物联网创新套件实验系统增强版适合于支持无线传感网络、物联网工程、嵌入式系统原理与应用、单片机技术和物联网中间件技术等系列课程的实验教学。系统包含多种传感器模型和无线组网模式，硬件资源由8个无线通信模块、8个传感器模块、8个电源板模块、Cortex A8双核多功能嵌入式网关和其他配套设备组成。软件资源包含无线传感器网络软件、sniffer软件、嵌入式网关软件与PC Server端软件等。实验资源则采用由简单到复杂的设计模式，引导学生掌握物联网开发要领，为物联网工程应用打下坚实的基础。学生通过学习相关的物联网实验，实现多种物联网构架，熟悉和掌握物联网的构成及实际应用。
1、系统完整性：
包括无线传感网节点模块和Cortex A8双核多功能嵌入式网关，完整实现采集和控制。实验内容涉及嵌入式、无线传感网和物联网原理及应用。
2、先进性：
将复杂的无线传感节点结构有机的打散开，让用户直观的了解到无线节点的组成单元。方便老师教学时有针对性的讲解每个单元的功能及实现，让学生更好的理解。
电源底板模块接口兼容目前市场上常用的无线芯片，包括CC2430、CC2431、CC2530、CC430、CEL工业模块以及国内常用的TinyOS的ATMEL128处理器。
传感器及控制模块采用ID自动识别，可自由互换，在更换传感器模块后无需对节点重新编程或烧写，无需人为干预，无线节点模块会自动识别新接入的传感器。
3、开放性：
系统开放所有软硬件设计资源。
物联网创新实验系统提供了基本的传感器模块、无线传感网通信模块、嵌入式网关、计算机服务器参考软件等。用户可自由选择在PC端或嵌入式网关提供的软件中操作。
1.无线传感网节点
无线传感网节点模块采用模块化设计，各个模块可自由组合形成针对不同应用的无线节点。系统包含多个无线传感网节点模块及一个无线网络协调器模块。
| 无线传感网节点（1套设备8个节点） | |
|---|---|
| 无线节点模块 | TI CC2530F256，2.4GHz，6层邮票孔设计PCB板，预留外接天线底座，默认使用Antenova板载天线（标配） 无线节点模块引脚兼容芯片系列：
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| 传感控制模块 | 可以连接系列传感模块，引脚兼容。 传感采集以及反馈控制模块： 标配：
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| CORTEX-M3 嵌入式模块（标配） | |
| M3 CPU | 80 MHz LM3S9B96 ，256 K Flash, 96 K SRAM, and integrated EthernetMAC+PHY, USB OTG, and CAN communications |
| FLASH | 1 MB serial Flash memory |
| 电压参考 | Precision 3.00 V voltage reference |
| ROM 程序 | SAFERTOS™ operating system in microcontroller ROM |
| 音频 | I2S stereo audio codec，Line In/Out、Headphone Out、Microphone In |
| 以太网 | 10/100 BaseT Ethernet |
| USB 口 | USB On-The-Go (OTG) Connector：Device, Host, and OTG modes |
2.Cortex A8双核多功能嵌入式网关
Cortex A8嵌入式网关的核心CPU采用美国TI(德州仪器)OMAP3530双核CPU，600MHz ARM Cortex-A8主处理器430MHz TMS 320C 64x+ DSP协处理器，POWERVR SG™ 2D/3D加速引擎。独立的电源管理模块，采用集成度极高的TI公司TPS65930芯片，实现核心板电源管理的智能化和低功耗，核心板可以与网关母板分离，直接插拔，并可以独立工作。
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|---|---|---|
| CPU | OMAP3530(ARM Cortex-A8 600M + 430MHz TMS 320C 64x+ DSP) POWERVR SG™ 2D/3D加速引擎 TPS65930电源管理 | |
| DDR RAM | 256M DDR RAM | |
| FLASH | 256M NAND FLASH | |
| 以太网 | 10/100M 自适应以太网控制器 DM9000 | |
| SD/MMC | 高速SD/MMC 接口一路 | |
| SDIO | 预留SDIO接口可以外接WIFI和蓝牙 | |
| USB HOST | 4路 USB2.0 HOST接口 | |
| USB OTG | 1路USB OTG接口 | |
| RS232接口 | 3路RS232 | |
| 液晶屏 | 7寸 TFT LCD（包含触摸屏和有机玻璃外壳） 16：9 显示，分辨率：800 × 480 | |
| 音频 | 一组AC97标准音频接口 | |
| 触摸屏 | 四线电阻式触摸屏 | |
| LED显示 | 4个LED工作状态指示 | |
| 按键 | 4个功能按键 | |
| 无线接入模块 | ||
| 无线接入模块 | BT/GPRS/3G(选配) | |
3.物联网综合演示系统
采用物联网中间件架构，实现Zigbee网络拓扑显示、传感器采集、资源控制、数据保存及历史数据查询。开放PC应用层调用接口，让学生可以自己编程设计，实现相应的效果。
PC端上位机拓扑显示
PC端上位机无线节点资源控制
PC端上位机无线节点数据采集数据视图
