物联网实验室建设方案

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XX 大学物联网方向建设方案 1. 背景物联网是通过信息传感设备，按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，其主要 特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信 息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能 化的决策和控制。 物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命，是信息产业领域未来竞争的制高 点和产业升级的核心驱动力。物联网概念是庞大和丰富的，其中涵盖了大量现有的专业门类和技术体系， 而在其系统集成和应用端，可以说物联网技术将能够应用于工业、农业、服务业、环保、军事、交通、 家居等几乎所有的领域。 随着信息采集与智能计算技术的迅速发展和互联网与移动通信网的广泛应用，大规模发展物联网及 相关产业的时机日趋成熟，欧美等发达国家将物联网作为未来发展的重要领域。美国将物联网技术列为 在经济繁荣和国防安全两方面至关重要的技术，以物联网应用为核心的“智慧地球”计划得到了奥巴马 政府的积极回应和支持；欧盟 2009 年 6 月制定并公布了涵盖标准化、研究项目、试点工程、管理机制和 国际对话在内的物联网领域十四点行动计划。 2009 年 8 月 7 日， 国务院总理温家宝视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时发表重要 讲话： 提出了“在激烈的国际竞争中， 迅速建立中国的‘传感信息中心’或‘感知中国’中心”的重要指示； 2009 年 11 月 3 日《让科技引领中国可持续发展》的讲话中，温家宝总理再次提出“要着力突破传感网、物联 网关键技术，及早部署后 IP 时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发 动机’”。2010 年两会期间，物联网再次成为热议话题。随着感知中国战略的启动及逐步展开，中国物联 网产业发展面临巨大机遇。 目前物联网技术还属于一个新兴技术，正在快速发展。学习与掌握物联网的技术理论，发展方向及 其行业应用是目前高等教育的核心目标。2010 年最新的教育部通知已将物联网、传感网作为战略性新兴 产业相关专业的重点，开始鼓励各高校申报相关专业。 可以预见，在不久的将来，无线传感网络将给我们的生活带来革命性的变化。9

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2 建设目标2.1 物联网研究目前情况WSN 的商用迄今可以划分为三个阶段：2003-2004 年，WSN 开始被试用，以验证投资回报；2005-2006 年，WSN 的使用量持续增长，重点关注可靠性和集成度；而 2007-2010 年为 WSN 的起飞期，新应用不断涌 现，出货量高速增长，这一时期为消费者驱动，重点关注成本和尺寸。 根据美国多家知名市场公司预测，到 2008 年，WSN 节点全球出货量将超过 1 亿个，市场销售总额超 过 20 亿美元。专门致力于无线技术研究的美国加利福尼亚圣迭戈（原圣地亚哥）市场调研公司 ON World 近期发布的一份报告，预计到 2011 年，世界市场无线传感器网络（WSN）系统与服务将飞升至约 46 亿美 元，并呈现爆炸式增长，现阶段国内市场应用正在整体评估和试探阶段，但是相应的研究工作已经开展； 近期主要用户为高校、研究机构（包含为交通、环境、农业、能源、国防等政府部门服务的科研院所） ， 企业研发中心；中长期目标用户为海量使用的政府和企业(包括交通、环境、农业、能源、国防等政府部 门)以及未来可能使用无线传感器网络的各类企业提供平台和应用案例。到目前为止，国内外己经推出了 几十种成型的无线传感器网络节点设备。 国外主要节点设备技术分析： （1）Smart dust 是美国 DARR/MTO MEMS 支持的项目，其目的是研制体积不超过 1mm3，使用太阳能电 池，具有光通信能力的自治传感器节点。由于体积小，重量轻，该节点可以附着在其他物体上，甚至在 空气中浮动。 (2) Mica 节点由加州大学伯克利分校研制，用于传感器网络研究的演示平台的试验节点，Mica 系列节点 包括 WeC、Renee、Mica、Mica2、Mica2dot 和 SPec 等。WeC、Renee、Mica 这三款节点无线通信模块都 采用了 RFM 公司的 TR1000 芯片，而 Mica2、Mica2dot 这两款节点无线通信模块都采用了 ChiPcon 公司 的 CC1000 芯片，处理器采用了 Atmel 公司的 Atmega128 芯片。Mica3 节点采用 Atmegal28L 与 CC1020 相结合的结构，拥有强大的传感器板接口。Micaz 节点无线通信电路采用的是 Chipcon 公司的 CC2420 芯 片。 (3) Telos 节点是美国国防部 DARPA 支持 NEST 项目的一部分，该节点已经被 MoteV 公司产品化了。节 点采用 MSP430 和 CC2420 相结合的构架，采用 USB-COM 桥接口，直接通过 USB 接口供电、编程和控 制，进一步简化了外部接口。 (4) TMote Sky 节点是加州大学伯克利分校研制的 Mica 系列节点的后续产品，它采用 Tl 公司的 MSP430 微处理器和 Chipcon 公司的 CC2420。TMote Sky 主要用于监测活动火山，监测其运动情况、周边环境和10

