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物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)意應(yīng)用實訓(xùn)平臺
一、整體要求:
1. 操作臺尺寸不大于 1.7 × 0.7 × 1.6 米 (長寬高)。
2. 每個操作臺可供 2~4 個學(xué)生同時使用。
3. 面板采用模塊化設(shè)計,包含三大面板板塊組成:互聯(lián)網(wǎng) + 應(yīng)用開發(fā)區(qū)、智能原型實驗區(qū)、創(chuàng)意項目實訓(xùn)區(qū)。每個區(qū)面板都可以單獨拆卸便于實訓(xùn)平臺的后期升級。
4. 實訓(xùn)平臺能夠滿足互聯(lián)網(wǎng) + 、創(chuàng)意硬件、移動互聯(lián)云等技術(shù)知識點的學(xué)習(xí)和項目實訓(xùn),具備原型機及孵化的項目板卡構(gòu)成。創(chuàng)意硬件原型機包含最核心的嵌入式最小系統(tǒng)、無線通信區(qū)域、 ardunio 外設(shè)擴展構(gòu)成,能夠與項目板卡進行相互印證;ヂ(lián)網(wǎng) + 應(yīng)用開發(fā)區(qū)包含 app 應(yīng)用開發(fā)機與 app 應(yīng)用實體機構(gòu)成,能夠構(gòu)成開源的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。移動互聯(lián)云具備 app 應(yīng)用與智能硬件間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通承載能力,具備數(shù)據(jù)的推送和存儲能力,提供標(biāo)準的中間件架構(gòu)便于項目開發(fā)。
5.app 應(yīng)用實體機和孵化的項目板卡可便攜式拆卸使用,具備獨立鋰電池供電能力。每個板卡均具備獨立的項目實訓(xùn)能力,包含:智能手表、運動手環(huán)、健康腕帶、綠色家居、智能水杯、智能電子秤。
6. 實訓(xùn)平臺可覆蓋以下課程:嵌入式接口技術(shù)、無線通信技術(shù)、可穿戴技術(shù)、傳感器與應(yīng)用技術(shù)、低功耗藍牙 4.0 技術(shù)、移動開發(fā)技術(shù)、 android 應(yīng)用開發(fā)技術(shù),覆蓋四大應(yīng)用方向:智能可穿戴、綠色家居、智能醫(yī)療、創(chuàng)意酷玩等,能夠滿足物聯(lián)網(wǎng) / 嵌入式 / 移動互聯(lián)網(wǎng)各學(xué)科的綜合實驗教學(xué)。
二、互聯(lián)網(wǎng) + 應(yīng)用開發(fā)區(qū):
1 )網(wǎng)關(guān)處理器不低于六個 Cortex-A72&A53 大小核 CPU ,不低于四核 Mali-T860 GPU 。
2 )網(wǎng)關(guān)搭載內(nèi)存不低于 2GB LPDDR4 ,儲存不低于 8GB EMMC , 32G 外置 TF 卡。
3 )搭載不低于 10.1 寸 1280*800 LVDS 高清屏, 10 點觸控電容屏,工業(yè)級鋁合金一體屏外殼,活動式支撐架。
4 )內(nèi)置 2.4G & 5G 雙頻 Wi-Fi 模組, BLE4.1 模組,支持 Wi-Fi 、 BLE 傳感網(wǎng)設(shè)備接入。
5 )內(nèi)置北斗、 GPS 雙頻衛(wèi)星定位模組。
6 )內(nèi)置 ZigBee 、 LoRa&LoRaWAN 雙傳感網(wǎng) AP ,提供 JTAG 調(diào)試接口。
7 )外設(shè)接口:提供千兆以太網(wǎng)卡, RJ45 接口。提供 Type-C OTG , USB 3.0 Host*2 , USB 2.0 Host*4 。提供 USB Debug UART , RS232 , RS485 , HDMI 。提供 TF Card 接口, MIC ,喇叭。提供 14PIN 嵌入式拓展接口,包含 GPIO , ADC , IIC , UART , PWM , SPI 等擴展。
8 )操作系統(tǒng):網(wǎng)關(guān)需內(nèi)置 linux 、 ubuntu 嵌入式操作系統(tǒng),滿足嵌入式操作系統(tǒng)教學(xué)。網(wǎng)關(guān)需內(nèi)置 android 移動互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng),滿足移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)。
9 )遠程協(xié)助:提供多用戶遠程登錄網(wǎng)關(guān)平臺,進行軟件調(diào)試、部署及故障跟蹤。為每個網(wǎng)關(guān)平臺分配唯一的二級域名,實現(xiàn)遠程異地互聯(lián)網(wǎng)登錄訪問。
