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溫州虹聯科教設備有限公司
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HL-WLW04無線傳感網全功能實驗箱1.【產品簡介】無線傳感網全功能實驗箱，集成Bluetooth、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee等短距離無線通信技術，將6LowPAN(IPv6)互聯網協議應用到短距離無線通信網絡中，與ZigBee使用的ZStack協議棧并存，支持雙協議棧
HL-WLW04無線傳感網全功能實驗箱
無線傳感網全功能實驗箱，集成Bluetooth、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee等短距離無線通信技術，將6LowPAN(IPv6)互聯網協議應用到短距離無線通信網絡中，與ZigBee使用的ZStack協議棧并存，支持雙協議棧；集成LoRa、NB-IoT等長距離無線通信技術，自定義傳感網協議，CoAP應用協議，實現主從機組網應用，平臺接入應用。采用三星Cortex-A9 S5P4418四核處理器作為智能網關，支持6LowPAN、Z-Stack、自定義傳感網協議等多協議解析，具有1GB內存、8GB大容量存儲空間、7寸電容觸摸顯示屏、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，內嵌Android、Linux雙系統，可一鍵切換。
系統提供豐富的實驗例程、實驗手冊、教學視頻等課程資源，能夠滿足嵌入式接口技術、無線通信技術、無線傳感器網絡、嵌入式系統應用開發、Android移動互聯網應用開發等課程的教學與實踐。
Ø 窄帶物聯：集成LoRa、NB-IoT無線傳感網模塊，具有2km遠距離傳輸、協議轉換、平臺接入的功能。
Ø 多網融合：將藍牙、WiFi、IEEE802.15.4多種組網方式，通過IPv6協議融合在一起，實現協議層的多網融合；并通過COAP應用協議開放接口，實現移動設備對傳感器節點的無線采集與控制。同時提供ZigBee組網。
Ø 身份：WiFi、藍牙、IEEE802.15.4傳感器節點統一采用IPv6協議組網通信，具有的網絡地址。
Ø 結構統一：藍牙、WiFi、IEEE802.15.4等節點統一采用Cortex-M3嵌入式處理器、Contiki操作系統和6Lowpan IPv6協議實現無線數據傳輸。ZigBee節點采用CC2530芯片，同時擔當傳感器采集與無線通信。所有節點的處理器模塊、無線通信模塊、傳感器模塊通過插針方式與底板連接，易于更換。每個節點自帶OLED屏顯示網絡信息、組網狀態、以及傳感器采樣數值。結構如圖所示。
實驗箱的組成結構示意圖
Ø 類型豐富：支持溫濕度檢測、光強檢測、三軸加速度、煙霧檢測、振動檢測、霍爾檢測、氣壓檢測、接近檢測、結露檢測、繼電器控制、聲光控制、步進電機控制等多種感控節點。
Ø 一鍵切換：網關支持Android和Linux雙系統，一次燒寫，一鍵切換，默認運行Android系統。減少燒寫系統消耗的時間，方便不同興趣的用戶快速進入開發狀態。
Ø 拓撲展示：以拓撲圖形式展示節點與網關服務的連接關系，實時流動地顯示傳感器數據的上行、下行走向。
Ø 場景可擴：節點處理器模塊、通信模塊、傳感器模塊支持任意互換，燒寫固件后，支持不同的無線通信方式，可擴展不同的應用場景。
集成Bluetooth、WiFi、IEEE802.15.4、ZigBee等短距離無線傳感網節點，ZigBee協調器、IEEE802.15.4邊界路由器、LoRa長距離傳感網節點、NB-IoT長距離無線傳感網網關。采用Cortex-A9四核處理器為智能網關，板載7寸電容觸摸顯示屏、板載WIFI/BT通信等多種模塊，具有豐富的外圍接口，外擴I/O擴展板，內嵌Android、Linux雙系統，可一鍵切換，默認運行Android系統。
詳細布局如圖所示。
硬件布局圖
無線傳感器節點均采用模塊化設計，主要由接口底板、無線通信模塊、微處理器模塊、及傳感器調理板，通過插針對應連接而成，支持自由組合。自帶OLED屏顯示網絡信息、組網狀態、以及傳感器采樣數值。如圖所示，展示節點各模塊的連接方式。
無線通信節點組成圖
傳感器模塊，支持不同傳感器工作原理，如電阻式、電感式、壓電式、電磁式、光電式等，集成十多種傳感器類型。
