【文章內(nèi)容簡介】 持多種串行通信協(xié)議的強(qiáng)大USART??23. 21個(gè)通用I/O 引腳（ 19 4 mA，220 mA）??24. 看門狗定時(shí)器1. 節(jié)點(diǎn)底板?? 支持 4 節(jié)電池供電?? 96*16 液晶顯示?? 1 個(gè)多功能按鍵?? 一個(gè) miniUSB 串口，可通過伸縮USB 線纜供電?? 標(biāo)準(zhǔn) WXL20 針高頻模塊接口以及標(biāo)準(zhǔn)的傳感器模塊接口。2. ZIGBEE 模塊?? 采用 TI 最新一代ZIGBEE 芯片CC2530?? 支持基于 的ZIGBEE2007/PRO 協(xié)議?? 采用 WXL 標(biāo)準(zhǔn)的20 芯雙排直插模式接入底板?? 支持 TI 最新ZSTACK 協(xié)議棧?? 支持 TINYOS 系統(tǒng)（可選）3. 傳感器組件根據(jù)實(shí)驗(yàn)室配置不同，有以下傳感器進(jìn)行選配，具體配置以實(shí)際配置為準(zhǔn)。標(biāo)配為：溫度/光敏/蜂鳴器一體傳感器模塊、高精度溫濕度傳感器模塊、兩路繼電器模塊、可調(diào)LED 燈光模塊、振動(dòng)傳感器/蜂鳴器一體模塊。擴(kuò)展配置為：超聲波測距傳感器模塊4位LED 數(shù)碼管顯示模塊、直流/步進(jìn)電機(jī)一體模塊、火焰?zhèn)鞲衅髂K；壓力傳感器模塊、紅外感應(yīng)傳感器模塊、雨滴傳感器模塊、可燃?xì)怏w傳感器模塊、酒精傳感器模塊、DA 輸出模塊等、8*8LED 點(diǎn)陣模塊、霍爾傳感器模塊、玻璃破碎檢測模塊、紅外轉(zhuǎn)發(fā)模塊、門磁檢測模塊、聲控模塊等。仿真器C51RF 無線ZigBee 開發(fā)技術(shù)核心C51RF3 仿真器，如下圖所示。C51RF3仿真器具有在線下載、調(diào)試、仿真等功能。從下圖可以看C51RF3 仿真器外形非常簡潔，具有一個(gè)USB 接口，一個(gè)復(fù)位按鍵以及一根仿真線。USB 接口：通過USB 接口把C51RF3 仿真器與計(jì)算機(jī)有機(jī)的連接起來。C51RF3仿真器通過此接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，要在CC2430/CC2431 的ZigBee 模塊的開發(fā)上實(shí)現(xiàn)下載、調(diào)試(DEBUG)、仿真等的通信都由此接口來實(shí)現(xiàn)。復(fù)位按鍵：此按鍵用來實(shí)現(xiàn)C51RF3 仿真器的復(fù)位，當(dāng)你需要重新下載、調(diào)試(DEBUG)、仿真你可通過此按鍵來實(shí)現(xiàn)硬復(fù)位。仿真線：這是一根10 芯的下載、調(diào)試(DEBUG)、仿真線，通過它與感知節(jié)點(diǎn)的ZigBee 模塊進(jìn)行連接。 仿真器跟感知節(jié)點(diǎn)的連接示意圖如下所示：57 / 58光盤資料截圖 物聯(lián)網(wǎng)智能沙盤的方案介紹：很多老師、領(lǐng)導(dǎo)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念不是很理解，相同，很多學(xué)生更是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)新興概念無法理解，需要一個(gè)綜合性，基礎(chǔ)展示平臺(tái)，更直觀化的了解物聯(lián)網(wǎng)在家庭中的基本應(yīng)用。本方案如圖所示，由尺寸60*60*55CM（可定制）的別墅模型作為依托，外觀精美、檔次高檔，模型內(nèi)嵌入了現(xiàn)在家庭中都會(huì)用到的電視、電燈、空調(diào)、窗簾、安防、報(bào)警、車庫、門等，保留所有實(shí)際功能，即縮小版的家庭別墅。各個(gè)之間用手機(jī)或電腦就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。廢除了在學(xué)校耗費(fèi)十幾萬裝修，主要智能家居?xùn)|西也就萬元。為學(xué)校達(dá)到展示的目的，讓更多的資金轉(zhuǎn)到購買其他設(shè)備。：60*60*55CM（可定制）：電視、空調(diào)、室內(nèi)燈、電動(dòng)窗簾、電動(dòng)車庫門、紅外、報(bào)警等。利用手機(jī)、電腦可以控制電視機(jī)的開關(guān)、調(diào)臺(tái)等；空調(diào)的開關(guān)；室內(nèi)燈的開關(guān)；窗簾的開關(guān)；車庫門的開關(guān)；人體紅外報(bào)警等。