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突发情况。节点上装有麦克风和地震检波器传感器，用来收集震动和声音数据，利用 TI 公司的 AD7710 模数转换器，转换成数字信号传输，来达到监测火山活动的目的。 （5）EyesIFX 节点是由欧洲研究计划(European Research Projeet)中自组织传感器网络研究项目的成果之 一，节点采用 TI 的 MSP430 微处理器作为节点处理控制中心，无线通信芯片采用的是 TDA5250，节点仅 需一节 AAA 电池供电即可。 （6）U3(U-cube)节点由东京大学的 Yoshihiro Kwahara 等提出。U3 节点采用的是立方体的概念，它把能量 供应模块、处理器模块、无线通信模块、数据采集模块分别做成了四个小电路板，然后通过插针接口将 四者连接在一起，优点就是可以随时重构节点，例如，当需要改变传感器类型时，只需把数据采集模块 换成相应所需的传感器即可，而不用重新设计电路板。U3 节点处理器模块采用 Micochip 公司的 PIC18F452，无线通信模块采用 CDC-TR-02B 实现，采用 AAA 充电电池提供节点工作电压。2.1我校物联网发展目标（1）建立完整的物联网实验室 完成了传感器热插拔节点板设计，在此基础完成 1000 个点以上自组网和自恢复协议，初步实现一个 具有动态可扩充能力的新型传感器网络数据库管理系统的实验室研究。 （2）建立完整的物联网节点的软件架构 物联网节点由传感器模块、路由协议管理模块、系统控制模块、无线收发模块和能量控制模块五部 分组成，每个传感器节点兼顾传统网络节点终端和路由器双重功能，除了进行本地信息收集和数据处理 外，还要对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合等处理，同时与其他节点协作完成一些特定任 务。为了能够实现最为稳定的节点互联，信息互通，我将采用伯克利大学编写的 TinyOS 操作系统，并把 该操作系统移植到目前比较新的 CC2430 芯片上，在节点上实现完整的 MAC 协议以及路由协议，并可以根 据应用场合的不同根据实际的需要替换为不同的路由协议。主题软件架构框架如下：11

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TINYOS 应用软件层 按照规则收集、存储所需传感器的数据，通过协议进行信息发送。二次开发 路由协议TINYOS 组件层 CPU 外设组件 各种传感器组件抽象 硬件层 RF 射频模块 CPU 及其外设 组合 传感器可选硬件库 射频(CC2420，NRF…) CC2430, MSP430, ARM 环保医疗工业用传感器图 （3）无线传感器网络数据查询理论节点架构示意图无线传感器网络产业化使用的核心技术问题之一就是海量数据的有效处理，包含存储、统计、查询 以及基于数据处理之上的专家对数据的判断，农业领域应用的技术矛盾之一就是农田的大规模和专家的 小数量之间的矛盾，这一问题的解决方式集中于专家的远程化准现场处理，而在这种处理方式中，数据 的准确查询和使用是核心中的核心。 对 SINK 节点传过来的数据进行处理，包括：采集、分析、存入数据库、查询等。也可大体分为几个 工作，针对数据查询：本项目研究传感器网络环境下的不受节点失效、通信链路失效和节点移动影响的 查询处理技术，并提出基于该技术的聚集查询、KNN 查询和连接查询等典型查询的处理算法。研究能够在 系统部署之后动态且高效地添加新的查询语言、存储和索引机制、查询处理算法的新型传感器网络数据 库管理系统的体系结构。实现具有自主版权的满足实时性、鲁棒性要求的、具有动态可扩充能力的新型 传感器数据库管理系统的原型系统 NHSensor。 （4）搭建丰富应用监控软件平台 无线传感器网络产业化使用的不但依赖于稳定、高效的节点和数据库功能，还需要丰富的应用端软 件，采取优化的人机交互系统，面向掌握简单电脑技术的实际农田数据使用者，提供使用简单、理解清 晰、操作方便、丰富多样的应用端程序。 便携式采集终端12

