物联网综合教学实验平台

　　1、产品概述

　　本系统是一款集教学、竞赛、实验、课题研究为一体的综合性平台。以边缘计算网关Cortex-A72或Cortex-A9/A53处理器为物联网网关核心,以多协议汇聚异构网关、基础无线节点、增强型无线工业节点、窄带NBIOT节点,多种传感执行器及低频,高频、超高频模块等硬件为基础,结合无线传感网络及射频识别技术,深入剖析物联网核心原理与技术,提供多个物联网典型应用实例和实现方法,完成嵌入式与物联网、无线传感网络、RFID相关教学,支持开展《嵌入式系统》《物联网技术》物联网工程》《无线传感器网络技术》RFID开发与应用》窄带物联网应用》等实验课程。

　　本平台根据功能模块的配置,分为综合版、增强版和全功能版,客户可根据实际需要灵活选择。

　　综合版：标配1个Cortex-A9嵌入式中控网关，1个数据汇聚异构网关，4个经典型无线节点、1个增强型无线工业节点，1个功能扩展模块

　　旗舰版：在基础版的基础上，新增了2个经典型无线节点、1个NB-IOT窄带模块、1个功能扩展模块。

　　全功能版：在升级版的基础上，新增了125、13.56M、900M、2.4G四个频段的RFID射频识别模块

　　2、产品特点

　　（1）双系统一键切换

　　支持一键切换双系统(Android/Linux)功能,无需通过卡刷、数据线等方式烧写新的系统。

　　（2）异构网关汇聚

　　集成ZigBee、WiFi、Ble、LoRa等多种网关协调器,让网关数据在PC与安卓系统自由转换。

　　（3）多频段RFID与联动扩展

　　板载低频、高频、超高频、微波RFID,提供智慧门禁、智慧安防、智能家居等联动应用场景。

　　（4）支持虚拟仿真，虚实结合

　　工业节点数据,支持接入物联网虚拟仿真系统,虚仿平台可与真实硬件实现同步控制效果。

　　3、产品构成

　　3.1、嵌入式中控网关

　　采用Cortex-A9/A53/A72内核处理器,配备2GB 以上DDR3 内存和16GB EMMC存储空间，搭载10.1英寸多点触摸液晶屏。板载ZigBee、wiFi等无线模块,支持构建虚实一体无线传感网络

　　3.2、多协议异构网关

　　板载支持1*ZigBee、1*WiFi、1*蓝牙、1*LoRa等四种网关协调器功能：通过CORTEX-M3支持4com-1com串口数据透传输等功能；板载：USR-WIFI232工业级WIFI中间件，将数据直接传向HTTP服务器端，按照格式向串口发送数据，数据将以Http(GET/POST)方式直接提交给WEB服务器。支持多平台开发，可切换信号至ARM平台或PC平台；

　　3.3、经典型无线节点

　　经典型无线节点采用模块化设计，随意搭配系统所需配备的无线模组和传感器模组。无线模组支持Zigbee、蓝牙、WIFI、LoRa等多种无线通信方式，可以快速构成小规模Zigbee、WiFi、蓝牙、LoRa等无线传感通信网络。同时模块化的开发方式，可以在互联网上实现对各种通信节点的透明访问。节点板载显示屏接口，支持接入0.96英寸OLED液晶显示屏，实时显示节点无线类型和传感器类型。

　　3.4、RFID射频识别模块

　　（1）125K低频RFID模块

　　CMOS集成收发器电路基站芯片EM4095；配备绕圈天线；独立8位MCU可编程、配备信号测量；通讯速率9600波特率；读写距离1-5cm；读卡性能支持只读EM4100、EM4102等卡,可读写EM4469 等低频ID卡；IDC10FP×2防反插欧标插座，提供嵌入式主控端/PC端/Android手机端应用；

