WIFI物联网教学实验箱创新101、102、105、106介绍

WH-1 物联网实验箱套件WH-1型物联网创新实验系统包括硬件设备、软件资源、实验资源三大部分。

硬件设备包括微型无线传感器、通用传感器及被控对象、嵌入式网关其他配套设备。

软件资源包括无线传感器网络软件，嵌入式网关软件，PC数据管理与分析软件，实验资源包括基于控制器的基础实验、传感器信息采集实验、无线信号收发实验、综合系统演示。

Zigbee 网络通讯实验、及组件控制实验等，通过对这三部分资源的充分学习，可为物联网工程应用打下坚实的基础，并能通过不同传感器的特性，不同网络的组成形式，开发出更多实用性强的物联网应用模式。

WH-1型物联网创新实验平台，体现了一个完整的物联网体系架构，包含传感层：传感器节点模块其中有五个节点感知，和一个路由。

在感知节点和路由上我们采用的是同一种芯片CC2530，方便用户操作及学习。

网络层：各节点之间的通信，信息的交互。

节点之间的通方式是zigbee通信协议。

应用层：通过上位机对下面节点的控制。

根据获取的温度、湿度、光照等可以实现相应的联动控制。

例：当温度达到一定值时，就开启加湿器等等WH-1型实验平台提供两种演示方式：1、为Windows 应用程序的控制，可直接通过应用程序对节点的控制及信息的采集。

在应用程序中不需要数据库过度。

获取实时的数据显示在界面上，控制是通过向串口发送控制命令、或获取信息。

现时的数据只是某一时刻发送命令的返回值。

若无返回则保持现有的数据，有数据返回则更新为现有数据。

2、第二种方式的实现方式是应用程序—>数据库—>网页，在应用程序中我们会将采集到的数据进行分析并即时的存放进数据库中，数据库分为不同的表，不同节点返回的数据放在不同的数据表中，网页通过获取数据库不同表的数据来相应的显示节点的状态，及控制节点的输出。

该实验箱我们提供了每个节点的单独控制及信息的获取，其中实验包括串口的数据获取、控制命令的发送、返回数据的处理分析、网络的数据传输、及相应的数据库操作等。

1.1ZigBee无线开发套件
1.1.1图文介绍
●基本介绍：
ZigBee无线开发套件（xLab-ZigBeeKits）是中智讯公司开发的一款信息类学科的实验设备，是基于物联网等新工科技术改革而设计的实验平台。

实验平台以课程入手，展开物联网基础课程和实验的学习，包括：单片机、传感器、ZigBee无线传感网等。

●组成部分：
ZigBee无线开发套件主要硬件功能如下：
感知层单元：C51单片机最小系统、采集类传感器、控制类传感器、安防类传感器等。

传感网单元：CC2530 ZigBee传感网系统。

●实验截图：
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1.1.2产品参数
《单片机与传感器》
《物联网短距离无线通
信》。

第一章 信号与系统综合实验概述 第一节 RZ8663信号与系统模块组成介绍“RZ8663信号与系统实验箱”是在多年开设信号与系统实验的基础上，经过不断改进研制成功的。

是专门为《信号与系统》课程而设计的，提供了信号的频域、时域分析的实验手段。

利用该实验箱可进行阶跃响应与冲激响应的时域分析；借助于ＤＳＰ技术实现信号卷积、信号频谱的分析与研究、信号的分解与合成的分析与实验；抽样定理与信号恢复的分析与研究；连续时间系统的模拟；一阶、二阶电路的暂态响应；二阶网络状态轨迹显示、各种滤波器设计与实现等内容的学习与实验。

实验箱采用了DSP数字信号处理新技术，将模拟电路难以实现或实验结果不理想的“信号分解与合成”、“信号卷积”等实验得以准确地演示，并能生动地验证理论结果；系统地了解并比较无源、有源、数字滤波器的性能及特性，并可学会数字滤波器设计与实现。

实验箱配有DSP标准的JTAG插口及DSP同主机PC机的通信接口，可方便学生在我们提供的软件的基础上进行二次开发（可用仿真器或不用仿真器），完成一些数字信号处理、ＤＳＰ应用方面的实验。