（直觀體驗(yàn)快速響應(yīng)，零延時(shí)）；、門、紅外、可燃?xì)怏w與報(bào)警器的聯(lián)動(dòng)，有RS2348開關(guān)量、模擬量、紅外等，可以自己動(dòng)手加入監(jiān)控、門鈴、背景音樂、安防設(shè)備等6.（需要電腦）拓展模塊zigbee區(qū)域開發(fā)，方便于教學(xué)，采用可拆卸式zigbee區(qū)域，zigbee采用最新的德州儀器CC2530方案，此芯片的優(yōu)點(diǎn)就不必說了吧。溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、紅外傳感器、繼電器執(zhí)行器等采用20針，可任意插拔，方便老師教學(xué)講解。拓展Zigbee區(qū)域功能：監(jiān)控室內(nèi)外溫濕度值、光照值；廚房可燃?xì)怏w監(jiān)控、排風(fēng)，人體紅外報(bào)警等。 物聯(lián)網(wǎng)沙盤特點(diǎn)和優(yōu)勢：安全性：系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)及控制設(shè)備低壓供電和電池供電，專注可靠性設(shè)計(jì)，機(jī)械裝置固定牢固沙盤布局科學(xué)合理。穩(wěn)定性：硬件高可靠性設(shè)計(jì)，通訊模塊使用專業(yè)儀器測試，軟件程序性能優(yōu)化和運(yùn)行可靠。便捷性：節(jié)點(diǎn)可移動(dòng)，靈活拆分，靈活組裝，連線設(shè)計(jì)方便快捷，傳感器和控制系統(tǒng)操作便捷，學(xué)生學(xué)習(xí)，體驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方便快捷。美觀性：沙盤設(shè)計(jì)有專業(yè)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)，美觀大方，軟件代碼優(yōu)化。技術(shù)先進(jìn)性：沙盤包含多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)環(huán)節(jié)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)積累的經(jīng)驗(yàn)，確保系統(tǒng)先進(jìn)性。良好的用戶體驗(yàn)：沙盤套件和組裝而成的各種沙盤可以幫助學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)組成和實(shí)景觀察各種應(yīng)用，學(xué)生通過該沙盤來學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)使用和設(shè)置、多種傳感器的使用、無線傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)等將會(huì)獲得完美的用戶體驗(yàn)。 物聯(lián)網(wǎng)綜合分析儀（最大使用范圍：）物聯(lián)網(wǎng)綜合分析儀是我公司自主研發(fā)獲國家多項(xiàng)專利的產(chǎn)品，屬國內(nèi)首家且至今為止唯一一家生產(chǎn)廠家。解決了采購單項(xiàng)功能儀器高額費(fèi)用的困擾，是助力物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室設(shè)備的必備儀器。 （最大使用范圍：）IOTA1100物聯(lián)網(wǎng)分析儀是無線龍公司在美國國家專利局和中國國家專利局分別為物聯(lián)網(wǎng)分析儀申請了美國專利和中國專利（全球優(yōu)先申請PCT）；使用IOTA1100物聯(lián)網(wǎng)分析儀空中協(xié)議分析儀、微功耗分析儀、頻譜分析儀、信號(hào)發(fā)生器和無線龍各種專業(yè)開發(fā)系統(tǒng)，套件和模塊配合，將可以為課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)帶來全新的可視化和儀器化教學(xué)效果，看見通訊的無線包裝，看見波形，看見頻譜和信號(hào)，讓學(xué)生全面掌握物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技術(shù)。 我們知道,物聯(lián)網(wǎng)使用的無線技術(shù)涉及到非常高的通訊頻率和比較寬闊的頻譜范圍,(、ZigBeePRO、WiFi) ,這個(gè)頻率幾乎可以方便的用于世界上任何地方。然而，為了改進(jìn)大樓穿透力和傳輸距離、降低各種干擾、減少無線通訊中的功耗,設(shè)計(jì)開發(fā)的工程師可以考慮使用各國規(guī)定的其它頻段(例：、915MHZ、779MHZ、433MHZ、315MHZ等等)。