10 )應(yīng)用部署:網(wǎng)關(guān)內(nèi)置 Python Django Web 引擎,提供智聯(lián)網(wǎng) Web 應(yīng)用服務(wù)。為每個網(wǎng)關(guān)平臺分配唯一 Web 引擎二級域名,實現(xiàn)遠程異地互聯(lián)網(wǎng) Web 應(yīng)用訪問。
11 )內(nèi)網(wǎng)穿透:網(wǎng)關(guān)內(nèi)置 Web 攝像頭服務(wù),無需進行攝像頭端口映射,為網(wǎng)關(guān)平臺攝像頭提供唯一二級域名進行遠程異地互聯(lián)網(wǎng)接口調(diào)用。
12 )網(wǎng)絡(luò)融合:內(nèi)置智聯(lián)網(wǎng)多網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)關(guān)服務(wù),支持 ZigBee 、 LoRa 、 LoRaWAN 、 BLE 、 Wi-Fi 、 NB-IoT 、 LTE 等傳感網(wǎng)接入,實時顯示顯示異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。提供跟網(wǎng)關(guān)硬件綁定的唯一賬號密鑰認證,可生成二維碼方便智聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用掃描訪問。
13 )搭載不小于 1080P 攝像頭,模塊需不小于 125 度廣角鏡頭焦距,支持自動聚焦。模塊需提供唯一二級域名網(wǎng)絡(luò)視頻遠程傳輸功能, AI 視覺圖像視頻捕捉處理功能。 2.Android 平板電腦 1 套 1 ) CPU : 8 核心 Cortex-A53 處理器( 4 個高頻核心主頻為 2.36GHz ,而另外 4 個核心為 1.7GHz 頻率),集成 i5 協(xié)處理器,內(nèi)存: 4GB , Flash : 64GB ; 2 ) 10.1 寸 IPS LCD ,分辨率 1920x1200 ,支持 5 點電容觸摸; 3 )集成 Wi-Fi ( 2.4G & 5G ),藍牙 BLE4.2 , 800W 攝像頭 ,200W 副攝像頭; 4 ) 5100mAh 鋰電池。
三、智能原型實驗區(qū):
(一)嵌入式原理機系統(tǒng)
1 .嵌入式原理機總要求
1 )原理機板卡尺寸不大于: 190mm * 140mm ,亞克力防護;
2 )設(shè)備支持三種供電模式: 12V 適配器供電、鋰電池供電、磁吸附供電;
3 )集成電源保護電路,電源反向接入或短路能夠自動斷開供電;
4. )設(shè)備主板 PCB 集成不少于 10 種采集類傳感器設(shè)備、 5 種控制執(zhí)行類設(shè)備;
5 )設(shè)備支持節(jié)點、網(wǎng)關(guān)雙模式:節(jié)點模式支持接入到其他網(wǎng)關(guān)使用,網(wǎng)關(guān)模式能夠接入其他節(jié)點入網(wǎng)并數(shù)據(jù)上報到物聯(lián)網(wǎng)云平臺;
6 )支持物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù),數(shù)據(jù)格式為 JSON 數(shù)據(jù)包、支持實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、云平臺數(shù)據(jù)接入等信息;
7 )可通過 4G / 5G 網(wǎng)絡(luò)獲取感知和傳輸層數(shù)據(jù),通過網(wǎng)絡(luò)拓撲圖、網(wǎng)絡(luò) JSON 數(shù)據(jù)包、歷史數(shù)據(jù)、 LabView 等進行展現(xiàn)和控制,能夠遠程更新網(wǎng)絡(luò)參數(shù); 2. 嵌入式原理機主控
1 )不低于 Cortex-M4 處理器,內(nèi)置 RT-Thread 操作系統(tǒng), STemWin 圖形界面;
2 )不低于 2.8 寸真彩 LCD ,分辨率不低于 240*320 ;
3 )集成 USB 調(diào)試串口, 20PIN JTAG 調(diào)試接口;
4 )不低于 4 路按鍵,不低于 8M 片外 Flash ,集成專用日歷時鐘芯片 PCF8563 ;
5 )集成 microSD 卡卡槽,支持 microSD 卡讀寫;
6 )集成以太網(wǎng)通信芯片和接口,支持半雙工 / 全雙工,通信速率 10M / 100M ;
7 )主板至少預(yù)留 2 路 RJ45 外接接口,支持 IO 、繼電器、 ADC 、 IIC 、 SPI 、 UART 、 RS484 接入,可用以拓展外接標(biāo)準 RJ45 接口的各類傳感器。 3. 嵌入式原理機傳感器:
1 )集成 ZigBee 無線模組,有效通信距離不小于 50m ;
