GLW-2B Учебное оборудование Интернета вещей

Учебное оборудование GLW-2B «Интернет вещей» – это учебное и практическое оборудование для студентов, изучающих электронную информацию, компьютеры и Интернет вещей. Оно включает в себя учебный комплект для разработки приложений сенсорных сетей, комплект для серий датчиков, комплект для серий однокристальных устройств, комплект для серий исполнительных механизмов, комплект для автоматической идентификации, компьютер, операционный стол, комплект для разработки приложений сенсорных сетей, комплект проводов, коммутатор, маршрутизатор, облачную платформу, инструменты разработки и учебное пособие. Оборудование оснащено высокопроизводительной материнской платой и интерфейсом расширения, а также предлагает широкий выбор модулей Интернета вещей и датчиков. Студенты могут произвольно подключать модули для проведения экспериментов, углубляя базовые знания об Интернете вещей и проводя сложные многомодульные сетевые эксперименты.

Это учебное оборудование богато ресурсами и предоставляет десятки вариантов проведения экспериментов. Он может дополнить экспериментальную подготовку по многим курсам, таким как технология однокристальных микрокомпьютеров, встраиваемые системы, технологии RFID, технологии ZigBee, технологии радиочастотной идентификации, технологии беспроводной связи, интернет-технологии, сенсорные технологии, технологии субприложений данных и т. д. Курсовой экспериментальный курс предоставляет открытые программные и аппаратные ресурсы, ориентированные на развитие практических навыков студентов, и может использоваться для обучения, научных исследований, дипломного проектирования студентов и других связанных с Интернетом вещей тем.

Ⅰ. Учебный комплект для разработки приложений сенсорных сетей

(Ⅰ) Экспериментальная платформа для разработки приложений сенсорных сетей

1. Данное учебное оборудование для Интернета вещей предоставляет различные независимые интерфейсы выходного питания с различными уровнями безопасного напряжения;

2. Для обеспечения работоспособности эксперимента и последующей модернизации технологий платформа и модуль используют метод нефиксированного магнитного присасывания;

3. Для обеспечения совместимости базового курса обучения работе с датчиками Интернета вещей, курса по однокристальным микрокомпьютерам и курса по автоматической идентификации, комплекты серии датчиков, серии однокристальных микрокомпьютеров и серии автоматической идентификации могут использоваться для обучения и подготовки на экспериментальной платформе разработки приложений сенсорных сетей.

(II) Облачная платформа Интернета вещей

1. Она может реализовывать управление настройками режима домашней обстановки, интеллектуальное управление системой освещения, интеллектуальное управление домашней средой, интеллектуальную охранную сигнализацию и другие функции;

2. Возможность входа в облачную платформу через ПК, мобильный смарт-терминал, смарт-шлюз и другие устройства в глобальной сети;

3. Поддержка настройки времени опроса тактовых импульсов между облачной платформой и шлюзом.

4. Поддержка датчиков температуры, влажности, температуры воды, углекислого газа, освещенности, скорости ветра, атмосферного давления, качества воздуха, горючих газов, пламени, инфракрасного излучения и т. д.;

5. Поддержка ручных и стандартных схем конфигурации узлов Интернета вещей.

(III) Модуль координатора ZigBee

1. Применимо к приложениям IEEE 802.15.4.ZigBee и RF4CE на частоте 2,4 ГГц;

2. Поддержка протоколов ZigBee2007/ZigBee2007 PRO;

(IV) Аппаратная часть

1. Модуль ZigBee

1) Применимо к приложениям IEEE 802.15.4.ZigBee и RF4CE на частоте 2,4 ГГц;

2) Поддержка протоколов ZigBee2007/ZigBee2007 PRO;

2. Ведущий модуль управления M3 (CAN/485)

1) Поддержка международного стандартизированного протокола последовательной связи ISO;

2) Подключение к физической шине через интерфейсную микросхему CAN-приёмопередатчика;

