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HL-WLW04无线传感网全功能实验箱
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HL-WLW04无线传感网全功能实验箱 1. 【产品简介】无线传感网全功能实验箱,集成Bluetooth、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee等短距离无线通信技术,将6LowPAN(IPv6)互联网协议应用到短距离无线通信网络中,与ZigBee使用的ZStack协议栈并存,支持双协议栈;集成LoRa、NB-IoT等长距离无线通信技术,自定义传感网协议,CoAP应用协议,实现主从机组网应用,平台接入应用。采用三星Cortex-A9 S5P4418四核处理器作为智能网关,支持6LowPAN、Z-Stack、自定义传感网协议等多协议解析,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。 系统提供丰富的实验例程、实验手册、教学视频等课程资源,能够满足嵌入式接口技术、无线通信技术、无线传感器网络、嵌入式系统应用开发、Android移动互联网应用开发等课程的教学与实践。 2. 【产品特点】Ø 窄带物联:集成LoRa、NB-IoT无线传感网模块,具有2km远距离传输、协议转换、平台接入的功能。 Ø 多网融合:将蓝牙、WiFi、IEEE802.15.4多种组网方式,通过IPv6协议融合在一起,实现协议层的多网融合;并通过COAP应用协议开放接口,实现移动设备对传感器节点的无线采集与控制。同时提供ZigBee组网。 Ø 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。 Ø 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芯片,同时担当传感器采集与无线通信。所有节点的处理器模块、无线通信模块、传感器模块通过插针方式与底板连接,易于更换。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 Ø 类型丰富:支持温湿度检测、光强检测、三轴加速度、烟雾检测、振动检测、霍尔检测、气压检测、接近检测、结露检测、继电器控制、声光控制、步进电机控制等多种感控节点。 Ø 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。 Ø 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。 Ø 场景可扩:节点处理器模块、通信模块、传感器模块支持任意互换,烧写固件后,支持不同的无线通信方式,可扩展不同的应用场景。 3. 【硬件组成】集成Bluetooth、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee等短距离无线传感网节点,ZigBee协调器、IEEE802.15.4边界路由器、LoRa长距离传感网节点、NB-IoT长距离无线传感网网关。采用Cortex-A9四核处理器为智能网关,板载7寸电容触摸显示屏、板载WIFI/BT通信等多种模块,具有丰富的外围接口,外扩I/O扩展板,内嵌Android、Linux双系统,可一键切换,默认运行Android系统。 详细布局如图所示。
硬件布局图 无线传感器节点均采用模块化设计,主要由接口底板、无线通信模块、微处理器模块、及传感器调理板,通过插针对应连接而成,支持自由组合。自带OLED屏显示网络信息、组网状态、以及传感器采样数值。如图所示,展示节点各模块的连接方式。
无线通信节点组成图 传感器模块,支持不同传感器工作原理,如电阻式、电感式、压电式、电磁式、光电式等,集成十多种传感器类型。 4. 【软件功能】Ø 可以满足多种物联网关键技术课程的教学、实验、实训,如单片机与传感器、嵌入式接口技术、无线通信技术、无线传感器网络、嵌入式系统应用开发、Android移动互联网应用开发等课程实验。 Ø 传感器节点具有环境参数采集或设备驱动控制的功能。 Ø 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; Ø 具有ZigBee无线传感器网络组建的功能,实现数据的无线传输; Ø 具有LoRa无线传感器网络组建的功能,实现数据的长距离无线传输; Ø 具有NB-IoT平台接入的功能,能够将LoRa传感器网络的数据接入平台,实现远程传感器采集与执行器控制。 Ø 网关应用软件具有CoAP应用协议、ZigBee应用协议解析的功能,通过CoAP服务和串口服务,对WiFi、蓝牙、IEEE802.15.4、以及ZigBee传感器数据进行解析处理,Mesh拓扑图的形式实时显示数据流的上、下行走向。
Ø 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。 Ø 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 5. 【课程资源】
5.1 单片机与传感器
5.2 嵌入式接口技术
5.3 无线通信技术
5.4 物联网微操作系统
6. 【配置清单】
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