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LGWL-A8X型 移動互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)科研平臺
一、產(chǎn)品簡介
LGWL-A8X型 移動互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)科研平臺（規(guī)格尺寸：50×32×10cm)）是一款集成無線傳感網(wǎng)、嵌入式網(wǎng)關(guān)、移動互聯(lián)網(wǎng)通信于一體的箱式教學(xué)科研平臺。平臺集成六種以上無線網(wǎng)絡(luò)傳感器，采用升級版 Cortex-A8 核的智能網(wǎng)關(guān)，板載 3G 移動通信、WiFi/BlueTooth 二合一無線通信、GPS 定位、以及無線傳感網(wǎng)通信等多種模塊接口，擴展 A8 處理器外部總線接口實現(xiàn)按鍵檢測、AD 采樣、串口通信以及流水燈、顯示屏、蜂鳴器、步進電機、直流電機等本地設(shè)備的控制，是一套完整的融合 ZigBee 無線傳感網(wǎng)、移動通信、嵌入式開發(fā)、數(shù)據(jù)采集與設(shè)備控制等移動互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)科研平臺。同時平臺提供了完全開放的源碼、詳細(xì)的實驗文檔以及方便二次開發(fā)的 SDK 支持包，便于用戶進行不同模式的學(xué)習(xí)、科研。
二、產(chǎn)品特點
采用強大的 Cortex-A8 升級版智能網(wǎng)關(guān)。升級版智能網(wǎng)關(guān)的硬件*新、*強、*完善，軟件不斷升級，接口功能歷史空前強大。
●LINUX 3.08 和 Android 4.0 版本同時發(fā)布，用戶更快、更準(zhǔn)體驗。
●增加 FLASH 到 8GB，并外置 ECC 處理
●增加 LVDS 接口
●增加鋰電池 3.7-4.2v 充電，電源路徑管理
●加 SLEEP，喚醒支持單 USB 調(diào)試燒寫（不再使用 USB 轉(zhuǎn)串口線和DB9）
●AVIN ，標(biāo)準(zhǔn) PAL 輸入解碼及編碼，支持720*576@30Hz
●電容 CTP 更新，增加三個常用電容按鍵
1、模塊化設(shè)計，應(yīng)用形式多樣：智能網(wǎng)關(guān)、傳感器節(jié)點通過插針或插件方式與底板連接。節(jié)點采用供電與固定一體的巧妙安裝方式，使用靈活，既可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、傳感器類型豐富：支持溫濕度、火焰、光敏、壓力、光線、煙霧、RFID 低頻讀卡模塊、紅外學(xué)習(xí)、繼電器控制、遙控按鍵控制、語音識別、指紋識別等多達(dá)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。
3、ZigBee/WiFi/BT 三種短距離無線通信方式隨意選：默認(rèn)選擇 ZigBee 無線傳感網(wǎng)通信協(xié)議，采用 Z-Stack2007 協(xié)議棧，支持 TinyOS 開源協(xié)議棧，也可選用
4、WiFi、BlueTooth 無線傳感網(wǎng)通信方式。
多種接入互聯(lián)網(wǎng)的方式：以太網(wǎng)、3G、WiFi 等，任意選擇傳輸方式。
5、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。
6、基于 WiFi/BT 的網(wǎng)絡(luò)通信開發(fā)：可以開展 WiFi/BT 通信原理、WiFi/BT 模塊驅(qū)動開發(fā)、WiFi/BT 模塊原理設(shè)計、WiFi/BT 互聯(lián)網(wǎng)接入、WiFi/BT 移動通信與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)等。
7、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)闹虚g件管理程序；提供智能溫室、智能家居、智能交通、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
平臺主要包括 ZigBee 無線傳感器節(jié)點、升級版 Cortex-A8 智能網(wǎng)關(guān)、以及網(wǎng)關(guān)擴展模塊等硬件資源。如圖所示：
升級版智能網(wǎng)關(guān)具有豐富的外圍設(shè)備。如圖所示：
四、軟件資源
1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件：使用 ZigBee 無線通信技術(shù)，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、智能網(wǎng)關(guān)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理軟件：該軟件主要運行 Android 或嵌入式 Linux 系統(tǒng)下的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理軟件，匯聚當(dāng)前網(wǎng)關(guān)管理的 433、ZigBee、Bluetooth、WiFi、IPv6 等傳感器節(jié)點信息，控制相關(guān)的設(shè)備。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。Linux 下的網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序是采用 QT4.7.3 函數(shù)庫與 QT C++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)平臺軟件：將智能網(wǎng)關(guān)切換到云終端模式，通過軟件把整個平臺采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)接入物聯(lián)網(wǎng)云平臺，進行大數(shù)據(jù)處理和專家會診。用戶只需通過終端設(shè)備注冊登錄到云服務(wù)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、本地設(shè)備的遠(yuǎn)程控制等。