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WEB 数据库服务器 PC 端采集终端 移动采集终端 通过以上几方面的研究力争 3 至 5 年将我校建成物联网领域技术、产业、应用的先导基地；建成国 家示范性的物联网创新示范区，力争让物联网技术落地，引导全市物联网产业快速发展，并在产业规模、 竞争力、人才队伍和示范作用上达到预期目标。3 建设意义3.1 对于教学的意义物联网技术面向现代信息处理技术，培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究 方面的高等工程技术人才。可以培养学生合理的知识结构、具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网 络技术、物联网相关高频和微波技术，有线和无线网络通信理论、信息处理、计算机技术、系统工程等 基础理论，掌握物联网系统的传感层，传输层与应用层关键设计等专门知识和技能，并且具备在本专业 领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。 物联网具有以下几大知识模块，可以把以下的知识模块融入到相应的课程体系中去。 1、单片机和嵌入式知识模块 知识点包括：从最基础的 8051 单片机到 ARM 嵌入式技术，由浅入深，知识点包括：微机原理，接 口技术，微控制器体系和原理，实时操作系统，C 语言编程技术等等 2、 无线片上系统（SoC)知识模块 知识点包括：无线单片机通讯接口设计，无线有线收发器原理和结构，通讯原理和结构，嵌入式软 件基础等； 3、无线通讯和无线网络知识模块 知识点包括：短距离无线数据通讯基础和原理，无线自组网技术，基本无线网络拓扑，ZIGBEE 无 线技术和 802.15,.4 无线标准，高级的 ZIGBEE 技术。网络安全和加密技术，C 语言和无线网络算法高 级技术原理；13

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4、高频微波知识模块 知识点包括：高频微波技术基础，调制和解调技术，天线原理和设计，阻抗匹配和反射，高频仪器 使用，微波放大器设计，无线单片机高频测试和调试方法和原理等； 5、RFID 知识模块 知识点包括：电磁技术基础，RFID 标签防冲突算法，EPC 和 IS0-18000－6C 通讯协议和原理； 大功率 RFID 读卡器原理和设计，RFID 和物联网数据库结构和原理等； 6、物联网传输层知识模块 知识点包括：物联网网关原理和结构，GSM/GPRS 技术原理，3G 技术原理和结构，M2M 数据传 输和远程通讯，嵌入式和高级实时操作系统在物联网网关设计技术等； 7、高级无线网络知识模块 知识点包括：微功耗 802.11 标准 WIFI 传感器网络原理和结构，内置多 ARM 和 WI-FI 收发器的 无线单片机，802.15.1 蓝牙技术和低功耗蓝牙无线技术原理；Wi-Fi/蓝牙，ZIGBEE PRO 无线通讯协 议栈原理和设计；传感器原理 高级嵌入式开发 单片机原理与应用 RFID 原理及应用 FPGA 原理及应用 二维码原理及应用 光电检测技术 控制理论 传感采集控制方向通信原理 TinyOS 操 作 系 统 和 nesC 语言 无线自组织网络设计 与开发 无线数据接入设计与 开发 无线网络安全技术物联网应用开发 系统工程 软件工程 数据库原理 数据挖掘 数字图像处理 人工智能 多媒体技术与应用通信网络方向系统应用方向物联网导论工程数学 模拟电子技术数字电子技术电路设计 C 语言程序设计数字信号处理 计算机组成原理 计算机网络 计算机体系结构 嵌入式系统原理与开发 项目的课程体系，首先建立通用型的基础类课程，基础类课程为一般高校中信息类专业、通信类专 基础课程14