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中,除了涉及比較高的頻率和比較寬闊的頻譜范圍,還涉及到各種不同的通訊協(xié)議棧，(包括ZIGBEE 、藍(lán)牙、WIFI等等不同通訊協(xié)議)這些協(xié)議棧根據(jù)不同的通訊標(biāo)準(zhǔn),由軟件實(shí)現(xiàn),最終實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，路由器,網(wǎng)關(guān)之間的通訊。對(duì)于無線通訊而言，大量的通訊數(shù)據(jù)是以不同的數(shù)據(jù)包，在空中傳輸，這就要求有一種特殊的高頻儀器來采集和分析這些在空中傳輸，但是我們看不見，摸不著的數(shù)據(jù)包裝，才能有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)通訊協(xié)議驗(yàn)證和查錯(cuò)，提高軟件協(xié)議棧開發(fā)效率。 還有就是作為物聯(lián)網(wǎng)的電池節(jié)點(diǎn)等，都需要在很小的電池下，能夠長時(shí)間工作，測量和監(jiān)視這些微功耗狀態(tài)也是很重要的一項(xiàng)工作，因?yàn)闉榱斯?jié)省耗電，這些節(jié)點(diǎn)通常都是處于瞬間工作狀態(tài)，于是測量這些節(jié)點(diǎn)的長周期，瞬間功耗和自動(dòng)化記錄分析，也成為一項(xiàng)復(fù)雜的工作，需要有專門的儀器來承擔(dān)。 正式根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和技術(shù)開發(fā)的這種實(shí)際需要，一種新型射頻儀器出現(xiàn)了，這就是由無線龍科技集團(tuán)設(shè)計(jì)的IOTA1100系列物聯(lián)網(wǎng)綜合測試儀，該儀器在一臺(tái)儀器中，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了上述4個(gè)方面的需求，下面我們來簡單介紹一下這種新型儀器的簡單實(shí)際應(yīng)用。一 、空中協(xié)議分析儀功能 空中協(xié)議分析儀是一種先進(jìn)的數(shù)字化分析檢測設(shè)備，可以采集和分析不同的物聯(lián)網(wǎng)和傳感器網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)議在空中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包裝，其中對(duì)符合IEEE ，是物聯(lián)網(wǎng)綜合分析儀空中協(xié)議分析儀的一個(gè)基本配置功能；對(duì)于其它通訊標(biāo)準(zhǔn)的采集和分析，可以采用不同的協(xié)議擴(kuò)展模塊來實(shí)現(xiàn)。 圖一是一個(gè)兩組不同ZIGBEE 傳感器節(jié)點(diǎn)分析采集的樣板，我們通過這個(gè)樣板來來看看如何使用空中協(xié)議分析儀的基本功能。 首先，我們選擇進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)綜合分析儀上的空中協(xié)議分析功能（），看到屏幕上出現(xiàn)的這個(gè)多窗口畫面，每個(gè)窗口分別具有空中數(shù)據(jù)包裝采集顯示，空中包裝時(shí)間流程顯示，包裝內(nèi)容解析，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)滹@示等多種功能:啟動(dòng)分析儀自動(dòng)采集命令，實(shí)施多通道自動(dòng)掃描，如果在空中發(fā)現(xiàn)符合ZIGBEE標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包裝，就會(huì)自動(dòng)完成空中包裝采集和自動(dòng)存儲(chǔ)和顯示這些數(shù)據(jù)。 