如：各种数字滤波器设计、频谱分析、卷积、Ａ／Ｄ转换、Ｄ／Ａ转换、ＤＳＰ定时器的使用、ＤＳＰ基本Ｉ／Ｏ口使用等。

该实验箱的系统分布图如图1-1所示。

图1-1 RZ8663实验系统分布示意图它由以下模块组成：1.电源输入模块2.信号源模块3.数字滤波器模块4.主机接口与二次开发区5.数字信号处理器模块6.CPLD编程开放模块7.信号分解与合成模块8.信号卷积实验模块9.一阶电路暂态响应模块10.二阶电路传输特性模块11.二阶网络状态轨迹模块12.阶跃响应与冲激响应模块13.抽样定理模块14.模拟滤波器模块15.基本运算单元与连续系统的模拟模块16.频率表与毫伏表各模块的的具体作用将在第二节中介绍。

第二节 各实验模块介绍在本节中，将分别介绍实验平台上的各个模块单元。

在第一节的系统介绍中，已介绍了本实验系统由16个模块组成。

CY-TIY
系统概述：
传感网/物联网技术是面向21世纪的最新技术，具有非常广阔的市场前景的巨大市场。

根据物联网的三层特征，首先对于物联网感知层的教学，平台提供了多种射频识别和传感器节点和路由器网络等硬件和网络协议的和数据采集控制软件等资源。

无线传感器网络技术被评为是未来四大高技术产业之一，理想（Dream）RF-WSN系列高级教学/开发平台系针对当前主流无线传感器网络实验教学与开发的整体解决方案。

可以组建无线传感器网络实验室，可以很好的讲解和演示无线传感器网络中的各种概念和特性，可以选择主流通讯应用（802.15.4、802.11、GPRS、Buletooth、TCP/IP），和专注无线传感网网络（包含8个无线传感器网络路由器和节点
CY-TIY创羿物联网实验箱是创羿公司精心设计的一款集教学、竞赛、工控开发于一身ZigBee无线传感器网络实验箱，实验箱以飞思卡尔公司的以ARM7为内核ZigBee芯片MC13224为核心，该芯片支持国际802.15.4标准以及ZigBee、ZigBee PRO和ZigBee RF4CE标准；提供了104dB的链路质量，优秀的接收器灵敏度和健壮的抗干扰性，多种供电模式，多种传感器（CY-TIY集成了温湿度传感器、人体红
外传感器、火焰传感器、加速度传感器、酒精传感器、陀螺仪传感器、光敏传感器、霍尔传感器、震动传感器、步进电机传感器和继电器传感器等等，并能够在此基础上实现点对点射频通信、传感器无线采集、上位机控制和与安卓板通信等实验，大大改进了传统物联网实验箱的功能）。

IOT-SYX-005型物联网智能实验箱IOT-SYX-005型物联网智能实验箱是专门针对各级各类高校以及科研机构研发的新一代物联网实验箱，也是目前市场上唯一一款可以支持在线编程（无需Jtag烧写器和专门的编程软件）的物联网实验箱。

IOT-SYX-005实验箱“麻雀虽小，五脏俱全”，可以支持物联网、RFID、单片机、嵌入式、无线网络、以太网各种技术内容；实验内容集趣味演示、教学实验、应用开发、科学研究于一体，界面精美，使用方便。

可以满足各高校电子与网络类实训课程、高校的物联网、单片机、嵌入式、网络课程的实验、公司的物联网项目研发、以及科研机构的物联网研究之需求。

可以说，不同需求的客户都可以在IOT-SYX-005型物联网智能实验箱上获得需要的内容和支持。

IOT-SYX-005实验箱电路原理图开放，客户据此可自行设计和开发新的软硬件，公司可提供完善的技术支持和指导。

实验箱基本功能：1.高职高专院校的电子与网络类实训课程2.高校的物联网、单片机、嵌入式、网络课程的实验平台3.公司的物联网项目研发平台4.科研机构的物联网研究平台实验箱的特点1.与市面上所有支持Zigbee协议的CC2530实验箱兼容2.支持RFID实验3.支持基于ARM9的嵌入式系统实验4.丰富的实验内容（见实验内容附表）实验箱的独特功能（与现有其他实验箱相比）1.无需任何插拔的在线编程与批量下载，一键完成5个节点的编程2.开放的、可移动的接入与管理3.传感控制的闭环联动，充分反映物联网实质的实验内容4.防硬件插错提醒5.开放的硬件接口，可进行自主的开发6.多个实验箱之间可以组网，轻松实现不同实验箱之间的互动愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。

臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。

先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。

后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

《物联网技术》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解物联网的基本概念和体系结构。

（2）掌握物联网中常见的感知技术、网络通信技术和应用技术。

（3）学会使用简单的物联网开发工具和平台进行初步的应用开发。

2、过程与方法目标（1）通过实际案例分析和小组讨论，培养学生的问题解决能力和团队合作精神。

（2）通过实验操作和项目实践，提高学生的动手能力和创新思维。

3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对物联网技术的兴趣和探索欲望，培养学生的科技意识和创新精神。

（2）让学生认识到物联网技术对社会发展和人类生活的重要影响，增强学生的社会责任感和使命感。

二、教学重难点1、教学重点（1）物联网的概念、体系结构和关键技术。

（2）传感器技术、RFID 技术、无线通信技术在物联网中的应用。

（3）物联网应用系统的设计与开发流程。

2、教学难点（1）物联网中数据的采集、处理和传输原理。

（2）物联网安全与隐私保护机制。

（3）如何将不同的物联网技术融合应用到实际项目中。

三、教学方法1、讲授法讲解物联网的基本概念、原理和技术，让学生对物联网有一个系统的认识。

2、案例分析法通过实际的物联网应用案例，如智能家居、智能交通、智能农业等，分析物联网技术的具体应用和实现方式，帮助学生理解抽象的概念和技术。

3、小组讨论法组织学生进行小组讨论，针对某个物联网相关的问题或项目进行探讨，培养学生的团队合作能力和解决问题的能力。

4、实验法安排学生进行物联网实验，如传感器数据采集实验、无线通信实验等，让学生亲身体验物联网技术的实际应用，提高学生的动手能力和实践能力。

5、项目驱动法布置一个综合性的物联网项目任务，让学生以小组为单位进行项目设计、开发和实施，培养学生的创新思维和综合应用能力。

四、教学资源1、教材选用适合本课程教学目标和学生实际情况的教材，如《物联网技术概论》等。

2、多媒体资源制作多媒体课件，包括图片、视频、动画等，帮助学生直观地理解物联网技术。

物联网网络体系实验箱1.1 简介成都飞瑞电子科技有限公司的物联网网络体系实验箱是针对物联网专业两门基础课程-物联网技术概论以及M2M技术概论而专门开发设计的，该实验箱包括种类丰富的感知层设备和网络层接入设备，配合物联网工程信息平台所搭建的无线WiFi网络平台以及配套的应用软件学生可以直观的感受和学习到物联网所涉及的方方面面知识，为接下来的专业知识学习打下良好的基础。

物联网网络体系实验箱中的感知层设备包括：高频RFID读卡器，温湿度传感器，433HMz无线数传模块以及工业PLC单元，这些设备代表了物联网的三大应用技术即RFID 技术，无线传感网技术以及工业控制技术。

学生可以通过配套的实验指导书，直观的学习和理解这些设备的工作原理和工作流程。

物联网网络体系实验箱中的网络层接入设备WiFi设备服务器将感知层产生的数据传输至无线WiFi网络中的数据库服务器，与此同时将服务器发送的命令指令传达给各个感知层设备。