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业、计算机应用类专业的通用基础课程，该类课程是物联网应用、开发及研究的基础知识储备。是物联 网专业不同应用方向的共同基础。该类课程较为简单，现有高校中的普及度很高，一般高校都有成熟的 教学方案及师资力量，不需要专门去开发。但如有合作院校从未开设这类课程，教育学院也可以提供相 应的教学方案供参考。 基础类课程之上，物联网教育体系将物联网专业技术分为“传感采集控制”“通信网络”“系统应 、 、 用”三个专业方向。此分类基于对物联网产业的层次化理解，物联网作为一个宏大的产业，并不是一个 简单的领域，其最终应用应为一个复杂的链条网，下层是与物理世界联系的纷繁复杂的数据采集方式， 中层将数据以各种接入方式进入互联网等各种通讯网络，使数据自由迅速的流动，而在应用端高层是各 行各业的专家和用户智能的对数据进行远程、智慧的使用。基于此理解“传感采集控制”“通信网络” 、 、 “系统应用”三个专业方向正是学生培养计划中针对各层次专业人才的归类。 “传感采集控制”专业方向主要培养学生学习和掌握现有的和未来可能发展的各种传感数据采集方 式以及传感数据采集设备、传感及控制设备的设计和开发，学生完成课程后能够根据实际应用环境设计、 开发、使用、维护不同的物联网节点、数控设备等。 “通信网络”专业方向主要培养学生学习和掌握数据和设备的通信、网络传输、数据接入等方面的 内容，学生完成课程后能够根据实际应用环境设计、开发、使用、维护在各类通信系统中组织传感和控 制信号的应用设备等。 “系统应用”专业方向主要培养学生学习和掌握物联网技术在不同应用领域的上层应用设计、数据 安全、系统集成、数据使用等能力，学生完成课程后能够根据实际应用领域和应用实例设计、开发、使 用、维护全面的物联网行业应用系统等。 七个知识模块，以无线 SOC 和无线单片机为中心进行串联，结合 400 多学时的实验和实训，让学 生充分动手，接触各种无线有线通讯技术和实际训练，并且使用无线单片机设计微功耗无线网络节点， 各种网络路由器，无线有线网关；最终达到能够独立使用无线单片机，构架设计各种物联网应用系统；3.2对于科研水平提高的意义物联网把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理；是继 计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域。早在 1999 年，在美 国召开的移动计算和网络国际会议提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”；2003 年，15

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美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首；2005 年，在突尼斯举行的 信息社会世界峰会（WSIS） ，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU 互联网报告 2005：物联网》 ，正式提出 了“物联网”的概念。 报告指出： 无所不在的“物联网”通信时代即将来临， 世界上所有的物体从轮胎到牙刷、 从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行信息交换。射频识别技术（RFID） 、传感器技术、纳米技术、智 能嵌入技术将得到更加广泛的应用。 《国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020 年） 》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均 将传感网列入重点研究领域。传感器网络标准工作组组长、上海微系统所副所长刘海涛表示，我国的技 术研发水平已处于世界前列。中科院早在 10 年前就启动了传感网研究，先后投入数亿元，目前，中国与 德国、美国、英国、韩国等国一起，成为国际标准制定的主要国家之一。目前，我国传感网标准体系已 形成初步框架，向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳。8 月 7 日，温家宝总理在无锡考察中科院 无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时曾表示，至少三件事情可以尽快去做，一是把传感系统和 3G 中 的 TD 技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信心 中心，或者叫“感知中国”。并指出，要早一点谋划未来，早一点攻破传感网核心技术，要依靠科技和人才， 占领科技和经济发展制高点，保证我国具有可持续发展的能力和可持续的竞争力。 从“物联网”的应用来看，我们认为有三个层次：一是传感网络，即以二维码、RFID、传感器为主， 实现“物”的识别。二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络或未来的 NGN 网络，实现 数据的传输与计算。三是应用网络，即输入输出控制终端，可基于现有的手机、PC 等终端进行。由此可 以看到，“物联网”的关键在于射频标签（RFID） 、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等领域。从 IT 硬 件与设备上市公司来看，我们认为能够在“物联网”主题中受益的领域有： （1）二维码和 RFID（二维码溯 源的新大陆；RFID 芯片、电子标签与读写器的远望谷、上海贝岭及子公司阿法迪、厦门信达子公司信达 汇聪）（2）传感器（华东科技子公司南京高华科技；MEMS 封装的长电科技）（3）TD-SCDMA 芯片与 ； ； SIM 卡（大唐电信、东信和平、SiP 封装的长电科技） 根据我校的实际情况，我们可以按照以下几个步骤，逐步提升我校在物联网研究方面的水平，主要 分为以下几个步骤：3.2.1 物联网基础开发具体分为一下几个专题 专题 1：传感采集控制设计及实现 传感采集控制设计及实现包含物联网无线传感数据采集基础、数据采集原理和应用、数传控制设计 环境和应用开发流程。基于现有产品实施监测体系的搭建和实际运行。 主要内容如下：掌握传感数据采集方法，熟悉专用设计语言编程方法，熟悉传感数据采集变化，掌16