3) Скорость передачи данных ≥10 Мбит/с;

3. Модуль NB-IoT

1) Встроенный процессор Cortex-M3 (32 бит), диапазон рабочих частот от 32 кГц до 32 МГц, объём флэш-памяти ≥64 КБ, объём ОЗУ ≥16 КБ, объём EEPROM ≥4 КБ, поддержка АЦП (12 бит) ≥24 каналов;

2) Поддержка частотных диапазонов B8 (900 МГц), B5 (850 МГц);

3) Поддержка AT-команд: 3GPP TR 45.820 и других расширенных AT-команд;

4. Модуль LoRa

1) Диапазон рабочих частот беспроводной связи: 401–510 МГц;

2) Мощность беспроводной передачи: макс. 19 ± 1 дБм, чувствительность приёмника: -136 ± 1 дБм (при 250 бит/с);

5. Модуль связи Bluetooth

1) Используются чипы стандарта Bluetooth 4.0 и выше;

2) Радиочастота: ≥2,4 ГГц;

6. Модуль связи Wi-Fi

1) Соответствует стандартам IEEE 802.11b/g/n;

2) Дальность передачи данных: более 50 метров в помещении, более 100 метров на открытом воздухе;

7. Многофункциональная база

Может использоваться с экспериментальными модулями NB-IOT, LoRa;

8. Шлюз Интернета вещей

1) Частота процессора ≥580 МГц. Он оснащён контроллером DDR2, интерфейсом SPI, контроллером PCI-E, картой памяти TF и другими интерфейсами, а также обладает богатыми аппаратными ресурсами, что позволяет использовать его в качестве высокопроизводительного процессора для высокопроизводительных устройств;

2) Интерфейс Ethernet: Шлюз оснащён адаптивным Ethernet 10/100, соответствующим спецификациям IEEE802.3 и IEEE802.3u;

3) Wi-Fi:

a. Соответствует стандартам IEEE 802.11b/g/n;

b. Поддерживает полнофункциональную беспроводную маршрутизацию 2,4 ГГц (300 МГц);

c. Поддерживает шифрование данных WEP/TKIP/AES;

d. Дальность передачи: около 50 метров в помещении при типичной видимости. Около 100 метров на открытом воздухе;

4) Другие интерфейсы: с разъемом питания; слотом для карты памяти TF; интерфейсом RS-232 (≥ 4); интерфейсом RS-485 (≥ 2);

9. Релейный модуль

1) Двустороннее реле управления;

10. Модуль светочувствительного датчика:

1) Спектр светочувствительности: 880–1050 нм;

11. Датчик горючих газов:

1) Диапазон измерения: 500–10000 ppm;

12. Датчик качества воздуха:

1) Чувствительность (скорость изменения сопротивления датчика): 0,15–0,5 Ом;

13. Характеристики модуля датчика температуры и влажности:

1) Влажность: 0–100% относительной влажности, температура: -40–+123,8 °C;

14. Характеристики модуля датчика частоты сердечных сокращений:

1) Интегрированные функции пульсометра и пульсоксиметра;

15. Пироэлектрический инфракрасный датчик:

1) Диапазон обнаружения: угол конуса менее 120 градусов, до 7 метров;

16. Модуль датчика звука:

1) Чувствительность: -48–66 дБ;

17. Модуль датчика пламени:

1) Длина волны обнаружения: 700–1100 нм;

2) Дальность обнаружения: более 1,5 м;

Ⅱ. комплект датчиков

(Ⅰ) Модуль датчика температуры/освещённости

1. Поддержка экспериментов с датчиками термистора/фоторезистора;

2. Поддержка динамического отображения температурной характеристики NTC в реальном времени;

3. Поддержка функции регулировки потенциометра для регулировки температуры;

(Ⅱ) Модуль инфракрасного датчика

1. Поддержка экспериментов с инфракрасным противоизлучением и инфракрасным датчиком диффузного отражения;

