物联网综合教学平台

技术参数

一、平台特点

(1) 创新模块化设计，应用形式多样，教学形式新颖，主要用于物联网软件系统、物联网中间件开发、无线传感器网络、物联网工程导论、传感器原理与应用等课程的实验教学;

(2) ▲实验箱板载一个在线调试口，配备专用在线调试器与PC连接后，就可以选择调试任意一个WSN节点进行在线调试和烧写，不必在每个节点上逐一进行插拔调试。节点采用模块化设计，每个节点由主板、核心板、传感器三个重要部分组成，核心板用有机玻璃防静电保护。

(3) ▲实验箱物联网节点模块（Zigbee、WIFI、BLE）具有一键还原功能，通过该功能在做完实验后，可通过嵌入式网关将实验箱恢复到初始状态，方便管理，节约检查配置时间。

(4) 实验箱支持人脸识别、语音识别交互、实现AIOI的智能控制系统，手机远程控制、微信小程序控制等功能。

二、硬件资源

1、整体结构

(1) 采用“A53智能网关+主板资源+WSN模组”方式设计，包含无线传感网系统、标签读写系统、蓝牙系统、Wifi系统、NB-IOT和LoRa模组等组成，既可组合使用，也可分别使用,方便教学实验、实训。

(2) 产品结构件：抽屉式双层结构，上层放置相关功能节点，下层为抽屉可以放置相关附件，抽屉带锁可以防止附件散落，方便管理（提供图片佐证）。

2、A53物联网智能网关

2.1核心板参数

(1) ★CPU处理器：采用 ARM Cortex-A53 八核架构处理器，运行主频可高达1.4+GHz，内置显卡：Mali-400，可非常流畅地运行Android、Linux和Ubuntu等高级操作系统。