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握搭建无线探测监测体系的思路、方法和步骤。 研究内容 1. 传感器概括 2. 传感数据的传输 3. 传感数据传输和系统数据采集 4. 传感网搭建和数据本地监控专题 2：通信网络设计及实现 通信网络设计及实现包含物联网无线局域组网、数据无缝接入、远程使用开发流程。基于现有产品 实施监测体系中网络部分的顺利建设和运行。 主要内容如下：掌握无线组网方法，熟悉专用设计语言编程方法，熟悉无线组网性能指标，掌握搭 建无线传感网路及数据接入的思路、方法和步骤。 研究内容 1. 通信网络概括 2. 无线自组网应用实验 3. 数据接入应用实验 4. 网络性能调整实务专题 3：系统应用设计及实现 系统应用设计及实现包含物联网应用场景描述、需求分析、系统集成开发流程。基于现有产品面向 具体应用的监测体系建设和运行。 主要内容如下：系统及应用描述，熟悉专用设计语言编程方法，掌握根据典型应用搭建无线传感网 路及数据接入的思路、方法和步骤。 研究内容 1. 应用场景描述 2. 温湿度场监测场景应用 3. 远程实时数据监测 4. 远程定时数据监测 5. 远程低功耗数据监测17

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3.2.2传感采集及控制研究专题 1：高级传感节点应用初步 高级传感节点应用初步包含物联网无线传感节点的设计原理、实务与开发流程、应用场景描述和选 配方案。 主要内容如下：掌握节点基本原理、设计方案，传感部件、通讯部件的选用，处理能力局限和器件 选用。 研究内容 1. 传感节点实务 2. 传感节点电路基础 3. 节点处理能力编程专题 2：自动控制系统 自动控制实训包含物联网无线传感网的控制作用原理、实务与开发流程，自动控制基础及初步应用。 主要内容如下：掌握自动控制应用下节点软件改造、硬件改造及更新的思路、方法和设计方案，自 动控制实际实施。 研究内容 1. 自动控制初步 2. 电路控制初步 3. 节点控制类专题 3：场景化自动控制系统开发 场景化自动控制系统开发包含物联网无线传感网的控制应用设计、实务与开发流程，自动控制应用 和实际场景搭建。 主要内容如下：掌握自动控制应用下节点软件改造、硬件改造及更新的思路、方法和设计方案，特 定环境下自动控制实际实施。 学习内容 1. 工业场景节点无线电机控制 2. 农业场景节点无线开关控制 3. 低功耗协同控制18

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3.2.3 通信网络深度研究专题 1：网络数据传输研究 网络数据传输实训包含物联网无线传感网的网络传输判断、性能监视、数据融合功能的实现和完成。 主要内容如下：掌握对监测网内数据的分析和检测、网络拓扑的设计和改造、全网性能的监视和更 新。 研究内容 1. 数据实时监测 2. 网络数据安全监测 3. 网络性能改造专题 2：高级网络通讯 高级网络通讯包含物联网无线传感网节点通讯模块原理、实务和实际开发流程，通讯性能、通讯安 全、网络协议开发和使用实务。 主要内容如下：掌握网络数据安全的监控、安全系统的添加、通讯性能分析和影响、网络协议的开 发和使用。 研究内容 1.安全数据系统 2.入侵检测 3.增强型通讯及能量测试 4.通讯协议改造专题 3：复杂数据接入实训 复杂数据接入实训包含物联网传感数据的多种接入、接入性能、接入方式和开发实务。 主要内容如下：掌握数据接入的环境变化性，数据接入对应用的重要性，掌握数据接入的方法和应 用。 研究内容 1. 全系列数据接入实验 2. M2M 平台数据接入3.2.4 系统级应用研究专题 1：物联网管理系统实训19