2. Поддержка не менее 4 индикаторов красного и зелёного цветов;

3. Длина волны: менее 940 нм; Угол обзора: не более 35 градусов;

(Ⅲ) Модуль звукового датчика

1. Поддержка экспериментов с датчиком звука;

2. Поддержка не менее 1 цифрового выхода;

3. Поддержка аналогового выхода сигнала усиления звука и управления звуком;

(Ⅳ) Модуль весового датчика

1. Поддержка экспериментов с датчиком веса с резистивной тензодатчикой по мостовой схеме;

2. Диапазон: 25; Чувствительность: 0,7 ± 0,03 мВ/В;

3. Поддержка 1 аналогового выхода;

(Ⅴ) Модуль датчика влажности

1. Поддержка экспериментов с емкостным датчиком влажности;

2. Поддержка импульсного сигнала о значении влажности;

3. Диапазон: 1% -99%; Время восстановления: не более 10 с; Время отклика: не более 5 с;

(VI) Модуль датчика газа

1. Поддержка экспериментов с полупроводниковыми газовыми датчиками серии MQ;

2. Обнаруживаемый газ: горючий газ, дым; Концентрация обнаруживаемого газа: 300-10000 ppm (горючий газ);

(VII) Модуль ультразвукового датчика

1. Диапазон измерения: 2–180 см;

2. С функцией измерения по уровню, поддерживает измерение по команде запуска последовательного порта;

III. Комплект для разработки однокристального микрокомпьютера

(I) Модуль разработки однокристального микрокомпьютера

1. ЦП: усовершенствованный ЦП 8051, работающий за один такт/машинный цикл, в 8-12 раз быстрее обычного 8051;

Встроенная флэш-память 2,24 КБ, время стирания и записи не менее 100 000 раз;

Встроенное ОЗУ 3,1024 КБ; встроенная EEPROM 13 КБ; встроенный 4-канальный АЦП;

4. ISP/IAP, внутрисистемное программирование/программирование в приложении, не требуется эмулятор и программист; поддерживает загрузку по шине RS485

(II) Модуль расширения логики

1. Поддерживает расширение шины микроконтроллера и функцию декодирования адреса;

2. Поддержка типов интерфейсов шины: 74HC373, 74HC245, 74HC244, 74HC138;

3. Поддержка типов расширения логических вентилей: 74HC00, 74HC02;

(III) Модуль функционального расширения

1. Модуль расширения SRAM

(1) Технология КМОП с низким энергопотреблением, объём памяти 256 КБ, поддержка побайтового чтения и записи, а также постраничного чтения и записи;

(2) Интерфейс связи по шине SPI, максимальная тактовая частота чтения и записи: 20 МГц;

2. Модуль расширения EEPROM

(1) Внутренняя структура: объём памяти 16384 байта;

(2) Двухпроводной последовательный интерфейс I2C, частота передачи данных 1 МГц;

(3) Входные выводы фильтруются триггером Шмитта для подавления помех;

3. Модуль расширения FLASH-памяти

(1) Объём памяти 8 МБ;

(2) Более 100 000 стираний жизней;

4. Модуль RTC;

(1) Поддерживает секундный, минутный, часовой, дневной, недельный, месячный и годовой счёт на основе кристалла 32,768 кОм;

(2) Связь по шине I2C, частота до 10 МГц;

(3) Поддерживает программируемый выход: 32,768 кГц, 1024 Гц, 32 Гц, 1 Гц;

5. Модуль расширения драйвера цифровой лампы

(1) Поддерживает интеграцию двух микросхем серии 74HC595 для управления восьмисегментной схемой драйвера цифровой лампы;

(2) Режим связи: стандартная последовательная шина SPI;

6. Модуль расширения АЦП/ЦАП

(1) Поддерживает режим связи: последовательная шина I2C, частота 10 МГц;

(2) Адресация не менее чем через 3 аппаратных адресных контакта;