●部分軟件界面如圖所示：
1、《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》部分典型實驗
2、Andorid 部分典型實驗
3、典型實訓(xùn)案例
LGWL-A8X型 移動互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)科研平臺（規(guī)格尺寸：50×32×10cm)）是一款集成無線傳感網(wǎng)、嵌入式網(wǎng)關(guān)、移動互聯(lián)網(wǎng)通信于一體的箱式教學(xué)科研平臺。平臺集成六種以上無線網(wǎng)絡(luò)傳感器，采用升級版 Cortex-A8 核的智能網(wǎng)關(guān)，板載 3G 移動通信、WiFi/BlueTooth 二合一無線通信、GPS 定位、以及無線傳感網(wǎng)通信等多種模塊接口，擴展 A8 處理器外部總線接口實現(xiàn)按鍵檢測、AD 采樣、串口通信以及流水燈、顯示屏、蜂鳴器、步進電機、直流電機等本地設(shè)備的控制，是一套完整的融合 ZigBee 無線傳感網(wǎng)、移動通信、嵌入式開發(fā)、數(shù)據(jù)采集與設(shè)備控制等移動互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)科研平臺。同時平臺提供了完全開放的源碼、詳細(xì)的實驗文檔以及方便二次開發(fā)的 SDK 支持包，便于用戶進行不同模式的學(xué)習(xí)、科研。
采用強大的 Cortex-A8 升級版智能網(wǎng)關(guān)。升級版智能網(wǎng)關(guān)的硬件*新、*強、*完善，軟件不斷升級，接口功能歷史空前強大。
●LINUX 3.08 和 Android 4.0 版本同時發(fā)布，用戶更快、更準(zhǔn)體驗。
●增加 FLASH 到 8GB，并外置 ECC 處理
●增加 LVDS 接口
●增加鋰電池 3.7-4.2v 充電，電源路徑管理
●加 SLEEP，喚醒支持單 USB 調(diào)試燒寫（不再使用 USB 轉(zhuǎn)串口線和DB9）
●AVIN ，標(biāo)準(zhǔn) PAL 輸入解碼及編碼，支持720*576@30Hz
●電容 CTP 更新，增加三個常用電容按鍵
1、模塊化設(shè)計，應(yīng)用形式多樣：智能網(wǎng)關(guān)、傳感器節(jié)點通過插針或插件方式與底板連接。節(jié)點采用供電與固定一體的巧妙安裝方式，使用靈活，既可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、傳感器類型豐富：支持溫濕度、火焰、光敏、壓力、光線、煙霧、RFID 低頻讀卡模塊、紅外學(xué)習(xí)、繼電器控制、遙控按鍵控制、語音識別、指紋識別等多達(dá)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。
3、ZigBee/WiFi/BT 三種短距離無線通信方式隨意選：默認(rèn)選擇 ZigBee 無線傳感網(wǎng)通信協(xié)議，采用 Z-Stack2007 協(xié)議棧，支持 TinyOS 開源協(xié)議棧，也可選用
4、WiFi、BlueTooth 無線傳感網(wǎng)通信方式。
多種接入互聯(lián)網(wǎng)的方式：以太網(wǎng)、3G、WiFi 等，任意選擇傳輸方式。
5、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。
6、基于 WiFi/BT 的網(wǎng)絡(luò)通信開發(fā)：可以開展 WiFi/BT 通信原理、WiFi/BT 模塊驅(qū)動開發(fā)、WiFi/BT 模塊原理設(shè)計、WiFi/BT 互聯(lián)網(wǎng)接入、WiFi/BT 移動通信與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)等。
7、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)闹虚g件管理程序；提供智能溫室、智能家居、智能交通、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
平臺主要包括 ZigBee 無線傳感器節(jié)點、升級版 Cortex-A8 智能網(wǎng)關(guān)、以及網(wǎng)關(guān)擴展模塊等硬件資源。如圖所示：