　　（2）13.56M高频RFID模块

　　射频芯片采用PHILIPS高频NFC芯片PN532；板载PCB天线；工作频率13.56MHz；读写距离2-5cm；读卡性能支持：支持ISO14443A/B协议标准非接触s50卡 、支持身份证s70卡读取；13.56MHz ISO/IEC 14443协议国际信令标准；提供嵌入式主控端/PC端/Android手机端应用；通讯与供电：防反插标准插座或USB；

　　（3）900M超高频RFID模块

　　采用模块化的接口设计增强超高频RFID 的抗干扰性；板载1DB陶瓷天线,读卡距离大于10cm；发射功率12.5~20dBm，软件可调，1.5dB步进；读卡性能支持：EPCglobal Class1 Gen2、ISO18000-6C标准兼容卡；防反插标准插座或USB通信与供电；提供嵌入式主控端/PC端/Android手机端应用；

　　（4）2.4G有源标签RFID模块

　　有源标签读卡器：Nordic低功耗nRF24LE1无线和功耗技术；内嵌增强型51 Flask高速单片机；内嵌2.4Ghz低功耗无线收发内核nRF24L01；空中速率：250 kbps, 1 Mbps，2 Mbps；电子标签卡：内部由电池、天线、芯片一起构成；距离≥20米；

　　3.5、指纹、语音识别模块

　　（1）光学指纹识别模块模块

　　采用亮背景光学头指纹识别设备；由高性能DSP处理器和FLASH等芯片构成；具有指纹图像处理、模板提取、模板匹配、指纹搜索和模板存储等项功能；通讯与供电：防反插标准插座；

　　（2）离线语音识别模块

　　核心MCU采用基于ARM Cortex-M3内核的32位微控制器TM32F103C8T6；通讯与供电：IDC10FP×2防反插欧标插座；配备LD3320语音识别/声控芯片，集成了语音识别处理器和一些外部电路，包括 AD、DA 转换器、麦克风接口、声音输出接口等；识别的关键词语列表可以编辑；

　　4、调试工具

　　4.1、CC-Debugger仿真器

　　仿真器用于无线单片机CCxx的程序下载、调试，USB口取电，能给目标板或用户板提供3.3V

　　提供windows系统驱动即插即用

　　程序的在线烧写，协议抓包分析等功能

　　4.2、ST-Link仿真器

　　仿真器用于STM32xx模块程序的下载烧写。

　　USB口取电，能给目标板或用户板提供3.3V

　　提供windows系统驱动即插即用

　　程序的在线烧写等功能

　　5、软件资源

　　系统使用的软件比较多，包括CC25XX无线单片机软件集成开发环境、CC25XX芯片FLASH编程软件、ZIGBEE协议分析软件、基于ANDROID的管理分析软件等。下面分别对其进行简单的介绍。

　　（1）IAR Embedded Workbench for 8051

　　IAR嵌入式集成开发环境，包含软件编辑、编译、连接、调试等功能。它包含用于ARM软件开发的集成开发环境IAR Embedded Workbench for ARM、用于ATMEL公司单片机软件开发的集成开发环境IAR Embedded Workbench for AVR，CVT-WSN-II采用用于兼容8051处理器软件开发的集成开发环境IAR Embedded Workbench for 8051。用于TI公司的CC24XX及CC25XX家族无线单片机的底层软件开发，ZIGBEE协议的移植、应用程序的开发等。

　　（2）SmartRF Flash Programmer

　　SmartRF Flash Programmer用于无线单片机CC2530的程序烧写，或用于USB接口的MCU固件编程，读写IEEE地址等。

　　（3）Zigbee协议监视分析软件(Packet Sniffer)

　　Packet Sniffer用于802.15.4/Zigbee协议监视和分析功能。可以对本地的Zigbee网络进行协议监视和分析。

　　（4）JLinkARM_V434

　　J-Link-ARM安装驱动，用于支持J-Link调试器给STM32W108模块烧写程序。

　　 6、实验列表

　　6.1、《物联网CC2530&Zigbee&Ble应用开发》