一、平台简介
VSWL-A9Y型 移动互联网/物联网教学科研平台是一款集成无线传感网、嵌入式网关、移动互联网通信于一体的箱式教学科研平台。平台集成六种以上无线网络传感器，采用升级版 Cortex-A9 核的智能网关，板载 3G/4G 移动通信、 WiFi/BlueTooth 二合一无线通信、GPS 定位、以及无线传感网通信等多种模块接口，扩展 A9 处理器外部总线接口实现按键检测、AD 采样、串口通信以及流水灯、显示屏、蜂鸣器、步进电机、直流电机等本地设备的控制，是一套完整的融合 ZigBee 无线传感网、移动通信、嵌入式开发、数据采集与设备控制等物联网技术的教学科研平台。同时平台提供了完全开放的源码、详细的实验文档以及方便二次开发的 SDK 支持包，便于用户进行不同模式的学习、科研。
二、平台特点
1、采用强大的 Cortex-A9 升级版智能网关。升级版智能网关的硬件*新、*强、*完善，软件不断升级，接口功能历史空前强大。
●LINUX 3.4.39 和 Android 4.4.2 版本同时发布，用户更快、更准体验。
●四核 A9，主频可调，*大 1.6GHz
●增加 FLASH 到 8GB，并外置 ECC 处理
●标配 1024*600 IPS 显示屏，具有 HDMI 和 LVDS 接口
●增加锂电池 3.7-4.2v 充电，电源路径管理
●增加 SLEEP，唤醒支持
●单 USB 调试烧写（不再使用 USB 转串口线和 DB9）
●AVIN，标准 PAL 输入解码及编码，支持 720*576@30Hz
●增加 LCD 指示单键烧写系统支持
●支持电信、联通、移动 4G 全网通
●板载 BT/WIFI 模块，WIFI 支持便携热点
●WIFI 网络、有线网络、3G/4G 网络自由切换
●启动方式改为按键选择，方便用户
●外部存储 Micro SD（TF 卡）
●部分高频率总线加入 EMI 防护器件，有效抑制开发板的 EMI
2、模块化设计，应用形式多样：智能网关、传感器节点通过插针或插件方式与底板连接。节点采用供电与固定一体的巧妙安装方式，使用灵活，既可固定在实验箱底板上使用，也可单独取出，作为移动节点用于各种实训项目。
3、传感器类型丰富：支持温湿度、光敏、三轴加速度、霍尔、LED 蜂鸣器、可燃气体、人体感应及车辆模拟单元等多种传感器，更换传感器调理板即可改变节点传感器类型。
4、ZigBee/WiFi/BT 三种短距离无线通信方式随意选：默认选择 ZigBee 无线传感网通信协议，采用 Z-Stack2007 协议栈，支持 TinyOS 开源协议栈，也可选用
5、WiFi、BlueTooth 无线传感网通信方式。
多种接入互联网的方式：以太网、3G/4G、WiFi 等，任意选择传输方式。
6、基于 3G/4G 的移动互联网技术开发：可以开展 3G/4G 通信原理、3G/4G 模块原理设计、3G/4G 移动互联网接入、3G/4G 物联网应用开发等。
7、基于 WiFi/BT 的网络通信开发：可以开展 WiFi/BT 通信原理、WiFi/BT 模块驱动开发、WiFi/BT 模块原理设计、WiFi/BT 互联网接入、WiFi/BT 移动通信与物联网应用开发等。
8、多层次网关应用程序：提供传感层数据分析、处理、显示的嵌入式应用程序；提供多传感器汇聚信息的融合、决策、传输的中间件管理程序；提供智能温室、智能家居、智能交通、智能港口等各种实训项目的应用层实施方案。
三、硬件资源
平台主要包括 ZigBee 无线传感器节点、升级版 Cortex-A9 智能网关、以及网关扩展模块等硬件资源。如图所示：
●升级版智能网关具有丰富的外围设备，如图所示：
四、软件资源
1、无线传感器网络软件：使用 ZigBee 无线通信技术，将传感器与控制设备组成一个无线传感器网络，实现信息的无线传输。
2、智能网关无线传感器网络管理软件：该软件主要运行 Android 或嵌入式 Linux 系统下的无线传感器网络管理软件，汇聚当前网关管理的 433、ZigBee、Bluetooth、WiFi、IPv6 等传感器节点信息，控制相关的设备。Android 下的网关应用程序是采用 Eclipse 或 Android Studio 结合 JAVA 语言开发的 GUI 图形化应用程序界面。Linux 下的网关应用程序是采用 QT4.7.3 函数库与 QT C++开发的 GUI 图形化应用程序界面。
3、云终端接入理工云服务平台软件：将智能网关切换到云终端模式，通过软件把整个平台采集到的数据通过网络接入物联网云平台，进行大数据处理和专家会诊。用户只需通过终端设备注册登录到云服务平台，录入当前网关的信息，就可以利用智能终端，随时随地查看现场网关的信息、网关管理节点的实时数据和历史数据、历史数据曲线、本地设备的远程控制等。
●部分软件界面如图所示：
Android 下 Zigbee 节点通信界面 Linux WSN 节点网络拓扑图
ETC 车辆管理界面 智能家居管理界面
五、典型实验
1、《无线传感器网络》部分典型实验
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基础实验： |
协议栈实验： |
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实验一 |
★建立一个简单的工程 |
★TI GenericApp 原程序再现； |
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实验二 |
通用数字 I/O 实验 |
基于 GenericApp 的数据传输实验； |