2 )板載數(shù)字型溫濕度傳感器, IIC 通信接口。測量范圍: -40 ~ 125℃ , 5%RH—95%RH ;
3 )板載數(shù)字型光照度傳感器, IIC 通信接口。對應(yīng)廣泛的輸入光范圍 ( 相當(dāng)于 1-65535lx) ;
4 )板載三軸加速度傳感器, IIC 通信接口。量程可設(shè)置 ± 2g /± 4g /± 8g /± 16g , 16 位數(shù)據(jù)輸出;
5 )板載空氣質(zhì)量傳感器,模擬信號輸出,檢測氣體酒精、煙霧、異丁烷、甲醛,檢測濃度: 10 ~ 1000ppm (酒精);
6 )板載大氣壓力傳感器數(shù)字信號輸出, IIC 通信接口。測量范圍: 300 ~ 1100hPa ;
7 )板載 4 路高亮 LED ,可分別點亮和同時點亮 ;
8 )板載 RGB 三色燈,支持三種顏色分別點亮和同時點亮;
9 )板載小型風(fēng)扇,面積不大于 2* 2cm ,功率不大于 0.2w ;
10 )板載蜂鳴器,工作電壓 3v ,面積不大于 1* 1cm ;
11 )板載微型步進電機及其驅(qū)動電路,步進電機直徑不大于 15mm , 3.0 V 至 5.5 V 邏輯電源電壓范圍;
12 )板載小型電子鎖,尺寸不大于 11*12* 28mm ,工作電壓 3.3-5v ;
13 )板載人體紅外傳感器,電源電壓 3V ,感應(yīng)距離不小于 10m ,數(shù)字開關(guān)量信號輸出;
14 )板載震動傳感器,能夠檢測震動情況,數(shù)字開關(guān)量型號輸出;
15 )板載火焰?zhèn)鞲衅,探頭不大于 5mm ,可檢測火焰或波長在 760 納米~ 1100 納米范圍內(nèi)的光源,探測監(jiān)督不小于 60 度,數(shù)字開關(guān)量輸出;
16 )板載霍爾(磁場)傳感器,電源電壓 5V ,數(shù)字開關(guān)量輸出;
17 )板載燃氣探測傳感器,模擬信號輸出,傳感器加熱電壓 5V ,供電電壓 5V ,可測量天然氣、甲烷、瓦斯氣、沼氣等;
18 )板載對射光柵,槽型光耦槽寬不大于 10mm ,工作電壓 5V ,數(shù)字開關(guān)量信號輸出;
19 )板載指紋識別傳感器,指紋識別方式為電容式,檢測區(qū)域大小 8.0* 8.0mm ,檢測像素點 160*160 ,像素密度 508dpi ,指紋模組通信方式為 UART(TTL) ,支持至少 200 個指紋錄入,指紋驗證時間不大于 400ms 。
4. 嵌入式原理機教學(xué)資源
1 )提供基于硬件板卡的《嵌入式接口技術(shù)》的實驗源代碼、實驗指導(dǎo)書等全套實驗資料,實驗章節(jié)不少于如下 34 個:
實驗 1 認識 STM32 開發(fā)套件;
實驗 2 IAR for ARM 開發(fā)環(huán)境的安裝;實驗 3 (1)IAR for ARM 工程的創(chuàng)建;
實驗 3 (2)IAR for ARM 程序開發(fā)及在線調(diào)試;
實驗 4 STM32 GPIO 應(yīng)用開發(fā);
實驗 5 STM32 中斷應(yīng)用開發(fā);
實驗 6 STM32 定時器應(yīng)用開發(fā);
實驗 7 STM32 ADC 應(yīng)用開發(fā);
實驗 8 STM32 看門狗應(yīng)用開發(fā);
實驗 9 STM32 串口通信技術(shù)應(yīng)用開發(fā);
實驗 10 STM32 IIC 總線應(yīng)用開發(fā);
實驗 11 STM32 SPI 總線應(yīng)用開發(fā);
實驗 12 STM32 LCD 應(yīng)用開發(fā);
實驗 13 傳感器的使用;
實驗 14 光強傳感器原理與使用;
實驗 15 氣壓高度傳感器原理與應(yīng)用;
實驗 16 空氣傳感器原理與應(yīng)用;
實驗 17 三軸傳感器原理與應(yīng)用現(xiàn);
實驗 19 人體紅外傳感器原理與應(yīng)用;
實驗 20 燃氣傳感器原理與應(yīng)用;
實驗 21 振動傳感器原理與應(yīng)用;
實驗 22 霍爾傳感器原理與應(yīng)用;
實驗 23 光柵傳感器原理與應(yīng)用
實驗 24 火焰?zhèn)鞲衅髟砼c應(yīng)用;
實驗 26 繼電器原理與應(yīng)用;
實驗 27 風(fēng)扇傳感器原理與應(yīng)用;
實驗 28 步進電機原理與應(yīng)用;
實驗 29 聲光報警器原理與應(yīng)用;
實驗 30 圖書館照明調(diào)節(jié)系統(tǒng);
實驗 31 集成燃氣灶控制系統(tǒng);
實驗 32 智能洗衣機控制系統(tǒng);
實驗 33 電磁門鎖原理與應(yīng)用;
實驗 34 指紋傳感器原理與應(yīng)用 2 )提供基于硬件板卡和 RT-Thread 嵌入式微操作系統(tǒng)的《嵌入式微操作系統(tǒng)》的實驗源代碼、實驗指導(dǎo)書等全套實驗資料,實驗章節(jié)不少于如下 42 個:
實驗 1 RT-Thread 的認知;
實驗 2 RT-Thread 開發(fā)套件;
實驗 3 開發(fā)環(huán)境搭建和使用;
實驗 4 RT-Thread 系統(tǒng)移植;
實驗 5 FinSH 命令行調(diào)試;
實驗 6 線程管理;實驗 7 定時器管理;
實驗 8 信號量;實驗 9 互斥量;實驗 10 事件;實驗 11 郵件;
實驗 12 消息隊列;實驗 13 信號;實驗 14 內(nèi)存管理;實驗 15 IO 設(shè)備模型;實驗 16 UART 設(shè)備;實驗 17 PIN 設(shè)備;
實驗 18 ADC 設(shè)備;實驗 19 HWTIMER 設(shè)備;實驗 20 I 2C 設(shè)備;實驗 21 PWM 設(shè)備;實驗 22 RTC 設(shè)備;
實驗 23 SPI 設(shè)備;實驗 24 WATCHDOG 設(shè)備;實驗 25 SENSOR 設(shè)備;實驗 26 文件系統(tǒng)認知;
實驗 27 掛載管理;實驗 28 文件管理;實驗 29 目錄管理;實驗 30 文件系統(tǒng)配置;
實驗 31 GUI 認知和移植;實驗 32 GUI 圖形和顏色;實驗 33 GUI 文字顯示;實驗 34 GUI 圖片顯示;
實驗 35 GUI 控件;實驗 36 stewin 的移植與應(yīng)用;實驗 37 netdev 網(wǎng)卡認知;實驗 38 IwIP 協(xié)議棧;
實驗 39 AT 命令和 AT Socket 協(xié)議棧;實驗 40 MQTT 協(xié)議;實驗 41 HTTP 協(xié)議;
實驗 42 物聯(lián)網(wǎng)云平臺 3 )提供基于硬件板卡的智能臺燈實訓(xùn)項目,提供全套項目實驗指導(dǎo)書和實驗源代碼,包括 android 源碼、 web 源碼和嵌入式源碼,實訓(xùn)項目包含的實驗不少于如下 5 個:
實驗 1 智能臺燈需求分析;
實驗 2 智能臺燈設(shè)備驅(qū)動;
實驗 3 智能臺燈通信設(shè)計;
實驗 4 智能臺燈 GUI 設(shè)計;
實驗 5 智能臺燈應(yīng)用設(shè)計
四、創(chuàng)意項目實訓(xùn)區(qū):
1 、智能腕表系統(tǒng)板卡
1 )設(shè)備主系統(tǒng): Cortex-M4 STM 32F 407 ,集成 USB 串口和 20PIN JTAG 調(diào)試接口, Contiki-3.0 OS ,圖形化界面 STemWin 。
2 )板載不小于 2.4 寸 240*320 IPS LCD 顯示屏,集成電容觸摸屏。
3 )板載 4G 全網(wǎng)通模塊,板載 nano-SIM 卡卡槽,提供 LTE 數(shù)據(jù)傳輸和語音通話。
4 )板載高精度定位模塊,支持 GPS 和北斗雙模定位。
5 )板載雙路麥克風(fēng)、耳機孔和雙路外放喇叭,支持語音通話和語音錄放功能,支持 MP3 音樂播放。
6 )可拆卸式高清數(shù)字攝像頭,能夠支持拍照功能。 7 )板載高精度三軸加速度傳感器,支持計步、跌到檢測和坐久檢測。
8 )板載光線和距離傳感器,支持脫落檢測。
9 )搭載指紋識別模組,支持指紋解鎖,可錄入指紋不少于 5 個。
10 )板載扁平紐扣式馬達震子,支持震動提醒。
11 )板載 3 路按鍵,支持一鍵呼叫。
12 )主板預(yù)留 2 路 RJ45 外接接口,支持 IO 、繼電器、 ADC 、 IIC 、 SPI 、 UART 、 RS484 接入,可用以拓展外接標(biāo)準 RJ45 接口的各類傳感器。
13 )提供基于硬件板卡的智能腕表實訓(xùn)項目,提供全套項目實驗指導(dǎo)書和實驗源代碼,包括 android 源碼、 web 源碼和嵌入式源碼,實訓(xùn)項目包含的實驗不少于 4 個;
14 )系統(tǒng)軟件支持通話社交、健康生活、親情關(guān)愛、關(guān)于設(shè)備四大菜單,每個菜單下有若干子菜單功能,系統(tǒng)軟件支持在線升級和二維碼軟件共享。
15 )通話社交:一鍵通話功能,可設(shè)置 2 個親情號碼,支持一鍵呼叫;語音對講功能,系統(tǒng)軟件能夠和硬件互相發(fā)送語音消息;圖片共享功能,系統(tǒng)軟件能夠和硬件互相發(fā)送圖片消息。
16 )健康生活:計步功能,系統(tǒng)軟件能夠顯示硬件佩戴者的步數(shù),并設(shè)置當(dāng)天的步行目標(biāo)值;久坐提醒功能,系統(tǒng)軟件能夠設(shè)置硬件佩戴者的久坐時間閾值,當(dāng)久坐超過閾值時,進行提醒。
17 )親情關(guān)愛:電子?xùn)艡诠δ,系統(tǒng)軟件能夠在電子地圖上顯示當(dāng)前硬件佩戴者的地理位置,當(dāng)佩戴者所處的地理位置在電子?xùn)艡谥鈺r,報警提醒;脫落告警功能,當(dāng)硬件脫落后,報警提醒;跌到報警功能,當(dāng)硬件佩戴者跌倒后,報警提醒。