Ø 可以滿足多種物聯網關鍵技術課程的教學、實驗、實訓，如單片機與傳感器、嵌入式接口技術、無線通信技術、無線傳感器網絡、嵌入式系統應用開發、Android移動互聯網應用開發等課程實驗。
Ø 傳感器節點具有環境參數采集或設備驅動控制的功能。
Ø 可組建WiFi、藍牙、IEEE802.15.4三種無線網絡，通過Contiki操作系統和IPv6協議，實現采樣數據的無線傳輸；
Ø 具有ZigBee無線傳感器網絡組建的功能，實現數據的無線傳輸；
Ø 具有LoRa無線傳感器網絡組建的功能，實現數據的長距離無線傳輸；
Ø 具有NB-IoT平臺接入的功能，能夠將LoRa傳感器網絡的數據接入平臺，實現遠程傳感器采集與執行器控制。
Ø 網關應用軟件具有CoAP應用協議、ZigBee應用協議解析的功能，通過CoAP服務和串口服務，對WiFi、藍牙、IEEE802.15.4、以及ZigBee傳感器數據進行解析處理，Mesh拓撲圖的形式實時顯示數據流的上、下行走向。
多網融合MeshTop圖 |
ZigBee組網拓撲圖 |
Ø 網關應用軟件展示的傳感器節點，可隨意拖動，不會影響網絡的拓撲結構和數據流向。
Ø 可在拓撲圖中點擊任一種傳感器節點，進入下一級界面，查看當前傳感器節點的采樣數值、曲線形式展示，或控制設備開關狀態。
溫濕度節點采樣曲線展示
紅外對射傳感器的狀態監測
實驗類型 | 典型實驗名稱 | |
CC2530接口技術 | 實驗一、CC2530開發環境搭建 實驗二、通用IO端口應用——LED燈亮滅控制 實驗三、通用IO端口應用——按鍵查詢方式點燈 實驗四、外部中斷應用——按鍵中斷方式點燈 實驗五、定時/計數器應用——T1定時查詢方式點燈 實驗六、定時/計數器應用——T3定時中斷方式點燈 | 實驗七、UART接口應用——串口數據的收發實驗 實驗八、AD轉換應用——內部溫度檢測 實驗九、睡眠定時器應用——低功耗休眠與喚醒 實驗十、獨立看門狗應用——設備宕機檢測與復位 實驗十一、DMA應用——串口DMA傳輸 實驗十二、模擬IIC總線應用——OLED屏秒表顯示 |
CC2530傳感器 | 實驗一、光敏傳感器實驗 實驗二、結露傳感器實驗 實驗三、溫濕度實驗 | 實驗四、紅外接近傳感器開發實驗 實驗五、數字氣壓傳感器開發實驗 實驗六、繼電器控制實驗 |
實驗類型 | 典型實驗名稱 | |
嵌入式接口技術 | 實驗一、Led閃爍控制實驗 實驗二、按鍵中斷檢測實驗 實驗三、串口收發通信實驗 實驗四、Systick延時實驗 實驗五、OLED顯示控制實驗 實驗六、RTC設置實驗 | 實驗七、IWDG獨立看門狗宕機檢測 實驗八、WWDG窗口看門狗實驗 實驗九、定時器燈控實驗 實驗十、嵌入式單片機內部溫度采集 實驗十一、串口DMA傳輸實驗 |
嵌入式傳感器采集控制 | 實驗一、溫濕度傳感器實驗 實驗二、光敏傳感器實驗 實驗三、三軸加速度傳感器實驗 實驗四、霍爾檢測實驗 實驗五、紅外對射傳感器實驗 實驗六、振動傳感器實驗 | 實驗七、LED蜂鳴器傳感器實驗 實驗八、繼電器控制實驗 實驗九、步進電機控制實驗 實驗十、紅外接近傳感器檢測 實驗十一、數字壓力傳感器檢測 實驗十二、結露傳感器檢測 |
實驗類型 | 典型實驗名稱 | |
CC2530射頻通信 | 實驗一、點對點通信實驗 實驗二、廣播通信實驗 實驗三、RSSI信號強度實驗 | 實驗四、空中信道實驗 實驗五、無線遙控實驗 |
Z-Stack協議棧開發 | 實驗一、Z-Stack協議棧工程解析 實驗二、多點自組網 實驗三、信息廣播/組播 實驗四、網絡拓撲實驗-星型網 實驗五、網絡拓撲實驗-網狀網 | 實驗六、ZStack綁定實驗 實驗七、ZStack串口收發應用 實驗八、ZStack溫濕度無線采集 實驗九、ZStack聲光無線控制 |
Wi-Fi無線通信 | 實驗一、Wi-Fi AT命令配置 實驗二、Wi-Fi STA模式配置 實驗三、Wi-Fi AP模式配置 實驗四、Wi-Fi STA+AP模式配置實驗五、Wi-Fi RSSI信號強度檢測 | 實驗六、Wi-Fi STA客戶端模式 實驗七、Wi-Fi STA服務器模式 實驗八、Wi-Fi Socket雙向通信 實驗九、Wi-Fi光照無線采集與控制 |
藍牙無線通信 | 實驗一、藍牙模塊AT命令測試 實驗二、藍牙信息AT命令查詢 | 實驗三、藍牙模塊主從無線通信 實驗四、藍牙模塊無線點燈 |
