全功能多網(wǎng)融合物聯(lián)網(wǎng)實驗箱

KCWLW-01A型全功能多網(wǎng)融合物聯(lián)網(wǎng)實驗箱

一、平臺簡介

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)綜合教學(xué)平臺，除了將常用的短距離無線通信方式ZigBee、WiFi、Bluetooth、IEEE802.15.4和有線通信方式以太網(wǎng)、CAN、485總線等集成到一個實訓(xùn)平臺中，更是將IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入到無線節(jié)點(diǎn)中，統(tǒng)一采用IPv6協(xié)議組網(wǎng)，實現(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)唯一可尋址。同時，平臺提供Cortex-A9四核處理器作為異構(gòu)網(wǎng)關(guān)，具有1GB內(nèi)存，8GB大容量存儲空間和豐富的外圍接口，可板載GPS定位、WIFI/BT二合一通訊、4G移動通訊等多種模塊，內(nèi)嵌Android、Linux雙系統(tǒng)，可一鍵切換；方便學(xué)校開展各種通訊知識的教授、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和Android應(yīng)用開發(fā)。

系統(tǒng)由淺入深提供了豐富的實驗例程和實驗指導(dǎo)書，擴(kuò)展性強(qiáng)，能夠滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、微控制器原理、嵌入式系統(tǒng)、中間件開發(fā)、移動通訊、下一代互聯(lián)網(wǎng)及工程項目等諸多課程的教學(xué)與實踐。

二、實現(xiàn)功能

1、各個傳感器節(jié)點(diǎn)具有監(jiān)測環(huán)境參數(shù)或設(shè)備驅(qū)動控制的功能；

2、傳感器節(jié)點(diǎn)可組建WiFi、藍(lán)牙、IEEE802.15.4三種無線網(wǎng)絡(luò)，通過Contiki操作系統(tǒng)和IPv6協(xié)議，實現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)的無線傳輸；

3、傳感器節(jié)點(diǎn)可組建ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸；

4、網(wǎng)關(guān)與節(jié)點(diǎn)具有CoAP應(yīng)用協(xié)議通信的功能；

5、網(wǎng)關(guān)應(yīng)用軟件通過CoAP服務(wù)，將WiFi、藍(lán)牙、IEEE802.15.4無線網(wǎng)絡(luò)解析處理，融合在Mesh拓?fù)鋱D中，實時流動地顯示傳感器數(shù)據(jù)的上、下行走向；

6、網(wǎng)關(guān)應(yīng)用軟件展示的傳感器節(jié)點(diǎn)，可隨意拖動，不會影響網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)流向。

7、可單獨(dú)選擇一種無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，查看當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)的采樣數(shù)值、或設(shè)備開關(guān)狀態(tài)等詳情。

三、平臺特點(diǎn)

1、適合多種物聯(lián)網(wǎng)課程：可滿足智能傳感器、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)中間件、物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用等課程實驗。

2、多網(wǎng)融合：引入藍(lán)牙、WiFi、IEEE802.15.4、IPv6多種組網(wǎng)方式，多網(wǎng)融合，統(tǒng)一采用IPv6協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，COAP應(yīng)用通信協(xié)議；同時提供ZigBee組網(wǎng)。

3、身份唯一：WiFi、藍(lán)牙、IEEE802.15.4傳感器節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一采用IPv6協(xié)議組網(wǎng)通信，具有唯一的網(wǎng)絡(luò)地址。

4、結(jié)構(gòu)統(tǒng)一：藍(lán)牙、WiFi、IEEE802.15.4等節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一采用Cortex-M3嵌入式處理器、Contiki操作系統(tǒng)和6Lowpan IPv6協(xié)議實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。所有節(jié)點(diǎn)采用處理器模塊、無線通信模塊、傳感器模塊與底板統(tǒng)一插拔連接的形式。

5、類型豐富：支持溫濕度檢測、光強(qiáng)檢測、三軸加速度、超聲波、繼電器控制、煙霧檢測、酒精檢測、熱釋電檢測、霍爾檢測、壓力檢測、聲光控制、數(shù)碼管顯示等多種傳感器節(jié)點(diǎn)，更換傳感器調(diào)理板即可改變節(jié)點(diǎn)類型。

6、一鍵切換：網(wǎng)關(guān)支持Android和Linux雙系統(tǒng)，一次燒寫，一鍵切換，默認(rèn)運(yùn)行Android系統(tǒng)。減少燒寫系統(tǒng)消耗的時間，方便不同興趣的用戶快速進(jìn)入開發(fā)狀態(tài)。

