物联网创新实验系统论证表Word文档格式.docx

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√科研·

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技术开发·

社会服务·

其它

主要技术指标

无线传感器网络采用2.4GCC2430主流控制器，核心控制为IntelXScalePXA270

520MHz、64MbyteSDRAM、32MbyteFLASH,控制板具备100MEthernetcontroller

（LAN91C111）、Xilinx95144（117UserIO）、4.3寸TFTLCD（包含触摸屏和有机玻

璃外壳）、30pin的液晶屏扩展口支持16bIOTSLCD扩展，支持最大分辨率为

800×

600的TFTLCD,扩展口上还提供直流5V的供电，可用于液晶屏系统供电。

GPRSModem采用Q2686,实现GPRS网络通讯。

被控制对象的核心控制器为

C8051F120。

基于WinCE5.0或WinCE6.0的嵌入式网关，母板可独立控制自身硬

件，也可联合微型无线传感器进行联网，智能传感节点配有温度，湿度，光电三种

传感器支持电池工作，并配套电池充电功能。

（详见附件）

详细附件：

主

要

技

术

指

标

1、硬件设备

1.1微型无线传感器

微型无线传感器分为温度，湿度，光电，触力等多种传感器。

每个节点由MCU/RF部分、传感器部分和电源管理部分组成，包括智能三项传感节点与智能触力传感节点。

（1）智能三项传感节点

支持温度，湿度，光电三种传感器，支持2.4G无线组网，配备按键输入和LED输出，支持电池工作，并配套电池充电功能。

（2）智能触力传感节点

支持压力传感器，支持2.4G无线组网，配备按键输入和LED输出，支持电池工作，并配套电池充电功能。

1.2通用传感器以及被控对象

通用传感器以及被控对象包括通用调试器母板，红外模拟传感器母板，超声波模拟传感器母板，酒精浓度传感器母板，电机控制器母板等。

每种母版均支持对微型无线传感器的程序更新与调试，母板可独立控制自身硬件，也可联合微型无线传感器进行联网，实现网络化控制。

系统配置一个无线线网络电源充电模块，同时支持8个无线模块的供电或充电。

1.3嵌入式网关

嵌入式网关采用嵌入式PXA270系统。

（1）核心板

●CPU：

IntelXScalePXA270520MHz

●SDRAM：

64Mbyte

●FLASH：

32Mbyte

●以太网：

100MEthernetcontroller（LAN91C111）

●CPLD：

Xilinx95144（117UserIO）

●接口：

160PIN接口

（2）底板

●以太网接口：

100M以太网接口1个

●视频：

4.3寸TFTLCD（包含触摸屏和有机玻璃外壳）

●音频：

AC97标准音频输入输出接口

●USBHOST：

1个,可支持USB鼠标、键盘、标准U盘、USB蓝牙、USB摄像头

●USBCLIENT：

1个，支持PC与设备同步

●串行接口：

3个，UART0是系统的调试端口；

UART1是带有流控制的5线串行接口，可以连接GPRS/GSM-Modem；

UART2是标准的3线串口

●JTAG接口：

标准20pinCPUJTAG接口，标准10pinXILINXCPLDJTAG

●SD卡接口：

支持SD卡或MMC卡

●数码显示：

4个LED指示灯，1个七段数码管

●实时时钟：

独立RTC电路

●按键：

6个用户功能按键，1个复位键

●电源：

外接5V/3A直流电源

●总线扩展接口：

40pin的总线扩展口支持16bIOTS的系统总线扩展，提供9位地址线，16bIOTS数据线，另外提供系统总线的读写控制线和5V电源。

用户也可以使用扩展口上的GPIO，自定义使用模式

●LCD扩展口：

30pin的液晶屏扩展口支持16bIOTSLCD扩展，支持最大分辨率为800×

嵌入式网关也可独立使用作为嵌入式开发板使用。