(2) RAM：1GB DDR3或者以上,高速率，32bit数据总线；

(3) ROM：8GB eMMC高速闪存或者以上

(4) 使用AXP228PMU电源管理设计，更有效对系统能耗进行管理，支持电源休眠唤醒；

(5) ▲板载千兆有线以太网，MIPI接口；

(6) ▲核心板所有常用GPIO均采用高密度2.0mm排针引出，方便快速维护和维修更换。

2.2 底板参数

(1) 显示：1个LCD RGB接口，A53支持RGB、TLL、LVDS、MIPI接口输出。

(2) 音频接口：采用ALC5621音频编解码芯片；1个音频输出（3.5mm插座）；1x3.5mmMIC/LineIn输入，AC97/IIS接口，支持录放音。

(3) SD卡接口：2路SDIO输出通道，2路SD/MMC接口

(4) 以太网接口：1个RJ45接口，支持千兆以太网，10/100/1000Mbps自适应；

(5) USB接口：2个USBHOST2.0接口（最高支持480Mbps速率），支持U盘、鼠标键盘、蓝牙适配器等USB外设；

(6) USB OTG接口：1个USBOTG 2.0接口，最高支持480Mbps速率；

(7) UART串口接口：支持5路串口，1路用于RS232接口，其他4路以TTL接口方式引出，支持带流控串口；每个最高支持5Mbps；

(8) PWM接口：支持4路PWM输出，一路用于蜂鸣器控制、一路用于LCD背光、其他以GPIO扩展方式引出；

(9) I2C接口：支持3路I2C，用于EEPROM、音频、LCD触摸通信等、引出至GPIO接口；

(10) SPI接口：支持3路SPI，其中一路引出至GPIO接口；

(11) ADC接口:支持7路ADC，12位分辨率，最大输入频率100Hz，电源输入范围0-1.8V。用于ADC可调电阻、部分引出至GPIO接口

(12) Camera接口:1路CIF、1路MIPI摄像头接口；

(13) HDMI接口：HDMI1.4a，最高分辨率可达1080X1920高清数字视频、音频同步输出；

(14) 其他:1个LVDS接口，1个ADC电位器、1个蜂鸣器、1个RTC锂电池座、6个按键用户按键、20Pin GPIO扩展接口,支持外接各种传感器；

(15) 两个2d54MM间距50P扩展接口，方便用于网关的更换和升级；

3、主板资源

(1) ▲显示：RGB LCD显示屏FPC接口，不低于7寸TFT LCD，带有电容触摸屏，标配铁边框固定，与嵌入式网关分离（固定在主板上），更直观以及方便教学；

(2) 视频拓展：AVIN模拟视频输入接口等

(3) 4X4 I2C I2C通讯的矩阵键盘，以及五向控制按钮；

(4) GPRS/GPS模块接口；

(5) 存储资源：板载I2C存储器，板载SPI储存器；

(6) 大容量储存：SATA硬盘接口

(7) 通信资源：4xUSB 2.0 Host，支持U盘、鼠标键盘、蓝牙适配器等USB外设；

(8) Mini-PCIE模组接口，SIM卡接口，支持3G/4G模组；

(9) 板载光敏电阻，测量当前环境光照度；板载ADC可调电阻；板载气体烟雾传感器；板载温湿度传感器，测量当前温湿度。板载直流电机模块、板载1个步进电机模块、板载1路继电器模块；可实现物联网智能家居系统功能。

(10) 板载5个WSN节点接口、板载1个WIFI模组接口、板载2个蓝牙模组接口、板载3个RFID模组接口，板载1个万能可插拔插口，能够支持Cortex-A8和Cortex-A9、Cortex-M4、Cortex-A53处理器更换（标配A53智能网关），以满足不同平台的学习需求。

4、WSN节点及通信模块

4.1 Zibee无线节点

实验箱配置5个ZigBee节点：ZigBee协调器节点；ZigBee温湿度传感器节点；ZigBee烟雾传感器节点；ZigBee门磁传感器节点；ZigBee火焰传感器节点；采用模块化设计，拆装方便，易维护及升级;配套亚克力保护板；工作协议栈：支持Zigbee PRO/2007，支持TinyOS操作系统；

核心板：

(1) 基于TI CC2530低功耗蓝牙SOC芯片，

(2) 接口采用2.54mm 2x12P排针全部引出；

(3) 板载PCB天线、SMA天线座接口；

(4) 符合ZigBee HA国际标准协议，并同时兼容ZigBee Light Link协议照明产品，通过ZigBee HA互联互通性测试认证，提供相关认证证明。

