【北【京邮电大学】物联网综合实＠验箱

　　功能、作用介绍：

　　一、实验箱概述

　　随着物联网技ω　术与产业的发展，作为物联网核心技术，RFID技术以及无线传感器网络技术已经被越来※多的高校列入专业课程之中。与其他传统通讯网络技术课程不同的是，物联网工程实践课程不只是关注于单个节点的构造和实现，更关注大量节点之间的协同和通信，以及在有限资源╲下如何进行单个实验箱的相关实验，并利用多个实验箱进行组网并形成大规模的分布式⌒网络。

　　物联▓网综合实验箱遵循物联网最新标准和核心技术，依托北京邮电大学物联网中心的科研积累，并根据物联网专业的建设要求，吸收国内、国外同类产品的优点，充分考虑高校物联网教学的特点精心研制而成。该平台集︾成RFID读写器、标签，多种传感器节点、路由节点以及协调者，提供了众多实验例程和典型应用，便于〖学生熟悉和掌握物联网的原理和实际应用。

　　物联网综合实验箱包括硬件设备、软件资源、实验资源三大部分。实验资源卐包括(a)基于RFID的基础实验和综合实验;(b)WSN采集与控制实█验、WSN网络通信实验♀、WSN应用层软件实々验和WSN系统探索型实验等;(c)最后把RFID和WSN两者结合，进行综合性探索实验，通过基础实验掌握基本知识，进而通过系统探索型实验提升学生能力，最后通过综合实验引导学生进行创新性设计，完全满足物联网专业的教学科研需求。

　　RFID系列实验可让学生Ψ通过学习API手册，设计实现对◤标签的基本操作，如盘存，读写，加密解密等操作，锻炼了学生的的手册查阅能力和代码编写能∴力。

　　WSN系列实验层次清晰，首先可通过Jlink和无线下载两种方式，掌握以STM32为处理机的采集部分相关实验，熟悉传感器部分知识△;网络通信实验分为基础和扩展两部分，加强了学生对于WSN网络的和短距ㄨ离无线通信相关知识的理解;应用层和探索型实验为学生提供了自由设计WSN应用系统的空间。

　　综合实验系列要求学生将RFID技术和WSN技术相结合，自主设计并实现物联网应用系统。

　　二、实验箱硬件体系

　　1、RFID系统硬件架构：

　　RFID读写器是读取或写入标签信息的←设备。它的任务是控制射频收发器发射射频信号，通过射频收发器接收来自标签上的信息。

　　天线为在标签※和读取器间传递射频信号。任何一个RFID系统至少应包含一根天线(不管是内置还是外置)以发射和接收射频信号。

　　射频标签具有一定容量的存储器，用以存储被识别对【象的信息;对其特定存储区的信＠息可进行读、写、锁存操作。

　　2、WSN系统硬件体系架构：

　　在WSN实验硬件平台中，包括感知∏节点、控制节点、路由节点和协调者，以及调试这些节点的仿真器和协议分析仪。

　　感知节点具有采集温度，电压，光照的功能，并把采集的数据通过无线发送出去。感知点的底板为采集板，它是实验平台中感知点采集数ω据的设备。三个◆传感器(电压、温度、光照)，一个SPI编程接口，一个Mini-USB充电接口。采集板具有红、绿两个状态指示灯(即LED灯)。采集板上通过插槽连接一个无线通信模块。

　　控制节点通过无线模块接收指令，从而控制灯的开闭。控制节点包括开关模块、LED灯展示√模块及无线模块。开关模块包括两个手动开关，分别控制两个LED灯。

　　路由节点具有转发数据的能力，本身不会产『生数据。感知节点和路由节点上的无线模块具有的不同功能。

　　协调者是无线传感器网络的核心设备，负责将大量无线传感器组织成一个网络，并接收由网络中的感知点通过路由节点传送过来的监测数据，然后将◆数据按功能(如温度、电压和㊣　光照)拆分并进行处理。

　　Jlink仿真器配合Keil μVision4用来下载调试底板程序。

　　协议分析仪配合Packet Sniffer用来抓包分析。

　　实验箱软件体系

　　Impinj Tracer：通过该软件可以直接对标签进行Inventory、Read、Write操作。

　　IAR 系列软件：在该实验中适用于无线模块代■码的调试和编译。

　　KeilμVision4：KeilμVision4支持实验箱仿真器，把仿真器和感知点底板相∮连，通过该软件把程序下载到底板中。

　　AccessPort软件：把协调者与PC相连，通过该软件可以观察协调者接收的数据。

　　Packet Sniffer软件：通过该软件可以空中抓取数据包，观察感知点、控制点和协调者之间的无线通信协议。

　　Microsoft Visual Studio软件：通过在该软件中编写程序，接收来自协调者的数据并加ㄨ以处理，学生可以清楚的观察到相关的数据。