RPL802.15.4無線通信 | 實驗一、CC2530模塊簡介 實驗二、802.15.4協議簡介 實驗三、SLIP協議簡介 | 實驗四、PAN ID、CHANNEL簡介 實驗五、CC2530模塊單體測試實驗 實驗六、CC2530模塊結合測試實驗 |
LoRa無線通信 | 實驗一、LoRa模塊AT指令測試 實驗二、LoRa點對點通信 | 實驗三、LoRa振動無線采集 實驗四、LoRa步進電機無線控制 |
NB-IoT無線通信 | 實驗一、NB-IoT模塊AT指令交互 實驗二、NB-IoT信號強度查詢 實驗三、NB-IoT擾碼配置 實驗四、NB-IoT開機入網 | 實驗五、NB-IoT發送數據 實驗六、NB-IoT CoAP協議接入平臺 實驗七、NB-IoT傳感網設備平臺監控 |
基于Cortex-M3嵌入式的Contiki-OS實驗 | 實驗一、ContikiOS系統移植 實驗二、Contiki LED控制 實驗三、Contiki多線程通信 實驗四、Contiki進程間通信 | 實驗五、Contiki按鍵檢測 實驗六、Contiki定時器使用 實驗七、Contiki OLED顯示控制 |
基于IPv6的組網實驗 | 實驗一、Contiki網絡工程解析 實驗二、IPv6網關實驗 實驗三、節點間IPv6-UDP通信實驗 實驗四、節點間IPv6-TCP通信實驗 | 實驗五、RPL802.15.4 IPv6組網實驗 實驗六、WIFI 節點IPv6組網實驗 實驗七、藍牙節點IPv6組網實驗 |
IPv6網關綜合應用實驗 | 實驗一、IPv6協議的多網融合框架 實驗二、傳感器數據通信協議 | 實驗三、IPv6網絡拓撲綜合應用實驗 |
序號 | 名稱 | 數量 | 備注 |
1 | Cortex-A9網關 | 1 | 含7寸電容觸摸顯示屏 |
2 | 網關I/O基礎功能模塊 | 1 | |
3 | NB無線傳感網網關 | 1 | Cortex-M3處理器，帶NB模塊 |
4 | IEEE802.15.4主機 | 1 | |
5 | ZigBee協調器 | 1 | |
6 | Cortex-M3核心板 | 9 | Cortex-M3核心模塊+底板 |
7 | CC2530主控底板 | 3 | 僅是短底板 |
8 | 藍牙通信模塊 | 2 | |
9 | WiFi通信模塊 | 2 | |
10 | IEEE802.15.4通信模塊 | 3 | |
11 | ZigBee通信模塊 | 3 | 需焊接OLED排座 |
12 | LoRa通信模塊 | 3 | |
13 | 繼電器控制模塊 | 1 | |
14 | 槽型紅外對射傳感器模塊 | 1 | |
15 | 振動傳感器模塊 | 1 | |
16 | 步進電機控制模塊 | 1 | |
17 | 溫濕度傳感器模塊 | 1 | |
18 | 光敏傳感器模塊 | 1 | |
19 | LED蜂鳴器控制模塊 | 1 | |
20 | 霍爾傳感器模塊 | 1 | |
21 | 三軸加速度傳感器模塊 | 1 | |
22 | 紅外接近傳感器模塊 | 1 | |
23 | 大氣壓力傳感器模塊 | 1 | |
24 | 結露傳感器模塊 | 1 | |
25 | Android網關多網融合拓撲應用軟件 | 1 | |
26 | IPv6無線傳感網綜合應用程序 | 1 | 無需報價，與硬件一起 |
27 | ZigBee傳感網透明傳輸應用程序 | 1 | 無需報價，與硬件一起 |
28 | NB無線傳感網網關應用程序 | 1 | 無需報價，與硬件一起 |
29 | DC5V3A電源適配器 | 1 | |
30 | 交叉串口線 | 1 | |
31 | 網線 | 1 | |
32 | Micro USB數據線 | 1 | |
33 | 方口USB數據線 | 1 | |
34 | CC2530 Debugger調試器 | 1 | |
35 | TF卡讀寫器 | 1 | |
36 | TF Card | 1 | |
37 | USB轉串口線 | 1 | |
38 | J-link仿真器 | 1 | |
39 | 程序下載調試板 | 1 | |
40 | 磁鐵 | 1 | |
41 | NB-IoT物聯卡 | 1 | 提供1年流量 |
42 | 箱體 | 1 | 尺寸：52*32*20cm |
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