18 )關(guān)于設(shè)備:硬件綁定功能,系統(tǒng)軟件通過掃描硬件觸摸屏上動態(tài)生成的二維碼,同硬件建立綁定關(guān)系,完成綁定后,系統(tǒng)軟件能夠和硬件進行交互;時間鬧鐘功能,系統(tǒng)軟件能夠讀取硬件日歷時鐘芯片上的時鐘信息,并將軟件的網(wǎng)絡(luò)時間同步到硬件,支持鬧鐘設(shè)置;關(guān)于軟件功能,顯示當(dāng)前軟件版本號,軟件更新日志,和軟件下載鏈接二維碼。
19 )系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)存儲在云端,硬件通過云端,和系統(tǒng)軟件進行交互。
2 、運動手環(huán)系統(tǒng)板卡:
1 )設(shè)備主系統(tǒng): Cortex-M4 STM 32F 407 ,集成 USB 串口和 20PIN JTAG 調(diào)試接口, Contiki-3.0 OS 。
2 )板載不小于 0.86 寸 OLED 顯示屏,分辨率 96*32 ,用以顯示當(dāng)前模式,運動量等數(shù)據(jù),支持多屏切換;
3 )板載低功耗藍牙 BLE 模塊,藍牙主控芯片為 CC2540 ,有效通信距離不小于 50m ;
4 )板載高精度定位模塊,支持 GPS 和北斗雙模定位;
5 )板載九軸姿態(tài)傳感器,能夠進行姿態(tài)檢測和計步;
6 )板載光電式心率傳感器,用心率測量;
7 )板載 RGB 三色燈,用于指示當(dāng)前系統(tǒng)工作狀態(tài);
8 )板載扁平紐扣式馬達震子,支持震動提醒;
9 )板載不小于 8M 片外 Flash 和專用日歷時鐘芯片 PCF8563 ;
10 )板載 3 路按鍵, 4 路 LED ;
11 )預(yù)留 microSD 卡卡槽,支持 microSD 卡讀寫;
12 )主板預(yù)留 2 路 RJ45 外接接口,支持 IO 、繼電器、 ADC 、 IIC 、 SPI 、 UART 、 RS484 接入,可用以拓展外接標(biāo)準 RJ45 接口的各類傳感器。
13 )提供基于硬件板卡的運動手環(huán)實訓(xùn)項目,提供全套項目實驗指導(dǎo)書和實驗源代碼,包括 android 源碼、 web 源碼和嵌入式源碼,實訓(xùn)項目包含的實驗不少于 4 個;
14 )系統(tǒng)軟件包括運動生活、高效睡眠、關(guān)于設(shè)備三大菜單,每個菜單下有若干子菜單功能,系統(tǒng)軟件支持在線升級和二維碼軟件共享。
15 )運動生活:計步功能,系統(tǒng)軟件能夠顯示硬件佩戴者的步數(shù),并設(shè)置當(dāng)天的步行目標(biāo)值,能夠?qū)⒉綌?shù)自動轉(zhuǎn)化為熱量和步行距離;戶外運動功能,記錄戶外跑步的運動軌跡并在地圖上繪制顯示,記錄跑步運動量,并實時顯示運動過程中的心率,支持心率曲線顯示;
16 )高效睡眠:睡眠監(jiān)控功能,進入睡眠模式后,能夠監(jiān)控硬件佩戴者的睡眠時間和睡眠翻身次數(shù),并自動計算睡眠質(zhì)量;睡眠提醒功能,能夠設(shè)置每天入睡時間段,硬件到點提醒硬件佩戴者進行睡眠;
17 )關(guān)于設(shè)備:硬件綁定功能,系統(tǒng)軟件通過掃描二維碼或手動輸入藍牙 mac 地址,同硬件建立綁定關(guān)系,完成綁定后,系統(tǒng)軟件能夠和硬件進行交互;時間鬧鐘功能,系統(tǒng)軟件能夠讀取硬件日歷時鐘芯片上的時鐘信息,并將軟件的網(wǎng)絡(luò)時間同步到硬件,支持鬧鐘設(shè)置;關(guān)于軟件功能,顯示當(dāng)前軟件版本號,軟件更新日志,和軟件下載鏈接二維碼。
18 )系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)存儲在云端,硬件通過云端,和系統(tǒng)軟件進行交互。
3 、健康腕帶系統(tǒng)板卡
1 )設(shè)備主系統(tǒng): Cortex-M4 STM 32F 407 ,集成 USB 串口和 20PIN JTAG 調(diào)試接口, Contiki-3.0 OS 。
2 )板載不小于 2.8 英寸 高亮度液晶全彩顯示屏,電容式觸摸,分辨率 240*320 ;
3 )板載低功耗藍牙 BLE 模塊,藍牙主控芯片為 CC2540 ,有效通信距離不小于 50m ;
4 )板載 4G 全網(wǎng)通模塊,板載 nano-SIM 卡卡槽,提供 LTE 數(shù)據(jù)傳輸;
5 )板載光電式體溫測量芯片,用以非接觸式體溫測量;
6 )板載光電式心率測量系統(tǒng),內(nèi)置心率測量算法;
7 )配備血壓測量模塊和血壓袖帶,通過 RJ45 接口連接到硬件板卡;
8 )板載不小于 8M 片外 Flash 和專用日歷時鐘芯片 PCF8563 ;
9 )板載 3 路按鍵, 4 路 LED ;
10 )預(yù)留 microSD 卡卡槽,支持 microSD 卡讀寫;