(3) Не менее 4 аналоговых входов могут быть запрограммированы как однопроводные или дифференциальные, с автоматическим выбором инкрементного канала;

(IV) Модуль дисплея

1. ЖК-дисплей: поддерживает матричный дисплей с разрешением 128x64, светодиодную подсветку с низким энергопотреблением;

2. Встроенная память не менее 4 Кбит;

3. Поддержка режима связи по шине 6800;

(IV) Модуль принтера

1. Поддержка высокоскоростного термопринтера шириной 58 мм со сроком печати не менее 50 км;

2. Высокоскоростная печать: скорость печати не менее 18 строк в секунду;

3. Поддержка печати графики и нескольких штрихкодов;

IV. Комплект для подключения исполнительных механизмов

(I) Модуль реле

1. Два управляющих реле 5 В;

2. Поддержка реле с напряжением питания 7 А при 240 В переменного тока; 10 А при 24 В постоянного тока; 10 А - 110 В переменного тока;

(II) Модуль индикации

1. Поддерживает стандартный винтовой патрон E27 типа 86 с нижним корпусом;

2. Поддерживает светодиодную подсветку DC12 В;

(III) Модуль вентилятора

Поддерживает вентилятор охлаждения DC12 В;

(IV) Модуль шагового двигателя

Поддерживает двухфазный четырёхпроводной шаговый двигатель DC5 В;

(IV) Модуль двигателя постоянного тока

Поддерживает редукторный двигатель DC5 В.

V. Комплект автоматической идентификации

(I) Модуль разработки ВЧ-радиочастот

1. Высокочастотный модуль RFID построен на дискретных элементах для демонстрации принципа работы высокочастотной схемы RFID;

2. Поддерживает спецификации интерфейса UnionPay и спецификации протокола EMV;

(II) Радиочастотный модуль NFC

1. Высокочастотный RFID-модуль построен на дискретных элементах для демонстрации принципа работы высокочастотной RFID-схемы;

2. Поддерживает режим считывания NFC;

3. Поддерживает верификацию ключей меток карт и аутентификацию паролей A и B;

4. Поддержка чтения и записи данных в шестнадцатеричном и нешестнадцатеричном форматах;

(III) НЧ-радиочастотный модуль

1. Поддерживает чтение UID низкочастотных RFID-меток;

2. Низкочастотный RFID-модуль построен на дискретных элементах для демонстрации принципа работы низкочастотной RFID-схемы;

3. Поддерживает чтение и запись номера блока карты низкочастотной RFID-метки, поддерживает выбор чтения и записи блока данных;

4. Поддержка чтения и записи данных в шестнадцатеричном и нешестнадцатеричном форматах;

(Ⅳ) Радиочастотный модуль УВЧ

1. Модуль УВЧ RFID построен на дискретных элементах, демонстрируя принцип работы схемы УВЧ RFID;

2. Радиочастотная схема оснащена усилителем мощности (PA), мощность не менее 26 дБ;

3. Поддерживает считывание UID-меток УВЧ RFID;

4. Поддерживает выбор памяти для меток УВЧ RFID, включая резервную память, память EPC, память TID и пользовательскую память (опционально);

(Ⅴ) Модуль считывания штрихкодов

1. Модуль использует чип аппаратного декодирования QR-кода (корпус QFN64);

2. Основная частота чипа декодирования может быть настроена на 4, 6, 8 и 10 раз выше частоты кварцевого генератора;

3. Точность считывания: ≥ 3 мил; источник света: светодиод (617,5 нм – 633,5 нм);

(VI) Модуль ядра M3

1. Поддержка 32-битного процессора Cortex-M3, 72 МГц (макс.);

2. Поддержка 128 КБ флэш-памяти и 20 КБ SRAM.

Синхронная ПК-версия:

GLW-2B  Учебное оборудование Интернета вещей  http://russian.biisun.com/products/internet-of-things-training-equipment