PC端上位机无线节点数据采集波形视图
PC端上位机智能家居控制
PC端上位机智能农业控制
4、嵌入式网关数据采集
嵌入式网关软件包括WINCE6.0系统软件，数据采集控制软件实现传感器采集、资源控制、数据保存及历史数据查询，同时也开放应用层调用接口，让学生可以自己编程设计。
1、软件资源
| 软件包 | 备注 |
|---|---|
| 无线传感器网络协议栈 | 遵循Zigbee标准的基于TI Z-Stack协议栈开发的OURS-Stack Zigbee协议栈，遵循Zigbee 2007/PRO，可完全实现Zigbee星状、树状、MESH网拓扑 |
| Packet Sniffer软件 | Packet Sniffer是一款专门的协议分析软件，可以对PHY、MAC、NETWORK/SECURITY、APPLICATION、FRAMEWORK和APPLICATION PROFOCES等各层协议上的信息包进行分析和解码；显示出错的包以及接入的错误；指示触发包；在接收和注册过程中可连续显示包。可以利用Packet Sniffer分析Zigbee建立网络、加入网络、发送数据、接收数据的过程 |
| 嵌入式网关软件 | 嵌入式网关软件包括WINCE6.0系统软件、嵌入式网关WinCE6.0 BSP包、WinCE6.0内核裁剪工程、应用程序开发SDK包、网络采集显示控制DEMO |
| PC Server端软件 | 采用物联网中间件架构，实现Zigbee网络拓扑显示、传感器采集、资源控制、数据保存及历史数据查询、远程通过Internet访问内部数据等 |
2、实验资源
实验从无线网络处理器的基本实验，逐步进阶到无线数据采集通信的高级实验，再到嵌入式网关及PC上位机实验，既能满足基础的教学要求，又能加强学生的实际应用能力。
| 实验列表（提供实验指导书及实验源码） | |
| 无线传感网实验 | 实验一：建立CC2530开发环境 实验二：GPIO控制实验 实验三：LCD控制试验 实验四：CC2530外部中断实验 实验五：CC2530时钟源选择实验 实验六：CC2530功耗模式选择实验 实验七：CC2530睡眠定时器使用实验 实验八：CC2530串口通信实验 实验九：CC2530 ADC实验 实验十：温湿度及光照采集实验 实验十一：简单无线通信实验 实验十二：CC2530无线通信丢包率测试实验 实验十三：802.15.4-2.4GHz各信道信号强度测试实验 实验十四：Z-Stack点到点通信实验（无线串口） 实验十五：Z-Stack点到点通信实验（最大吞吐量测试） 实验十六：Z-Stack点到点通信实验（两终端数据包间隔互发） 实验十七：Z-Stack星状网通讯实验 实验十八：Z-Stack MESH网通讯实验 实验十九：Z-Stack Zigbee PRO通讯实验 |
| 嵌入式网关实验 （WinCE 6.0） | 实验一：搭建WinCE6.0开发环境 实验二：建立WinCE 6.0平台并导出SDK 实验三：HelloWorld实验 实验四：SD卡实验 实验五：液晶屏坏点测试实验 实验六：简单聊天室实验（CE版） 实验七：串口实验 实验八：Web Server实验 实验九：数据采集实验 实验十：网关多点数据采集实验 |
| PC Server实验 | 实验一：C/S架构建立通讯实验 实验二：C/S架构节点组网实验 实验三：C/S架构实时数据采集实验 实验四：C/S架构节点资源控制实验 实验五：B/S架构Web服务系统搭建实验 实验六：B/S架构节点拓扑结构显示实验 实验七：B/S架构节点信息显示及控制实验 |
| 综合实训 | 车位管理系统 机械零部件质量检测分拣系统 基于三轴加速度振动感应和GIS/GPS的列车路轨状态无线监控系统 老年人室内监控系统 温室环境远程监控系统 输液监控系统 桥梁健康检测系统 智能泊车导航与管理系统 旅游景区监控管理体统 智能婴儿监护系统 移动健康监护系统 智能教室系统 多维警戒-重点装备智能监控系统 卫星场站天线及前端机房环境综合监控系统 机场电磁卫士系统 云南野生菌培育系统 硒砂瓜灌溉系统 农业种植环境监控系统 开放实验室管理系统 山体滑坡、泥石流实时监测系统 轨道节能控制技术研究系统 智能垃圾处理系统 室内物品管理系统 冷库环境监测与预警系统 远程抄表缴费系统 公交车进站预报系统 溺水自动报警系统 基于ZigBee的不良驾驶行为监测报警系统 基于ZigBee的汽车胎压无线监测系统的设计与实现 电网电塔监控系统 实验室管理系统 输液室智能选座及监测管理系统 智能婴儿车 基于物联网的活动范围受限人员监管系统的设计与实现 智能幼儿园 基于物联网的智能限电控制系统 智能公交系统 基于物联网的粮库粮情远程监控系统 基于ZigBee的智能图书馆监控系统 智能偏心伞 农业温室大棚温度自动调控系统 基于物联网茶园精准灌溉控制系统设计与制作 基于无线传感网的高压输电线路在线监测系统 基于物联网的建筑结构健康监测系统 基于物联网的市政路灯在线监测系统 停车场智能灯控系统 基于zigbee技术的森林防火预警系统 基于ZigBee网络的公交电子站牌及监控系统 开放型实验室灵动助理 小天使——幼儿英语助学系统 陪护宝——门诊医疗输液管理系统 护花使者——幼儿园智能监护系统 打车精灵 星夜护航——室内盲人导航创意系统 健身伴侣——健身房环境监测与健身指导系统 物联网——智能社区 花卉种植环境监控系统 基于物联网技术的车间产品存放监控系统 物联网在智能家居老人小孩监护中的应用 汽车行驶记录仪 基于物联网的智能道路系统 基于物联网技术的智能导盲犬构建 基于物联网的教室灯光智能控制 基于Zigbee的小区环境监测 基于Zigbee的智能温室系统 远程道路智能管理系统 智能教室管理系统 泳池溺水报警定位系统 基于zigbee的奶牛场监测控制系统 基于物联网的棒材自动计数系统 基于无线传感器网络的滑坡声发射信号监测系统设计 |