物联网应用层则主要体现在利用各种编程语言（C/C++,Java,C#,Python等）处理和分析各种采集到的数据，并最终以图形化可视化的效果呈现给软件的使用者。

1.2 优势和特点:※在一个实验箱内完整的体现了物联网的三层结构-感知层、网络层和应用层。

从硬件应用到软件设计，一步步引导学生了解整个物联网体系结构。

针对不同专业的学生设计了不同的实验题目，包含内容丰富多彩。

※囊括了最具代表性的三类感知层设备：传感器、RFID和PLC。

尤其是PLC技术的介绍和应用，是其他物联网厂商所没有涉及到的。

※实验箱提供了物联网中间件技术相关章节，提供了完整的设备指导学生动手做出串口WiFi中间件，了解中间件在物联网中所起到的承上启下的作用。

※完整详尽的实验指导书，并提供Linux和Windows两种平台下的应用程序源码供学生学习和二次开发。

1.3 实验箱整体图及设备清单物联网网络体系实验箱USB无线网卡一个网线一条USB下载线一条公公交叉串口线三条公母直连线，母母直连线各一条5V USB电源一个24V电源适配器一个RFID高频卡五张1.4 主要设备技术参数※高频RFID读卡器：工作频率：13.56MHz，支持协议ISO/IEC 14443 TYPE A/B通信接口：RS232；通信波特率：1200-115200bit/s,自动波特率调整；读卡距离：0-10cm整机电流：小于120mA最大功耗：100mW内置“看门口”电路，保障可靠工作防冲突多卡读写设计丰富、完善的接口函数（动态链接库DLL）以及二次开发包※PLC：单机控制规模 36点MT+3DA36路；I/O输入输出：20路输入，16路输出；运算速度基本指令每步0.01uS；通信接口：RS232；程序空间256K；处理器ARM Cortex-M3 32位，支持高级语言 C C++混合；※温湿度传感器：温度范围：温度0℃-80℃±0.5℃（@26℃）；湿度范围：0-99%RH（非结露状态）±4.5%RH(10%-90%)；输出接口：RS232；※USB无线网卡：无线标准：IEEE 802.11n，IEEE 802.11g，IEEE 802.11b；网络协议：TCP/IP，DHCP，ICMP；传输速率：最高11Mbps@802.11b,54Mbps@802.11g,150Mbps@802.11n；覆盖范围：室内80米，室外200米（因环境而异）；总线接口：USB；安全性能：WEP，WPA，IEEE802.1x，CCX，TKIP，AES加密机制；支持系统：Windows 7/Vista/XP ；※设备服务器模块无线标准：IEEE802.11b/g频率范围：2.412~2.484GHz接收灵敏度：-86dBm@11Mbps -71dBm@54Mbps调制方式： DSSS，OFDM，DBPSK，DQPSK，CCK，QAM16/64输出功率： 18±2dBm@802.11b，15±1dBm@802.11g无线接口： IPX网络类型： Infra/Adhoc安全机制： WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK加密类型： WEB64/WEP128/TKIP/CCMP工作模式：自动/命令串口命令： AT+指令集网络协议： TCP/UDP/HTTP/ARP等最大Socket连接： 15※无线数传模块：工作频率：431MHz to 478MHz (1KHz步进)；调制方式：GFSK；频率间隔：200KHz；发射功率：20mw (10级可调)；接收灵敏度：-117dBm@1200bps；空中传输速率：1200 - 9600bps；通信接口：RS232；传输距离可达200米（无障碍开阔地）；※ARM9开发板：CPU处理器： Samsung S3C2440AL，主频400MHzSDRAM：板载64MB SDRAMNAND FLASH：板载256MB NAND FLASHNOR FLASH：板载2MB NOR FLASH底板资源：3个串口、板载100M DM9000网卡、USB HOST接口、USB Device接口、一个SD卡接口支持32GB SD卡、使用UDA1341的音频接口、JTAG接口支持ADS1.2软件单步调试、AD转换模块、IIC模块、蜂鸣器、4个用户按键、4个GPIO控制的用户LED灯LCD ：4.3寸、16.7兆色、480RGB*272分辨率、对比度300:1供电：DC 3.3V保修年限：一年软件资源：U-Boot、Linux WinCE两种内核、大量的相关驱动模块1.5 配套实验目录实验2.1、感知层认知实验实验2.2、网络层传输实验实验2.3、感知层设备无线数传通信实验实验2.4、感知层设备WiFi通信实验实验2.5、无线数传转WiFi数据网关的设计实验2.6、应用层环境监测报警系统程序设计实验1实验2.7、应用层环境监测报警系统程序设计实验2实验2.8、应用层环境监测报警系统程序设计实验3实验2.9、应用层公交收费系统程序设计实验1实验2.10、应用层公交收费系统程序设计实验2实验2.11、应用层公交收费系统程序设计实验3关于我们成都飞瑞电子科技有限公司（以下简称：飞瑞）成立于2006年。