11 )主板預(yù)留 2 路 RJ45 外接接口,支持 IO 、繼電器、 ADC 、 IIC 、 SPI 、 UART 、 RS484 接入,可用以拓展外接標(biāo)準 RJ45 接口的各類傳感器;
12 )提供基于硬件板卡的健康腕帶實訓(xùn)項目,提供全套項目實驗指導(dǎo)書和實驗源代碼,包括 android 源碼、 web 源碼和嵌入式源碼,實訓(xùn)項目包含的實驗不少于 4 個;
13 )系統(tǒng)軟件包括:數(shù)據(jù)測量、健康管理,關(guān)于設(shè)備三大菜單,每個菜單下有若干子菜單功能,系統(tǒng)軟件支持在線升級和二維碼軟件共享;
14 )數(shù)據(jù)測量:硬件板卡測量的體溫、心率、血壓等數(shù)據(jù),在軟件界面上顯示,界面支持閾值設(shè)置,當(dāng)超過閾值時,報警提示;
15 )數(shù)據(jù)分析:能夠查看體溫、心率、血壓的歷史數(shù)據(jù),推送健康信息;
16 )關(guān)于設(shè)備:硬件綁定功能,系統(tǒng)軟件通過掃描二維碼或手動輸入藍牙 mac 地址,同硬件建立綁定關(guān)系,完成綁定后,系統(tǒng)軟件能夠和硬件進行交互;時間鬧鐘功能,系統(tǒng)軟件能夠讀取硬件日歷時鐘芯片上的時鐘信息,并將軟件的網(wǎng)絡(luò)時間同步到硬件,支持鬧鐘設(shè)置;關(guān)于軟件功能,顯示當(dāng)前軟件版本號,軟件更新日志,和軟件下載鏈接二維碼; 17 )系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)存儲在云端,硬件通過云端,和系統(tǒng)軟件進行交互;
4 、綠色家居系統(tǒng)板卡
1 )板載三組 CC2530 無線芯片 , 板載天線,集成網(wǎng)絡(luò)燈和數(shù)據(jù)燈,集成 USB 串口和 10PIN JTAG 調(diào)試接口;
2 )主板預(yù)留 20 路彈簧接線柱,支持 IO 、繼電器、 ADC 、 IIC 、 SPI 、 UART 、接入,可用以拓展各類傳感器;
3 )板載高精度數(shù)字溫濕度傳感器芯片 HTU21D , DFN 封裝, IIC 通信方式,面積 3* 3m ,量程 -40℃ -105℃ , 0-100%RH ;
4 )板載高精度環(huán)境光強度傳感器芯片 BH1750FVI ,接口類型 IIC ,量程 1-65535lx ;
5 )板載空氣質(zhì)量傳感器 MP503 ,可檢測酒精、煙霧、異丁烷、甲醛等,檢測濃度( 10-1000ppm );
6 )板載 0.86 寸 OLED 顯示屏,分辨率 96*32 ;
7 )搭載 13.56M &125k 頻段 RFID 讀卡模塊,支持 ISO/IEC 14443 A /MIFARE,NTAG,MF1xxS20,MF1xxS70,MF1xxS50 EM4100,T5577 等卡片讀寫;
8 )板載高精度控制類硬件:步進電機、小型風(fēng)扇、 2 路 RGB 燈、蜂鳴器、 4 路高亮 LED 、 2 路繼電器、門鎖指示燈各一套;
9 )板載高精度安防類硬件:火焰探測器、霍爾磁場感應(yīng)器件、紅外對射模塊、可燃氣體探測器各一套;
10 )無線模組運行 ZStack 協(xié)議棧,輕量級 JSON 格式通信協(xié)議, IEEE 長地址通信,能夠在手機端遠程獲取網(wǎng)絡(luò)拓撲圖,顯示節(jié)點的 IEEE 地址和傳感器名稱,能夠查詢最近三個月的傳感器歷史數(shù)據(jù),監(jiān)控 JSON 格式數(shù)據(jù)包等;
11 )提供基于硬件板卡的綠色家居實訓(xùn)項目,提供全套項目實驗指導(dǎo)書和實驗源代碼,包括 android 源碼、 web 源碼和嵌入式源碼;
12 )提供基于硬件板卡的《單片機與傳感器》、《無線傳感網(wǎng)絡(luò)》、《物聯(lián)網(wǎng)短距離無線通信技術(shù)》的實驗源代碼、實驗指導(dǎo)書等全套實驗資料;
13 )配套綠色家居系統(tǒng)軟件,包括運營主頁、模式設(shè)置、設(shè)備綁定、 ID/KEY 、關(guān)于菜單功能,系統(tǒng)軟件支持在線升級和二維碼軟件共享;
14 )營運主頁:圖標(biāo)顯示硬件板卡上所有傳感器,硬件采集到的數(shù)據(jù)能夠通過遠程顯示在運營主頁上,并可通過運營主頁上的控制按鈕,遠程控制傳感器動作15 )模式設(shè)置:系統(tǒng)軟件工作在自動模式或手動模式兩種模式,自動模式下,提供綠色家居組策略控制:光照閾值實現(xiàn)智慧窗簾(步進電機)控制、溫度閥值實現(xiàn)高低溫報警、濕度閾值實現(xiàn)干燥報警;
16 )設(shè)備綁定:通過無線節(jié)點的 MAC 地址來綁定系統(tǒng)軟件,
17 ) ID/KEY :填寫云端驗證賬號和秘鑰,用以連接云端。
18 )系統(tǒng)軟件支持語音喚醒操作,語音喚醒后,能夠?qū)崿F(xiàn)人機對話,并通過語音查詢和控制硬件板卡上的傳感器;