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物联网管理系统包含一般物联网传感数据网情况下，上层数据的使用系统的设计、开发和和使用实 务，如何在一般接口下开发深层数据使用功能实务。 主要内容如下：掌握数据使用接口，设定和开发数据库，掌握上层系统使用接口和开发。 研究内容 1. 基本数据监测系统的搭建和使用 2. 数据深度使用 3. 基于数据的流程控制系统 4. 基于应用的监测系统 5. 多点阵监测系统界面 6. 基于应用的自动控制系统 7. 基于应用的物联网系统软件中间件3. 实验设备资源分析3.1 实验室建设基本思路及构成：以嵌入式（ARM10）平台作为增强型网关，可以分别实现 WiFi、GSM/GPRS、蓝牙、ZigBee 等各 种形式的通信，并且在此平台基础上可以组建各种异构网，进行各种网络协议的相互转换，提供相 关的实验内容手册，并且提供配套的开发资源，方便老师及研究人员进行二次开发。 实验室构成以 XSBase270-S 作为嵌入式平台核心，再在此基础上配以 WiFi、GSM/GPRS、蓝牙模 块和 ZigBee 无线传感器网络开发套件，实现上述无线通信，并可在此基础上进行应用开发。另外 实验室再配相应的 PC 机兼相应的模块，可以与 XSBase270-S 组成一个更加完整网络，实现 PC 机与 XSBase270-S 之间的多种协议通信（WiFi、蓝牙等） ，同时 PC 机也可作为开发用主机和网络服务器 等。 同时此实验室单套都可以组成整体的网络通信解决方案，如下图：WSN 无线传感器网络（ZigBee 或 TinyOs）采集物理数据量通过串口传输到 PC 机或嵌入式平台（PDA） ，然后通过 WiFi 或 GSM/GPRS 和 TCP/IP 等方法传感到服务器（WEBSERVER） ，客户端可以通过各种介质（手机、PC 机）和各种方 法（GPRS、INTERNET）来进行访问。20

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实验室配置清单序 号 设备名称 WSN 无线传感器 1 开发套件 点、1 个基础网关，仿真 器及整套开发方案） 2 增强型网关 XSBase270-S 30 ￥8,600.00 ￥258,000.00 30 ￥23,500.00 ￥705,000.00 型号参数 XSBase-WSN-10_c3 0 （每套含 10 个传感器节 数量 单价 总价3WIFI 模块 GPRS 网络通信EM-WL-SPI30￥560.00￥16,800.004 模块 5 3G 通信模块GSM/GPRS 模块30￥800.00￥24,000.003G 模块30￥1,460.00￥43,800.006蓝牙通信模块 无线传感器网USB 蓝牙模块 智能家居实训模块(包含30￥300.00￥9,000.007 络智能家居工 RFID，电机，继电器，温3018500.00555000.0021

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程实训湿度等)无线传感器网 8 络 SoC 系统 Live Designer 一 9 体化设计系统 10 RFID 开发系统 合计无线传感器网络 SoC 教学 20 开发系统 Altium NanoBoard 3000 30 Altium Designer RFID 实验开发系统 30 16500.00 495000.00 12500.00 375000.00 38000.00 760000.00￥2,536,600.0022

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3.2XSBase-WSN 教学实验系统介无线传感器网络是指由一组随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的传感器以自组织 方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖范围内感知对象的信息，并传送到信 息用户，是人类的远程神经末梢。通俗讲：无线传感器网络就是物理世界对人类解决某类问题所需的信 息采集过程和在此收集的数据集基础上，利用人们以掌握的专业理论知识对数据集进行分析，从而给出 相对正确决策和判断。产品特点与优势XSBase-WSN 是一款融合了传感器技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术、无线通讯技术、网络安 全技术等一系列新进技术的产品。XSBase-WSN 在网络安全协议、大规模传感器网络中的节点移动性管 理、网络的自组织、自愈性和系统功耗问题等一系列关键技术方面处于市场的前沿。23

