VSWL-IPv6B型IPv6物聯(lián)網(wǎng)全功能實驗箱

一、產(chǎn)品簡介
      VSWL-IPv6B型IPv6物聯(lián)網(wǎng)全功能實驗箱是一款覆蓋各種主流無線通信技術(shù)與下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)科研平臺。該平臺采用Cortex-A9四核處理器，運行主流Android移動互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，結(jié)合豐富的外圍設(shè)備，集成IPv6、ZigBee、Wi-Fi、藍牙4.0等多種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，支持多達十二種傳感層設(shè)備且每種傳感設(shè)備支持雙協(xié)議，提供包括IPv6、ZigBee、Wi-Fi、藍牙4.0等各種通信源碼，具有3G/4G新一代移動互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、以及GPS/北斗定位技術(shù)，是一套完整的融合物聯(lián)網(wǎng)與下一代互聯(lián)網(wǎng)的全功能實驗箱。該平臺資源豐富，擴展性強，能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的課程實驗、創(chuàng)新實訓(xùn)、學(xué)生大賽、科研開發(fā)的各種需求。相應(yīng)技術(shù)又可無縫嵌入智能家居、智能農(nóng)業(yè)、智能醫(yī)療、智能溯源、智能交通等各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。

二、平臺特點
1、模塊化設(shè)計，應(yīng)用形式多樣：平臺由一個物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)，12 種運行不同短距離無線通信協(xié)議的傳感層設(shè)備、四種網(wǎng)關(guān)功能擴展模塊組成，所有設(shè)備均通過香蕉頭和插針方式與底板可靠連接，既可以固定在實驗箱底板上使用，也可單獨取出，作為移動節(jié)點用于各種實訓(xùn)項目。
2、新一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的引入：具備 IPv6 新一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的通信設(shè)備，所有傳感節(jié)點均包含獨立的 IPv6 *地址，能通過 IPv6 網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信。
3、真正的A9四核智能網(wǎng)關(guān)與豐富的外圍擴展接口：采用新型的Samsung四核Cortex-A9處理器，主頻1Ghz，運行速度更快；內(nèi)存1GB，運行更流暢；EMCC標(biāo)配8GB，滿足大容量存儲空間的需求，可升級16GB/32GB。同時具有豐富的外圍接口：1024*600的RGB 顯示，HDMI接口，LVDS顯示接口，100M以太網(wǎng)接口，USBOTG，USBhost，1路MIC，1路耳機，I2C接口電容屏，支持5點觸摸，1路調(diào)試串口，SDIO接口的WIFI模塊，串口相連的BT4.0模塊，1路RS485，1路CAN2.0B協(xié)議的CAN接口，1個500M像素的攝像頭接口，標(biāo)準(zhǔn)MiniPCI-E接口，支持3G和4G，充電指示燈，支持3.7V鋰電池，電量檢測功能，支持休眠與喚醒功能。
4、多種短距離無線通信協(xié)議的融合：提供 IPv6、ZigBee、藍牙 4.0、WiFi 等四種短距離無線通信協(xié)議的支持，每種短距離無線通信協(xié)議提供不少于三種傳感設(shè)備的支撐；各種物聯(lián)網(wǎng)傳感設(shè)備：ZigBee 節(jié)點、藍牙 4.0 節(jié)點、WiFi 節(jié)點、 IPv6 節(jié)點，除了能運行各自*的短距離通信協(xié)議外，都能夠形成統(tǒng)一的 IPv6網(wǎng)絡(luò)。
5、多種接入互聯(lián)網(wǎng)的方式：以太網(wǎng)、3G/4G、WiFi 等，任意選擇傳輸方式。
6、Cortex-A9高性能網(wǎng)關(guān)：采用ARM公司新型的Cortex-A9處理器，流暢運行Android移動互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，可選用嵌入式Linux操作系統(tǒng)。
7、傳感器類型豐富：支持溫濕度、火焰、光敏、壓力、光線、霍爾開關(guān)、三軸模塊、紅外學(xué)習(xí)、繼電器控制、振動、語音、指紋等多達三十種傳感器，更換傳感器調(diào)理板即可改變節(jié)點傳感器類型。
8、基于3G的移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)：可以開展3G通信原理、WCDMA模塊驅(qū)動開發(fā)、3G模塊原理設(shè)計、3G移動互聯(lián)網(wǎng)接入、3G物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)等。
9、基于WiFi/BT/ZigBee/IPv6的網(wǎng)絡(luò)通信開發(fā)：可以開展WiFi/BT/ZigBee/IPv6通信原理、WiFi/BT/ZigBee/IPv6模塊驅(qū)動開發(fā)、WiFi/BT/ZigBee/IPv6模塊原理設(shè)計、WiFi移動通信與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)等。
10、多層次網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序：提供傳感層數(shù)據(jù)分析、處理、顯示的嵌入式應(yīng)用程序；提供多傳感器匯聚信息的融合、決策、傳輸?shù)木W(wǎng)關(guān)中間件管理程序；提供智能溫室、智能家居、智能交通、智能停車、智能港口等各種實訓(xùn)項目的應(yīng)用層實施方案。

三、硬件資源
    實驗箱硬件資源主要分為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)擴展模塊三部分。

