong)作溫(wen)度(du)：0℃～+60℃（13.56MHz）、-20℃~+65℃（900MHz）；

RF功率(lv)：100mW～200mW；

讀寫距離：100mm（13.56MHz）、15cm~1m（900MHz）；

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

應用(yong)軟件：Demo軟(ruan)件，PC SDK Windows應(ying)用開發套(tao)件。

2.7 繼(ji)電(dian)器、LED燈光、步(bu)進電機模(mo)塊 各一個

3、教學(xue)開(kai)發(fa)光盤

內容包含：提(ti)供詳實的實驗程(cheng)序例(li)程(cheng)及實驗步(bu)驟和(he)產(chan)品說明，開發環境(jing)、源代碼(ma)、實驗教學體(ti)(ti)系、應用(yong)DEMO、開發工(gong)具（KEIL）。提供TinyOS的源代(dai)碼，包括所有的教學實驗、靜態路(lu)由、動態路(lu)由；提供zigbee協議代碼。提供上(shang)層應用程序包括WSN數據采集分(fen)析(xi)軟(ruan)(ruan)件、光監控(kong)軟(ruan)(ruan)件、網絡包監控(kong)軟(ruan)(ruan)件（sniffer）、靜態路(lu)由配置軟(ruan)(ruan)件(jian)，其中提供(gong)數據采集分析軟(ruan)(ruan)件(jian)和光監控(kong)軟(ruan)(ruan)件(jian)的源代碼。

4、本基(ji)礎實驗(yan)平臺能做(zuo)實驗(yan)課程

1基于TinyOS自主(zhu)協(xie)議(yi)實驗列表

1．基礎(chu)實驗

1）LED實驗；

2）定(ding)時器實驗；

3）串(chuan)口調試實(shi)驗；

4）串口(kou)通(tong)信實驗；

5）Flash組件實驗(yan)；

6）超聲(sheng)波傳感(gan)器實驗；

7）繼電器實驗；

2．無線射(she)頻創(chuang)新實驗

1）點對點通信實驗；

2）射頻廣播實(shi)驗；

3）無線監聽(ting)實驗（Sniffer）；

4）RSSI采集實驗(yan)；

5）頻道設(she)置實驗(yan)；

6）發(fa)射功率設置實驗；

7）AD傳感器采集實(shi)驗；

8）數字傳感(gan)器采(cai)集實驗；

9）開關(guan)量(liang)傳感器采集(ji)實(shi)驗；

10）傳感器采集通訊實驗；

11）攝像頭傳感器(qi)實(shi)驗；

12）繼電器控制實驗；

3．WSN綜合(he)創新實驗

1）星形網(wang)絡(luo)組(zu)網(wang)實驗；

2）樹形(xing)網絡組網實驗；

3）動態路由組(zu)網(wang)實驗；

4）靜態路由組網(wang)實驗；

5）RSSI定(ding)位實驗；

6）WINCE采(cai)集綜(zong)合實驗；

4．應用演示實驗

1）溫度(du)場實驗(yan)；

2）流量監控實(shi)驗；

3）光(guang)照分布實驗(yan)；

4）磁場(chang)分布實(shi)驗；

5．M2M實驗

1）AT指(zhi)令集(ji)實驗；

2）短(duan)信上行實驗(yan)；

3）短信下(xia)行(xing)實驗；

4）端反向控制(zhi)實(shi)驗；

5）數(shu)據透傳實(shi)驗；

4．基于ZIGBEE自(zi)主協議實驗列表

1．基礎(chu)實驗(yan)

1）LED實驗；

2）定時(shi)器實驗；

3）串口調試(shi)實驗(yan)；

4）串口通(tong)信實驗；

5）Flash組件實驗；

6）看(kan)門狗實(shi)驗(yan)；

2．無線(xian)射頻實(shi)驗(yan)

1）點對(dui)點通(tong)信實驗(yan)；

2）射(she)頻廣播實驗；

3）RSSI采集實驗；

4）系統A/D采(cai)集組件實驗；

5）數字式傳感(gan)器實驗(yan)；

6）添加A/D傳感(gan)器(qi)實驗；

7）添加數字式傳感器實(shi)驗；

8）添加開(kai)關式傳(chuan)感器采集實驗；

9）傳感器采集通訊(xun)實驗；

3．Zigbee綜合創(chuang)新實驗(yan)

1）Zigbee星形網絡拓撲實驗；

2）Zigbee串狀網(wang)絡拓撲(pu)實驗；

3）Zigbee網(wang)狀網(wang)絡拓撲實驗；

4）Zigbee動態(tai)路由(you)實(shi)驗(yan)；

5）Zigbee網絡(luo)數據互發實驗(yan)；

6）Zigbee無(wu)線(xian)傳感網絡實(shi)驗；

4．3基于RFDI實驗列表

1．125K RFID實驗

1）識別(bie)標簽(qian)號實驗；

2）尋(xun)卡實驗；

3）認(ren)證(zheng)操(cao)作實(shi)驗；

4）讀(du)取數據實驗；

5）寫入數據實驗；

6）休眠操作實驗(yan)；

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(yan)；

3．ISO18000-6實驗

1）軟件操作實(shi)驗；

2）識別(bie)標簽號實驗；

3）單卡識別(bie)實驗；

4）多卡識別實驗；

5）功率(lv)設(she)置實驗；

6）當(dang)前功率讀取實驗(yan)

7）設置輸出功率實(shi)驗；

8）讀取(qu)數據實驗；

9）寫入數據實驗(yan)；