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实验三 |
OLED 屏显示实验 II（硬件 SPI） |
★基于 GenericApp 温湿度节点与协调器的无 |
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实验四 |
★UART 串口通讯实验 |
线传输； |
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实验五 |
外部中断实验 |
GenericApp 多节点与协调器的无线传输； |
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实验六 |
AD 单次采样实验 |
GenericApp 的树型网络拓扑建立实验； |
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实验七 |
温度传感器实验 |
★基于 GenericApp 的 ZigBee 节点数据采集与 |
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实验八 |
功耗模式实验 |
控制综合实验。 |
2、Andorid 部分典型实验
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★1.S5P4418 网关 Andorid 平台快速建立： |
5. LED 项目实验： |
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实验一 烧写 uboot 到 SD 卡 |
整体架构分析；Android 源码中编写硬件驱 |
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实验二 使用 sdfuse 烧写系统： |
动；编写 HAL 层；编写 JNI 层；编写 SERVICE |
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实验三 使用 fastboot 烧写系统 |
层；编写 app 软件；代码编译与使用； |
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2.嵌入式 Andorid 开发环境的建立实验： |
6. S5P4418 ANDROID 的基础实验 |
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实验一 Android 编译环境的安装：安装 Linux |
C 应用程序编写实验，LED 控制、ADC 采样、 |
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主机环境、安装必要的软件包、安装合适的 |
按键检测、PWM 蜂鸣器测试、串口通信实验、 |
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JDK、解压 Android 源码； |
CAN 数据通信，数据库使用实验，播放器使 |
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实验二 编译 uboot |
用，帧动画播放，服务器-客户端网络编程； |
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实验三 编译 Android |
★7. Android 下 ZigBee 节点数据采集与控制: |
 实验四 配置编译 Linux 内核 |
温湿度、三轴加速度、颜色、光线、光敏、数 |
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3. Android 系统的测试与使用 |
字气压、继电器、遥控按键、火焰、雨滴、结 |
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★4. ANDROID (WINDOWS)开发环境建立： |
露、RFID、振动、测距传感器、二氧化碳、 |
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实验一 JAVA 环境建立，安装 JDK |
空气质量等节点。 |
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实验二 ECLIPSE 安装 |
★8. Android 综合实验 |
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实验三 ANDROID SDK 安装 |
实验一 基于 3G 传感数据网络通信实验 |
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实验四 ADT 安装 |
实验二 基于 WiFi 的数据网络通信实验 |
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实验五 创建、删除和浏览 AVD（模拟器） |
实验三 智能家居环境监控实训 |
2、典型实训案例
1、基于 Qt 的 WSN 网络拓扑结构显示实验
2、基于 Android 的智能家居环境监控实验
3、基于 Qt 的智能交通与停车管理实验
4、基于 Android 的农业大棚远程监控实验 |