圖一所示兩個(gè)ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)是采用電池供電的微型模塊組成的ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)，由4個(gè)模塊組成，包括網(wǎng)關(guān)，路由器和節(jié)點(diǎn)（蘭色），另外一個(gè)是由5個(gè)能量收集模塊組成ZIGBEE微型傳感器網(wǎng)絡(luò)（綠色），通過分析儀內(nèi)部高速嵌入式電腦的自動(dòng)采集和包裝和分析等復(fù)雜算法，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯翱冢覀兛梢詫?shí)時(shí)觀察到這兩個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況和拓?fù)淝闆r, 蘭色的網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)協(xié)調(diào)器，2個(gè)路由器，一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)組成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)；另外一個(gè)能量收集網(wǎng)絡(luò)（綠色）由一個(gè)協(xié)調(diào)者，2個(gè)路由器和2個(gè)終端節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)獨(dú)立的無電池?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)；在包裝采集的窗口內(nèi)，我們可以詳細(xì)了解每個(gè)數(shù)據(jù)包裝的格式內(nèi)部信息，加入網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)路由的等網(wǎng)絡(luò)自組織的各種信息，了解網(wǎng)絡(luò)流量和繁忙情況，網(wǎng)絡(luò)可靠和健康狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)射頻通道相互獨(dú)立的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的透明化監(jiān)控和實(shí)時(shí)分析。 圖一 、2個(gè)獨(dú)立的ZIGBEE傳感器網(wǎng)絡(luò)空中協(xié)議采集和分析演示二 、射頻放大器電路設(shè)計(jì)、測試和分析 為了增強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)傳感層的覆蓋范圍，我們在設(shè)計(jì)中往往需要為無線傳感器片上系統(tǒng)（SoC）添加各種射頻放大器，測試和分析需要使用到昂貴的射頻頻譜分析儀，為了方便工程師使用低成本的測試開發(fā)工具，物聯(lián)網(wǎng)分析儀配備了不同的頻譜分析儀模塊，供工程師使用。由于是這些附加功能共同使用物聯(lián)網(wǎng)分析儀內(nèi)部的嵌入式電腦和彩色LCD顯示和觸摸屏，所以整體儀器增加的成本不是很高； 物聯(lián)網(wǎng)分析儀有前面板2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的50歐姆射頻插頭，可以實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的輸出和輸入，（）。 圖二是一個(gè)測試接收放大器和發(fā)射放大器的測試演示圖二、射頻放大器測試開發(fā)配置示意圖 圖二中有兩個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)無線模塊的的電路板（綠色和蘭色），實(shí)際測試時(shí)候，只能選擇對(duì)其中一個(gè)板子連接和實(shí)際測試和調(diào)試； 首先，我們測試發(fā)射放大器（圖二綠色電路板），這一般是功率放大器，我們將分析儀射頻輸出電纜連接在綠色電路板的輸入端（斷開無線收發(fā)器輸出），將輸出信號(hào)調(diào)整到我們需要的頻率（300MHZ ,433MHZ,900MHZ,），將輸出端（天線端）連接到分析儀接收電纜，將分析儀設(shè)置為頻譜接收狀態(tài)，我們可以在分析儀上觀察到射頻頻譜信號(hào)，可以采用波形顯示或者同時(shí)采用密度顯示，還有觀察到最大頻譜軌跡，平均頻譜軌跡等高級(jí)數(shù)值功能；通過射頻信號(hào)發(fā)生器和頻譜儀，我們可以測試功率發(fā)生器的各種射頻參數(shù)，對(duì)放大器相關(guān)輸出阻抗，功率，噪聲等，進(jìn)行調(diào)整，完成一個(gè)高質(zhì)量功率放大器調(diào)試和測試過程； 對(duì)低噪聲放大器測試調(diào)試（圖二蘭色電路板）的測試和調(diào)試，只需要分別將分析儀輸入輸出端進(jìn)行不同射頻連接，同樣可以容易方便實(shí)現(xiàn)對(duì)低噪聲放大器這樣高難度射頻傳感器模塊的測試調(diào)試工作； 其它功能和擴(kuò)展功能模塊 IOTA1100物聯(lián)網(wǎng)分析儀還具備微功耗分析儀功能，并作為標(biāo)準(zhǔn)配置，可以實(shí)現(xiàn)各種傳感器節(jié)點(diǎn)等在瞬間功率不同狀態(tài)下連續(xù)測試，自動(dòng)記錄和功耗，平均電流，最大電流等參數(shù)自動(dòng)化測試功能； 同時(shí)，系列新功能的選擇模塊將陸續(xù)加入該儀器的選擇配置，選擇配置將包括HF和UHF RFID分析功能模塊，，RF4CE，3G/4G射頻電訊網(wǎng)絡(luò)等測試分析功能模塊等，IOTA1100物聯(lián)網(wǎng)綜合分析儀技術(shù)參數(shù)指標(biāo)178。 