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
    可以選擇 ZigBee、藍牙 4.0、WiFi、IPv6 無線通信協(xié)議，將傳感器與控制設(shè)備組成一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信息的無線傳輸。
    每種無線傳感器節(jié)點都由采集控制主板、無線通信模塊、傳感器調(diào)理板、以及供電底板組成?？蓡为毷褂?的無線通信協(xié)議通過網(wǎng)關(guān)擴展模塊的協(xié)調(diào)器接入智能網(wǎng)關(guān)，也可統(tǒng)一到 IPv6 通信網(wǎng)絡(luò)，通過 IPv6 主機接入智能網(wǎng)關(guān)。
    節(jié)點可配置多種傳感器。ZigBee 標(biāo)配傳感器有加速度、氣壓、LED&蜂鳴器控制等；藍牙 4.0 標(biāo)配傳感器有溫濕度、霍爾檢測、振動檢測等；WiFi 標(biāo)配傳感器有結(jié)露、顏色、光敏檢測等；IPv6 標(biāo)配傳感器有紅外對射開關(guān)、紅外反射、以及光照度檢測等。除此之外，還可選擇語音識別、超聲波、繼電器等。
2、智能網(wǎng)關(guān)
    網(wǎng)關(guān)部分采用 Sumsung 高性能 Cortex-A9 四核 S5P4418 處理器，主頻可調(diào)，大可達 1.6GHz，內(nèi)存為 1GB DDR3，EMCC 為 8GB。網(wǎng)關(guān)標(biāo)配 7 寸真彩電容式觸摸屏，分辨率為 800*480。
    網(wǎng)關(guān)集成豐富的外圍接口，具有 1 路 VGA 接口，1 路 HDMI 接口；2 個 USB HOST 2.0，1 個主 USB2.0 OTG 接口，1 個 RS232 調(diào)試串口，1 路 RCA 蓮花頭 AVIN 接口，1 路 CAN 接口，1 路 RS485 接口，1 個 MIC 咪頭，1 個耳機輸出口，1 個 1.3W 功放接口等，同時集成指南針、陀螺儀、加速度傳感器等，支持單鍵開關(guān)機的功能。
    網(wǎng)關(guān)板載 WiFi/BT 二合一模塊（必配）、4G/3G 移動通信模塊（選配）、GPS定位模塊（選配）、ZigBee 無線通信模塊（選配，擴展模塊配備）等。支持 WIFI 網(wǎng)、有線網(wǎng)絡(luò)、3G 網(wǎng)絡(luò)自由切換；WCDMA 和 EVDO 兩種 3G 模塊系統(tǒng)自動識別等功能。
3、網(wǎng)關(guān)擴展
    網(wǎng)關(guān)外擴 1 個 22PIN 的總線接口（包括 UART、I2C、SPI、PWM、AD/DA 等接口），用于網(wǎng)關(guān)擴展模塊的驅(qū)動控制。網(wǎng)關(guān)擴展模塊標(biāo)配是點陣顯示模塊、矩陣鍵盤模塊、3 路繼電器控制模塊，可替換為步進電機模塊、直流電機模塊、基礎(chǔ)功能模塊（含 AD、LED、蜂鳴器、按鍵）。

四、軟件資源
1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件
    可以選擇 ZigBee、藍牙 4.0、WiFi、IPv6 無線通信協(xié)議，將傳感器與控制設(shè)備組成一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信息的無線傳輸。
2、Android 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滠浖?br />    Android 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滠浖?，匯聚當(dāng)前網(wǎng)關(guān)管理的 ZigBee、Bluetooth4.0、WiFi、IPv6 等傳感器節(jié)點信息，并以拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的形式顯示在界面上，用戶可以點擊控制節(jié)點的圖標(biāo)實現(xiàn)設(shè)備控制。Android 下的網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序是采用 Eclipse或 Android Studio 結(jié)合 JAVA 語言開發(fā)的 GUI 圖形化應(yīng)用程序界面。
3、云終端接入理工云服務(wù)平臺可以將智能網(wǎng)關(guān)接入物聯(lián)網(wǎng)云平臺，用戶只需注冊登錄到云平臺，錄入當(dāng)前網(wǎng)關(guān)的信息，就可以利用智能終端，隨時隨地查看現(xiàn)場網(wǎng)關(guān)的信息、網(wǎng)關(guān)管理節(jié)點的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)曲線等。此時，網(wǎng)關(guān)運行 Linux 系統(tǒng)，內(nèi)置嵌入式 Web 服務(wù)器以及 SQLite 數(shù)據(jù)庫。
4、上位機 PC 端的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理軟件
    ZigBee 協(xié)調(diào)器、藍牙主機、IPv6 主機可以通過串口連入 PC 機，在 PC 機上采用 Visual Studio 2012&MSDN 與 SQL SERVER 開發(fā)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理軟件，實現(xiàn)傳感節(jié)點采集信息與控制信息的無線傳輸，代替嵌入式網(wǎng)關(guān)。

Android 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滠浖缑?nbsp;        Android 下智能家居環(huán)境監(jiān)測界面

五、典型實驗
1、CC2530 單片機接口與應(yīng)用——部分典型實驗

2、ZigBee：短距離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)——部分典型實驗

3、藍牙：短距離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)——部分典型實驗

4、WiFi：短距離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)——部分典型實驗

5、IPv6 部分典型實驗

6、Andorid 部分典型實驗

7、Linux 部分典型實驗

8、典型實訓(xùn)案例