《物联网实训》课程教学大纲课程编号：课程名称：课程类型：总学时: 学分：适用对象：? ? ? ?物联网实训/ Practice for Internet of Things实训讲课学时：实验学时2专业详见部分三开课单位：信息工程学院一、课程性质和教学目标1.课程性质迅速兴起的物联网产业正在通过无线网络和感应器件（射频识别器件、传感器件等）使我们的日常生活发生巨大的变化。

物联网技术把所有物资和产品通过射频识别、传感器或其他嵌入式器件等与互联网连接，实现智能化管理、监督和控制，是继计算机、互联网与移动通信之后的又一次信息产业浪潮。

随着通信技术、计算机技术和物联网技术的快速发展，具有网络通信、计算机和物联网知识的通用型人才已成为市场需求热点。

通过本实训课程学习，使学生对物联网的基本原理和应用领域有初步了解，对主要技术及应用有一定掌握，启发学生对物联网的兴趣，培养知识创新和技术创新能力。

2.教学目标实训教学的背景：1）部分学生对物联网专业的应用前景认识不清，从而产生迷茫情绪，有必要让学生自己动手实现一些物联网的典型应用，从而增加对专业的认同感和成就感。

2）物联网专业涉及面广，包括硬件、软件、网络三部分，通常这三部分知识都由不同的老师来教，从而造成学生知识结构的条块分割，而物联网实训正好借助一个软硬件综合项目将这三部分知识整合起来，增加学生知识结构的系统性。

3）物联网企业分工越来越细，学生须在系统掌握相关基础知识的同时，侧重某个方面的技术进行深入钻研。

通过实训中不同的项目分工，学生会明确下一步侧重钻研的技术方向，术业有专攻, 为就业打基础。

4）大部分学生在校期间无机会接触真正的物联网设备，通过物联网实训，可以系统锻炼学生通过编写代码操作物联网设备的能力。

物联网实训教学目标：1）坚定专业信心：体验物联网相关企业的工作和生活方式，坚定对物联网专业方向的信心和兴趣；2）掌握核心技能：掌握物联网应用相关的软硬件环境搭建和设备操作，掌握物联网工程核心技能；3）积累项目经验：掌握企业级项目的开发流程，并按照工程规范进行项目开发，积累物联网项目开发经验；4）提升职业素养：锻炼团队意识，培养自学能力，提升职业素养，适应未来的职场生涯。

诚迈HongZOS全功能实验箱产品说明书文档版本V1.3发布日期2023/05版权所有©诚迈科技（南京）股份有限公司2023。

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诚迈科技（南京）股份有限公司地址：江苏省南京市雨花台区宁双路19号云密城B幢邮编：210012网址：前言概述本文档介绍了诚迈HongZOS全功能实验箱的产品介绍、规格、使用以及资料集等信息。

读者对象本文档主要面向以下人员：●开发人员●行业用户●老师●学生修订记录修改记录累积了每次文档更新的说明。

最新版本的文档包含以前所有文档版本的更新内容。

目录前言 (3)概述 (3)读者对象 (3)修订记录 (3)目录 (4)1了解实验箱 (5)1.1产品简介 (5)1.2功能特点 (5)1.3应用场景 (6)2产品详细介绍 (6)2.1产品外观 (6)2.2主板区域 (7)2.3拓展板区域 (8)2.3.1物联网模块 (9)2.3.2其他拓展模块 (11)2.3.3配件区域 (11)3产品规格 (13)3.1硬件规格 (13)3.2软件规格 (15)4使用实验箱 (15)4.1应用演示（OH+物联网） (15)5产品的其他资料 (19)1了解实验箱1.1产品简介诚迈HongZOS全功能实验箱（以下简称“实验箱”）是诚迈科技在国家大力鼓励信创产业发展的背景下，基于OpenHarmony操作系统，以HongZOS为技术底座，结合主流物联网通信模块，专项研发的一款OpenHarmony创新开发设备，满足实训需求，助力开发者提升OpenHarmony的应用开发。