19 )系統(tǒng)軟件支持人臉識別功能,人臉識別成功后,系統(tǒng)軟件通過率遠程,自動打開硬件板卡上的門鎖;
5 、智能水杯系統(tǒng)板卡
1 )設(shè)備主系統(tǒng): Cortex-M4 STM 32F 407 ,集成 USB 串口和 20PIN JTAG 調(diào)試接口, Contiki-3.0 OS 。
2 )搭載不小于 0.96 英寸 OLED 顯示屏,分辨率 128*64 ,用以顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)信息,支持多屏切換;
3 )板載低功耗藍牙 BLE 模塊,藍牙主控芯片為 CC2540 ,有效通信距離不小于 50m ;
4 )搭載語音播報系統(tǒng),使用專業(yè)語音芯片 SYN6288 ,支持 GB2312 、 GBK 、 BIG5 和 UNICODE 內(nèi)碼格式文本,用以播報水溫和服藥信息;
5 )搭載陶瓷加熱片,加熱溫度通過程序設(shè)定,搭載溫度測量系統(tǒng)芯片實時監(jiān)測溫度;
6 )搭載無線充電專用電路和充電線圈,尺寸不大于 47* 32mm ,電感 12.6uH ;
7 )板載 3 路按鍵, 4 路 LED ; 8 )板載不小于 8M 片外 Flash 和專用日歷時鐘芯片 PCF8563 ;
9 )預(yù)留 microSD 卡卡槽,支持 microSD 卡讀寫;
10 )主板預(yù)留 2 路 RJ45 外接接口,支持 IO 、繼電器、 ADC 、 IIC 、 SPI 、 UART 、 RS484 接入,可用以拓展外接標(biāo)準 RJ45 接口的各類傳感器;
11 )提供基于硬件板卡的智能水杯實訓(xùn)項目,提供全套項目實驗指導(dǎo)書和實驗源代碼,包括 android 源碼、 web 源碼和嵌入式源碼,實訓(xùn)項目包含的實驗不少于 4 個;
12 )系統(tǒng)軟件包括:飲水管理、健康管理、關(guān)于設(shè)備三大菜單,每個菜單下有若干子菜單功能,系統(tǒng)軟件支持在線升級和二維碼軟件共享;
13 )飲水管理:設(shè)置當(dāng)天的飲水目標(biāo),并顯示當(dāng)前的飲水量,當(dāng)達到飲水目標(biāo)后,語音提醒,飲水管理還能夠設(shè)置當(dāng)前水溫的上下限,實時顯示和控制水溫; 14 )健康管理:能夠添加服藥提醒,最多添加 5 組,支持指定時間指定劑量的服藥提醒,并通過語音播報出來,支持健康資訊推送;
15 )關(guān)于設(shè)備:硬件綁定功能,系統(tǒng)軟件通過掃描二維碼或手動輸入藍牙 mac 地址,同硬件建立綁定關(guān)系,完成綁定后,系統(tǒng)軟件能夠和硬件進行交互;時間鬧鐘功能,系統(tǒng)軟件能夠讀取硬件日歷時鐘芯片上的時鐘信息,并將軟件的網(wǎng)絡(luò)時間同步到硬件,支持鬧鐘設(shè)置;關(guān)于軟件功能,顯示當(dāng)前軟件版本號,軟件更新日志,和軟件下載鏈接二維碼。
6 、體脂體重秤系統(tǒng)板卡
1 )設(shè)備主系統(tǒng): Cortex-M4 STM 32F 407 ,集成 USB 串口和 20PIN JTAG 調(diào)試接口, Contiki-3.0 OS 。
2 )搭載不小于 0.96 英寸 OLED 顯示屏,分辨率 128*64 ,用以顯示當(dāng)前測量數(shù)據(jù)信息,支持多屏切換;
3 )板載低功耗藍牙 BLE 模塊,藍牙主控芯片為 CC2540 ,有效通信距離不小于 50m ;
4 )搭載語音播報系統(tǒng),使用專業(yè)語音芯片 SYN6288 ,支持 GB2312 、 GBK 、 BIG5 和 UNICODE 內(nèi)碼格式文本,實時播報播報測量數(shù)據(jù);
5 )搭載專用體脂測量電路,雙金屬觸點,精準測量體脂含量;
6 )板載高精度數(shù)字溫濕度傳感器芯片 HTU21D , DFN 封裝, IIC 通信方式,量程 -40℃ -105℃ , 0-100%RH ;
7 )板載 3 路按鍵, 4 路 LED ;
8 )板載不小于 8M 片外 Flash 和專用日歷時鐘芯片 PCF8563 ;
9 )預(yù)留 microSD 卡卡槽,支持 microSD 卡讀寫;
10 )主板預(yù)留 2 路 RJ45 外接接口,支持 IO 、繼電器、 ADC 、 IIC 、 SPI 、 UART 、 RS484 接入,可用以拓展外接標(biāo)準 RJ45 接口的各類傳感器; 11 )板載高精度 ADC 芯片 HX711 及其附屬壓力應(yīng)變片和托盤,測量精度不小于 0.1g ,量程 1kG ;
12 )提供基于硬件板卡的體脂體重秤實訓(xùn)項目,提供全套項目實驗指導(dǎo)書和實驗源代碼,包括 android 源碼、 web 源碼和嵌入式源碼,實訓(xùn)項目包含的實驗不少于 4 個;
