RZ-WSN物联网技术方案21.pdf

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1、RZ-WSN物联网综合实训系统(无线传感网络实训系统)一、平台架构介绍1、平台架构思想物联网是在互联网的基础上，利用无线传感网、RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internetofthings”，在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，无需人的干预。物联网应具有三个特征：一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠的传递，通过各种网络之间的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实现智能化地控制。物联网大致被公认为有三个层次：底层是用来感知数据的

2、感知层，第二层是数据传输的网络层，最上层则是应用层。感知层是由各种类型的采集和控制模块组成，如温度感应器、声音感应器、振动感应器、RFID感应器等，完成物联网应用数据采集和设备控制功能，还包括数据接入到网络之间的传感器网络，所以感知层是物联网的重要基础。近年来，随着微电子、无线通信和信号处理领域的发展，基于大量具有通信功能的微型无线传感器构成的传感器网络（WSN）成为了国内外关注的热点。物联网综合实训系统正是基于上述物联网结构进行架构，突出体现了感知层，网络层和应用层的层次感，采用了分立和集成的教学概念，可以使学生在使用过程中，循序渐进的掌握物联网概念。平台整合了现有的主流物联网技术，

3、主要包括无线传感器，ZigBee，RFID，TCP/IP，WI-FI，GSM/GPRS/3G，可以基于此平台开发多种应用系统。可以说，此平台是一款融和了传感器技术，嵌入式技术，多种无线通信技术，信息处理技术等一系列先进技术的产品，而这正是物联网发展的趋势。物联网综合实验平台构想图如下所示：该解决方案涵盖了从感知层的传感器数据采集到应用层的软件开发，并且采用模块灵活可选的结构，可以适应多种不同的开发方案。除了提供多样化的硬件外，系统还配置了从基本入门实验例程，数据处理，协议分析，到实际项目的多种配套软件。另外针对物联网的主要技术内容，平台将无线传感，无线组网，上层开发作为重点突出体现，考

4、虑到底层开发多为专业人士，因此我们提供了其他平台所不具备的深入的协议栈分析内容。为使人对物的感知更直观形象，平台还提供了音视频解决方案，音频节点和视频节点能实时将音视频信息通过增强网关传输到信息中心。2、教学研发定位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

5、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。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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；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

6、。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；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；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；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；高级无线网

7、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，ZIGBEEPRO无线通讯协议栈原理和设计；音视频处理模块知识点包括：语音采集，图像视频采集，G711/G723/G729语音处理协议，H264，MPEG等视频处理协议。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