底板：

(1) 1个2.54mm 2x12P 排母接口；

(2) 1个Mini USB接口，支持USB转串口功能，支持USB供电；板载USB转串口芯片支持A53网关Linux系统使用；

(1) 1个10P标准JTAG调试口：兼容TI标准仿真工具；

(2) 按键： 1 个复位， 1个用户按键

(3) 1个2.54mm 2X10P GPIO扩展接口；

(4) 1个传感接口，采用10P+16P 2.0mm排母

(5) 1个UART TTL接口；

(6) 1个8P LCD液晶显示屏接口

(7) ▲板载1个热敏电阻、1个光敏电阻；

(8) 1个2.54mm 2x3P排母，1个2.54mm 2x4P排母

传感器：

配置温湿度传感器、干簧管传感器、烟雾传感器、火焰传感器等；

4.2 蓝牙无线节点

配置由1个主机，1个蓝牙从机

核心板：

(1) 基于TI CC2540/CC2541低功耗蓝牙SOC芯片

(2) 接口采用2.54mm 2x12P排针全部引出；

(3) 板载PCB天线、SMA天线座接口；

底板：

(1) 1个2.54mm 2x12P 排母接口；

(2) 1个Mini USB接口，支持USB转串口功能，支持USB供电；板载USB转串口芯片支持A53网关Linux系统使用；

(3) 1个10P标准JTAG调试口：兼容TI标准仿真工具；

(4) 按键： 1 个复位， 1个用户按键

(5) 1个2.54mm 2X10P GPIO扩展接口；

(6) 1个传感接口，采用10P+16P 2.0mm排母

(7) 1个UART TTL接口；

(8) 1个8P LCD液晶显示屏接口

(9) 板载1个热敏电阻、1个光敏电阻；

(10) 1个2.54mm 2x3P排母，1个2.54mm 2x4P排母

传感器：

配置温湿度传感器；

4.3 Wifi无线节点

实验箱板载1个Wifi数据采集节点：配置1个USB WIFI+BT模块：

(1) 模组内置ESP8266芯片和CC2530芯片

(2) 板载温湿度传感器、光敏传感器；

(3) 1个Mini USB接口，支持USB转串口功能，支持USB供电；板载USB转串口芯片支持A53网关Linux系统使用；

(4) 1个10P标准JTAG调试口：兼容TI标准仿真工具；

(5) 支持802.11b/g/n无线标准、支持TCP/IP/UDP网络协议栈；

(6) 具备无线组网功能，与Wifi数据采集节点组成Wifi网络；

▲A53网关嵌入式Linux+QT系统集成ZigBee、蓝牙、WIFI一键还原功能，各个传感节点（ZigBee、WIFI、蓝牙）均可通过嵌入式网关自带的一键还原功能还原到出厂状态，方便教学的管理和使用。投标方需要在招标现场进行功能演示，以佐证其功能）。

4.4 仿真器

(1) TI CC系列的全功能编程、仿真器；

(2) 支持除CC1010和CC430外的所有CC系列芯片；

(3) 提供USB接口；

(4) 提供JTAG接口。

5、板载RFID感知模块

①  RFID-125KHZ模块

125KHz读卡模块1个，1张RFID-125KHZ卡，1个ID钥匙扣卡；工作电源：3.5-5.5V；UART串口韦根输出ID卡射频模块，自带看门狗；通信协议：波特率为9600。

②  RFID-13.56MHz模块

支持14443A兼容应答器信号，数字部分处理 ISO14443A帧和错误检测；支持快速 CRYPTO1加密算法，双向数据传输速率高达 424kbit/s；采用工业级高性能处理器，内置硬看门狗，具备高可靠性； 具有 TTL/CMOS 两种电压工作模式；

③  RIFD-900MHz模块

900MHz读卡模块1个，工作频段：902~928MHZ,天线1个，3张RIFD-900MHz卡，可进行多卡识别；读取距离：稳定读取距离> 1米；支持协议：ISO18000-6C（EPC G2）或ISO-18000-6B。

▲板载RFID感知模块可实现物流仓储体验信息管理系统及超市商品管理系统，投标时需提供物流仓储体验信息管理软件和超市管理软件的软件著作权证书复印件；

五、其他及资源

(1) 实验箱集成嵌入式物联网系统测试系统（包含基础实验、物联网无线实验、物联网综合实验，嵌入式无线射频协议分析软件，具备2.4G无线协议分析、频谱分析、RF输出功能，以上软件全部集成于单个系统内的QT4人机界面，并运行于A53物联网综合智能网关实验箱）；

(2) ▲板载A53智能网关嵌入式Linux+QT系统集成嵌入式无线RF分析仪分析软件：采用嵌入式Linux操作系统，图形界面采用QT4；集成无线RF网络分仪功能、无线RF频谱分析功能、无线RF输出功能等；支持zigbee无线协议分析，更加方便物联网开发、调试、教学。投标方需在招标现场进行功能演示，以佐证其功能。

(3) 具有云计算终端功能，直接RGB通信协议，支持智能手机与实验箱进行交互控制。（投标时需提供设备制造商厂家相应软件著作权证书或知识产权证书，软件著作权中必须包含：“云桌面的实验教学与管理软件”相关内容，并提供证书复印件，原件中标后核查）；

(4) 为了便于教学，A53物联网智能网关、WSN节点及通信模块、RFID感知模块、LCD屏幕、均安装在主板资源上，并且在一个实验箱上。为保证产品成熟性及供货及时性，此功能只接受成熟产品，不接受中标后定制，签订合同前需带样机验证功能，招标文件中对所列功能的要求，必须全部满足。不满足要求则中标无效。

(5) ▲（非设备制造商）须提供由设备厂商盖章出具的针对本次项目的授权书及售后服务承诺函原件。

(6) ▲投标文件中提供有关本项设备的高新技术产品证书（复印件）。

六、售后服务

(1) 三年质保，终身维修。

(2) 三年内，提供设备配套实训案例，如物联网能耗管理系统，智能车库系统、物联网智慧教室系统等。

(3) 三年内，充分利用本次项目所采购设备，线上或线下指导学生参加省级或国家级竞赛，每个学年指导时长不少于30学时。

(4) 三年内，每年可安排1名老师顶岗锻炼不少于11个月。

(5) 三年内，提供不少于3人次的免费师资培训。