13 )系統(tǒng)軟件包括:數(shù)據(jù)測量、數(shù)據(jù)分析,關(guān)于設(shè)備三大菜單,每個菜單下有若干子菜單功能,系統(tǒng)軟件支持在線升級和二維碼軟件共享;
14 )數(shù)據(jù)測量:硬件板卡測量的體脂、體重等測量數(shù)據(jù),在軟件界面上顯示,界面支持閾值設(shè)置,當(dāng)超過閾值時,報警提示;
15 )數(shù)據(jù)分析:能夠查看體脂、體重的歷史數(shù)據(jù),能夠進行 BMI 指數(shù)計算和分析,支持用戶數(shù)據(jù)錄入;
16 )關(guān)于設(shè)備:硬件綁定功能,系統(tǒng)軟件通過掃描二維碼或手動輸入藍牙 mac 地址,同硬件建立綁定關(guān)系,完成綁定后,系統(tǒng)軟件能夠和硬件進行交互;時間鬧鐘功能,系統(tǒng)軟件能夠讀取硬件日歷時鐘芯片上的時鐘信息,并將軟件的網(wǎng)絡(luò)時間同步到硬件,支持鬧鐘設(shè)置;關(guān)于軟件功能,顯示當(dāng)前軟件版本號,軟件更新日志,和軟件下載鏈接二維碼;
五、課程資源:
1. 平臺需提供配套的課程教學(xué)資源,滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教學(xué),提供完整的教學(xué)大綱。
2. 提供配套的線上課程資源,包括課程微課、 PPT 、電子教材、實驗視頻等,同時支持騰訊云課堂、網(wǎng)易云課堂等多個線上平臺。
3. 提供的課程如下:
1 )嵌入式接口技術(shù):嵌入式基本接口(開發(fā)環(huán)境、 GPIO 、中斷、定時器、 ADC )、嵌入式高級應(yīng)用(串口、 IIC 、 SPI 、 LCD )、常用傳感器應(yīng)用(光照度、大氣壓力、空氣質(zhì)量、距離探測、繼電器、電機、報警器、光柵、霍爾、燃氣)、嵌入式綜合案例(圖書館照明系統(tǒng)、集成燃氣灶、智能洗衣機)。
2 ) android 應(yīng)用技術(shù): Java 編程基礎(chǔ)(開發(fā)環(huán)境、基本語法、數(shù)據(jù)類型、對象與類)、 android 界面設(shè)計(布局、控件、菜單、事件)、 android 基本組件( Activity 、 Service 、 BroadcastReceiver 、 ContentProvider 、 Intent )、 android 高級應(yīng)用(存儲、 SQLite 數(shù)據(jù)庫、圖形圖像、 Socket 通信)、 android 綜合案例(智能倉儲系統(tǒng)設(shè)計)。
3 ) web 應(yīng)用技術(shù): Web 頁面設(shè)計(開發(fā)環(huán)境、 HTML 標(biāo)簽、 HTML5 語法、 HTML 元素)、界面樣式設(shè)計( CSS 定義、 CSS 選擇器、 CSS 屬性、排版、布局版式)、 JavaScript 編程開發(fā)( JavaScript 基礎(chǔ)、腳本函數(shù)、事件處理、 DOM )、 Web 開發(fā)框架( Bootstrap 、 jQuery 、 Highcharts )、 Html5 App 開發(fā)( Html5 App 、 WeX5 、 DCloud )、 Web 綜合案例(智能倉儲系統(tǒng)設(shè)計)。
4 )智能產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計:智能硬件開發(fā)基礎(chǔ)(系統(tǒng)概述、基本組成、智云框架、開發(fā)環(huán)境)、智能臺燈項目設(shè)計(需求分析與設(shè)計、 Hal 層開發(fā)、通信層設(shè)計、算法層設(shè)計、應(yīng)用層設(shè)計)、智能腕表項目設(shè)計(需求分析與設(shè)計、 Hal 層開發(fā)、通信層設(shè)計、算法層設(shè)計、應(yīng)用層設(shè)計)、運動手環(huán)項目設(shè)計(需求分析與設(shè)計、 Hal 層開發(fā)、通信層設(shè)計、算法層設(shè)計、應(yīng)用層設(shè)計)、創(chuàng)意水杯項目設(shè)計(需求分析與設(shè)計、 Hal 層開發(fā)、通信層設(shè)計、算法層設(shè)計、應(yīng)用層設(shè)計)、綠色家居項目設(shè)計(需求分析與設(shè)計、 Hal 層開發(fā)、通信層設(shè)計、算法層設(shè)計、應(yīng)用層設(shè)計)、健康腕帶項目設(shè)計(需求分析與設(shè)計、 Hal 層開發(fā)、通信層設(shè)計、算法層設(shè)計、應(yīng)用層設(shè)計)、體脂體重秤項目設(shè)計
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