無線傳感網(wǎng)絡(luò)分析儀技術(shù)規(guī)格無線傳感器網(wǎng)絡(luò)空中協(xié)議分析儀 空中協(xié)議搜索頻率范圍 ～ 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) IEEE 標(biāo)準(zhǔn)ZIGBEE 20042006 ZIGBEE 2007 ZIGBEE PRO 主要功能 主要功能 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)空中包裝的抓取、分析、網(wǎng)絡(luò)觀察、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等 分析格式 HEX、ASCII、10進(jìn)制等 主要功能模塊 主要軟件模塊 網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)和觀察、網(wǎng)絡(luò)流量觀察、包裝觀察分析、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析 主要分析模塊 傳感器網(wǎng)絡(luò)包裝自動(dòng)過濾，包裝自動(dòng)比較，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龊屠L圖等 信號(hào)截取方式 通過內(nèi)置天線自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)聽，實(shí)時(shí)嗅覺和發(fā)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和空中傳輸?shù)牟煌诺篮途W(wǎng)絡(luò)的無線通訊包裝 通過內(nèi)置天線自分析文件存儲(chǔ)5數(shù)據(jù)包裝文件可以自動(dòng)存儲(chǔ)，自動(dòng)回放分析 實(shí)時(shí)同步監(jiān)聽通道數(shù)頻率通道 選件WSN08 2個(gè)獨(dú)立的監(jiān)聽模塊 選件WSN09 4個(gè)獨(dú)立的監(jiān)聽模塊 頻率范圍 頻率 ～ 標(biāo)準(zhǔn) IEEE 軟件升級(jí)功能 多網(wǎng)絡(luò)同時(shí)捕捉顯示 選件WSN08最大2個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò) 選件WSN09最大4個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò) 圖形化顯示升級(jí)功能 WSN08 2個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖形化拓?fù)滹@示 WSN09 4個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖形化拓?fù)滹@示 升級(jí)定制功能 可以定制擴(kuò)展到最多16個(gè)通道 升級(jí)模塊安裝方式 選件WSN08 寄回原廠安裝和升級(jí) 選件WSN09 寄回原廠安裝和升級(jí) 178。 低功耗分析儀技術(shù)規(guī)格低功耗分析儀技術(shù)規(guī)格 輸入阻抗 1Ω/100Ω 垂直檔位 毫安檔/微安檔，檔位內(nèi)均按125步進(jìn)，毫安檔最大量程為500Ma，微安檔最大量程為1000Ua，最小分辨率10uA。 水平時(shí)間分辨率 微秒（us）,毫秒（ms）,秒（s）,檔位內(nèi)均按125步進(jìn)，最小分辨率為1us,最大為10s 工作模式 自動(dòng)模式/單次觸發(fā)模式，自動(dòng)模式為顯示電流隨時(shí)間的變化曲線（從時(shí)域角度說并不是連續(xù)的時(shí)間），單次觸發(fā)模式為滿足一定條件的電流在一段連續(xù)時(shí)間上的變化曲線。 觸發(fā)方式 上升沿、下降沿 觸發(fā)水平 1到當(dāng)前量程最大值 存儲(chǔ)深度 0～512K byte 直流漂移 178。 頻譜分析儀技術(shù)規(guī)格 頻譜分析儀技術(shù)規(guī)格 頻率指標(biāo) 頻