1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件：使用 ZigBee 無線通信技術(shù)，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、智能網(wǎng)關(guān)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理軟件：該軟件主要運行 Android 或嵌入式 Linux 系統(tǒng)下的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理軟件，匯聚當(dāng)前網(wǎng)關(guān)管理的 433、ZigBee、Bluetooth、WiFi、IPv6 等傳感器節(jié)點信息，控制相關(guān)的設(shè)備。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。Linux 下的網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序是采用 QT4.7.3 函數(shù)庫與 QT C++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)平臺軟件：將智能網(wǎng)關(guān)切換到云終端模式，通過軟件把整個平臺采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)接入物聯(lián)網(wǎng)云平臺，進行大數(shù)據(jù)處理和專家會診。用戶只需通過終端設(shè)備注冊登錄到云服務(wù)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、本地設(shè)備的遠(yuǎn)程控制等。
●部分軟件界面如圖所示：
Android 下 Zigbee 節(jié)點通信界面 Linux WSN 節(jié)點網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
五、典型實驗1、《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)》部分典型實驗
| 基礎(chǔ)實驗： | 協(xié)議棧實驗： | |
| 實驗一 | ★建立一個簡單的工程 | ★TI GenericApp 原程序再現(xiàn)； |
| 實驗二 | 通用數(shù)字 I/O 實驗 | 基于 GenericApp 的數(shù)據(jù)傳輸實驗； |
| 實驗三 | OLED 屏顯示實驗 II（硬件 SPI） | ★基于 GenericApp 溫濕度節(jié)點與協(xié)調(diào)器的無 |
| 實驗四 | ★UART 串口通訊實驗 | 線傳輸； |
| 實驗五 | 外部中斷實驗 | GenericApp 多節(jié)點與協(xié)調(diào)器的無線傳輸； |
| 實驗六 | AD 單次采樣實驗 | GenericApp 的樹型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣嶒灒?/td> |
| 實驗七 | 溫度傳感器實驗 | ★基于 GenericApp 的 ZigBee 節(jié)點數(shù)據(jù)采集與 |
| 實驗八 | 功耗模式實驗 | 控制綜合實驗。 |
| ★1.S5PV210 網(wǎng)關(guān) Andorid 平臺快速建立： | 5. LED 項目實驗： |
| 實驗一 燒寫 uboot 到 SD 卡 | 整體架構(gòu)分析；Android 源碼中編寫硬件驅(qū) |
| 實驗二 使用 sdfuse 燒寫系統(tǒng)： | 動；編寫 HAL 層；編寫 JNI 層；編寫 SERVICE |
| 實驗三 使用 fastboot 燒寫系統(tǒng) | 層；編寫 app 軟件；代碼編譯與使用； |
| 2.嵌入式 Andorid 開發(fā)環(huán)境的建立實驗： | 6. FT210 ANDROID 的基礎(chǔ)實驗 |
| 實驗一 Android 編譯環(huán)境的安裝：安裝 Linux | C 應(yīng)用程序編寫實驗，LED 控制、ADC 采樣、 |
| 主機環(huán)境、安裝必要的軟件包、安裝合適的 | 按鍵檢測、PWM 蜂鳴器測試、串口通信實驗、 |
| JDK、解壓 Android 源碼； | CAN 數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)庫使用實驗，播放器使 |
| 實驗二 編譯 uboot | 用，幀動畫播放，服務(wù)器-客戶端網(wǎng)絡(luò)編程； |
| 實驗三 編譯 Android | ★7. Android 下 ZigBee 節(jié)點數(shù)據(jù)采集與控制: |
| 實驗四 配置編譯 Linux 內(nèi)核 | 溫濕度、三軸加速度、顏色、光線、光敏、數(shù) |
| 3. Android 系統(tǒng)的測試與使用 | 字氣壓、繼電器、遙控按鍵、火焰、雨滴、結(jié) |
| ★4. ANDROID (WINDOWS)開發(fā)環(huán)境建立： | 露、RFID、振動、測距傳感器、二氧化碳、 |
| 實驗一 JAVA 環(huán)境建立，安裝 JDK | 空氣質(zhì)量等節(jié)點。 |
| 實驗二 ECLIPSE 安裝 | ★8. Android 綜合實驗 |
| 實驗三 ANDROID SDK 安裝 | 實驗一 基于 3G 傳感數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信實驗 |
| 實驗四 ADT 安裝 | 實驗二 基于 WiFi 的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信實驗 |
| 實驗五 創(chuàng)建、刪除和瀏覽 AVD（模擬器） | 實驗三 智能家居環(huán)境監(jiān)控實訓(xùn) |
|
1、基于 Qt 的 WSN 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯示實驗 2、基于 Android 的智能家居環(huán)境監(jiān)控實驗 3、基于 Qt 的智能交通與停車管理實驗 4、基于 Android 的農(nóng)業(yè)大棚遠(yuǎn)程監(jiān)控實驗 |