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硬件配置1.网关板 WSN-AGT 主要功能： 1. 无线传感器网关， 支持串口和 USB 两种方式输 出数据 2. 提供 CC2430 芯片程序的烧写和仿真调试，支 持 SmartRF04 工作方式 3. 模拟输入按键×5 与 LED×3 为测试提供了便 利 规格：???×??? 主要配件： 网关板模块×1， CC2430 模块×1， SAM 天线（5db）×1 2430 终端节点 WSN-ANTc30 主要功能： 1. 传感器采样 2. 超低功耗无线传输 3. 路由功能，支持数据转发 4. 有效传输距离可达 70m 规格：???×??? 主要配件：CC2430 模块×1，传感器模块×1，电 池底板×1，SAM 天线（3db）×124

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3. 小型可充电节点型号：WSN-ANTc30-TR250 主要功能： 1. 锂电池供电，可充电 2. 体积小，可用于较狭窄的环境 3. 传感器与处理芯片一体化设计 4. 板载陶瓷天线 5. 软件完全兼容 CC2430 模块 规格：???×??? 主要配件：mini_CC2430 模块×14. 超远距离传输无线模块型号：WSN-ANTc91 主要功能： 1. 提供 800m 低功耗超远距离无线传输方案 2. 板载 PCB 天线 3. 硬件接口与 CC2430 模块相同 4. 软件完全兼容 CC2430 模块 规格：???×??? 主要配件：CC2430-CC2591 模块×15.PDA 应用扩展平台 型号：XSBase270-S 主要功能： ASK270 本身是一款高性能的 ARM10 开发平台,可 以非常方便的应用于教学.科研,同时它也是一款 GPS 导航的工程实训平台,目前我们已经很好的将 它融入到无线传感网络平台当中，它的特性有： 1． 手持设备，易于携带，带 RF 射频模块，可以 融入 WSN 网络中，收集网络数据 2． 内置 GPS 模块， 可以为系统提供精确的定位信25

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息 3． 可将数据存于 FLASH 设备中，可随时查询、显 示 4． 存储的数据可以通过 GSM、GPRS 将数据远程 上传到数据服务器上 5． 可通过 USB 接口和 RS232 接口将数据传至 PC。 6． 基于高性能 ARM 芯片，带有丰富外设，易于 扩展。 7． 内置 WINCE 系统，高效、功能强大，同时带有 可视化人性图形界面，配有触摸屏等。 8． 同时带有完整的开发套件，和调试接口，可以 方便地进行二次开发。 9． 方便携带，通过 RF 射频模块，可以搜索附近 的 WSN 网络，连接相应节点，然后放送指定 命令或读取指定数据，可以随时随地采集网络 信息。 10． 内置的 FLASH 存储设备可以长久的保存大量数据，并且通过触摸屏操作即可查询出所 要的数据，在图形界面上直接展现。 11． 可以通过 USB 与 PC 相连，将数据高速的传输至 PC 中，也可以通过无线网络将数据远 程的传送到指定的服务器上。软件配置TinyOS26

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1. WSN 专用的操作系统 2. 源代码完全开放，包含各类 WSN 协议 3. 支持组件式的软件机构 4. 路由协议与 MAC 层协议可以修改 Zstack 1. Zigbee 协议栈 2. 完整支持 Zigbee 所有协议 3. 通用 API 接口 4. 基于 IAR 开发环境Atosenet 1. WSN 数据采集软件 2. 支持 TinyOS 和 Z-stack 两种数据模式 3. 基于 Windows 系统，运行在 PC 端 4. 支持数据上传到 SQL 服务器 5. 支持网络拓扑信息显示AtosCE27

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1. WSN 数据采集软件 2. 支持 TinyOS 和 Z-stack 两种数据模式 3. 基于 Windows CE 系统，可以运行在 ARM 平 台 4. 支持数据上传到 SQL 服务器 AtosServer 1. SQL 数据库，可以接收 Atosenet 和 AtosCE 上 传的数据 2. 支持 WEB 浏览器访问 3. 支持不同的地域划分AtosMobile 1. 通过手机上网访问数据库服务器，下载 WSN 数据信息到手机上 2. 可以安装到任意一款手机上，只要其支持 java 3. Java 程序，基于 J2SE 4. 源代码开放AtosAgent28

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AtosAgent 是一套基于 TINYOS 的协议分析框 架，通过 OSAgent 用户就可以在真实的硬件平台 和现实环境中，分析自己的各网络协议的真实性 能，进而帮助用户更好的分析和改进协议29

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1wwe.html