四、典型實驗

1、STM32微控制器接口技術(shù)部分

實驗一、Led閃爍控制實驗

實驗二、按鍵檢測實驗

實驗三、串口通信實驗

實驗四、systick延時實驗

實驗五、IIC實驗

實驗六、RTC實驗

實驗七、IWDG獨(dú)立看門狗實驗 

實驗八、WWDG窗口看門狗實驗

實驗九、定時器實驗

實驗十、STM32內(nèi)部溫度傳感器實驗

實驗十一、STM32的DMA的實驗

2、基于STM32的傳感器采集控制部分

實驗一、光強(qiáng)傳感器實驗

實驗二、溫濕度傳感器實驗

實驗三、三軸加速度傳感器實驗

實驗四、酒精傳感器實驗

實驗五、繼電器控制實驗

實驗六、超聲波測距傳感器實驗

實驗七、熱釋電紅外傳感器實驗

實驗八、煙霧傳感器實驗

實驗九、LED蜂鳴器傳感器實驗

3、基于STM32的Contiki-IPv6系統(tǒng)移植部分

實驗一、Contiki移植實驗

實驗二、Contiki LED控制

實驗三、Contiki多線程

實驗四、Contiki進(jìn)程間通信

實驗五、Contiki按鍵位檢測

實驗六、Contiki定時器

實驗七、Contiki OLED屏顯示實驗

4、基于CC2530的Contiki -IPv6系統(tǒng)移植部分

實驗一、Hello-world實驗教程

實驗二、blink-hello實驗教程

實驗三、Event-post 實驗教程

實驗四、TIMERS 實驗教程

實驗五、TEST-SENSORS 實驗教程

實驗六、ECHO-SERVER實驗教程

實驗七、udp-ping6 實驗教程

5、藍(lán)牙組網(wǎng)部分

實驗一、藍(lán)牙技術(shù)簡介

實驗二、藍(lán)牙工作原理

實驗三、藍(lán)牙AT 指令簡介

實驗四、藍(lán)牙主從配置

實驗五、藍(lán)牙透傳實驗

6、Wifi組網(wǎng)部分

實驗一、WiFi AT命令配置實驗

實驗二、WiFi AT命令配置STA實驗

實驗三、WiFi AT命令配置AP實驗

實驗四、WiFi接入無線路由器實驗

實驗五、WiFi AP無線網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)實驗

實驗六、WiFi連接服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸實驗

實驗七、WiFi 作為服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸實驗

7、RPL802.15.4組網(wǎng)部分

實驗一、CC2530模塊簡介

實驗二、802.15.4協(xié)議簡介

實驗三、SLIP協(xié)議簡介

實驗四、PAN ID、CHANNEL簡介

實驗五、CC2530模塊單體測試實驗

實驗六、CC2530模塊結(jié)合測試實驗

8、基于CC2530的ZigBee組網(wǎng)部分

實驗一、Z-Stack 2007協(xié)議棧：基礎(chǔ)知識、安裝、開發(fā)環(huán)境搭建；

實驗二、GenericApp搖桿綁定傳輸

實驗三、GenericApp點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸

實驗四、ZigBee數(shù)據(jù)包的捕獲與協(xié)議分析

實驗五、Z-Stack協(xié)議棧流程分析

實驗六、ZigBee協(xié)議棧中串口收發(fā)基礎(chǔ)實驗

實驗七、ZigBee協(xié)議棧NV設(shè)備操作

實驗八、GenericAPP添加溫濕度無線傳輸

9、基于IPv6的物聯(lián)網(wǎng)綜合部分

實驗一、IPV6網(wǎng)關(guān)實驗

實驗二、藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)IPV6組網(wǎng)實驗

實驗三、WIFI 節(jié)點(diǎn)IPV6組網(wǎng)實驗

實驗四、RPL802.15.4 IPV6組網(wǎng)實驗

實驗五、Zigbee組網(wǎng)實驗

實驗六、傳感器數(shù)據(jù)通信協(xié)議

實驗七、網(wǎng)絡(luò)Mesh綜合應(yīng)用程序開發(fā)實驗

實驗八、基于COAP協(xié)議的傳感器數(shù)據(jù)采集及控制實驗

10、節(jié)點(diǎn)云實驗

實驗一、Android網(wǎng)關(guān)MQTT客戶端發(fā)布實驗

實驗二、Android網(wǎng)關(guān)MQTT客戶端訂閱實驗

11、局域網(wǎng)組網(wǎng)實驗

實驗一、局域網(wǎng)云服務(wù)器搭建使用

實驗二、局域網(wǎng)數(shù)據(jù)庫建立

實驗三、局域網(wǎng)MQTT代理服務(wù)器

實驗四、MQTT代理服務(wù)器測試