1.4GPRSModem

采用Q2686,可与嵌入式网关实现GPRS网络通讯。

1.5其他配套设备

包括程序下载器，下载线，串口线，并口线，JTAG板，WSN供电器等配套设备。

2、软件资源

2.1无线传感网软件

无线传感器网络采用2.4GISM频段，通过软件可实现点对点，以及一点对多点的多形式组网控制。

2.2嵌入式网关软件

嵌入式网关软件包括WINCE6.0系统软件。

2.3PC数据管理与分析软件

该软件能在PC上实现数据的管理与维护，通过数字和图表的方式，可多方位显示无线传感器网络的状态，及控制传感网上的设备，还有配套的波形存储与分析工具。

3、实验资源

实验从无线网络处理器的基本实验，逐步进阶到无线数据采集通信的高级实验，即能满足基础的教学要求，又能加强学生的实际应用能力。

3.1基于CC2430的实验

CC2430是TI2.4G无线网络的主流控制器，是微型无线传感器的核心控制器。

实验1：

建立实验环境IAR

实验2：

LED跑马灯实验

实验3：

定时器实验

实验4：

串口通讯实验

实验5：

AD实验

实验6：

中断实验

实验7：

温湿度传感器实验

实验8：

光电传感器实验

实验9：

压力传感器实验

实验10：

简单无线收发实验

实验11：

广播通讯实验

实验12：

Z-Stack点对点通讯

实验13：

Z-Stack星状网通讯

实验14：

Z-Stack树状网通讯

实验15：

Z-StackMESH网通讯

3.2基于C8051F120的实验。

C8051F120，内嵌128KBFLASH，主频最高可达100MHz，是通用型传感器与被控制对象的核心控制器。

建立实验环境KeilC

LED灯控制

红外传感器实验

超声波传感器实验

酒精浓度传感器实验

继电器控制实验

直流电机控制实验

步进电机控制实验

3.3嵌入式网关实验

基于WinCE5.0或WinCE6.0的实验包括：

开发环境的建立

HELLO实验

串口实验

USB口实验

SD卡读写实验

网口通讯实验

LCD+触摸屏实验

GPRS实验

WEBServer实验

M2M实验

数据采集实验

3.4传感网综合实验

网关多点数据采集

PC多点数据采集

智能家居

智能农业

网络化无线传感器控制

二、可行性论证项目

1．申购理由（论述设备购置的必要性，产生效益的预测，设备使用工作量预测（小时/年，分项列出）等）

2010年3月9日，教育部发出通知，我国拟针对互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等国家决定大力发展的重要战略性新兴产业，在高校本科教育阶段设立相关专业。

传感网和物联网做为信息网络产业相关新兴专业方向予以申报。

在申报条件上，通知对相关专业的教师队伍、实验教学条件、改革和建设方案以及教学管理制度和运行机制均做出明确要求。

一旦获批，教育部将对这些相关专业的学校给予重点支持，包括对与国外知名高校和著名企事业单位开展合作办学的申请优先予以批准。

对转入战略性新兴产业相关专业学生在电子注册上予以政策支持。

作为国内的示范性高职院校，我们应该积极响应“关系到未来环境和人类生活”，有着“对高素质人才的迫切需求”的号召，建设符合我们高职特点和特色的传感网和物联网专业。

抓住物联网建设的重大历史机遇，保持、扩大我们学校在电子信息领域在同类院校中的优势，服务地方经济建设，实现学校整体办学实力和办学水平的跨越式发展，已是我们学校师生共同的奋斗目标。

建议新成立传感网与物联网专业，主要围绕物联网建设的技术研发和行业应用方面开展教学与研究，目前主要研究解决物联网相关技术中的信息安全和组网技术、采用广域网技术介入物联网的感知网，并积极推进现有成熟技术产品化，推进在学校成立物联网示范中心（展示厅）。

新成立的专业的主要任务是培养物联网产业发展的急需人才，初期也可以考虑在在学校通信工程、网络工程等专业2-3年级设立物联网与传感网方向。

每一次大的危机，无论是经济危机，金融危机，它都会催生一些新的技术，而新的技术的诞生也是使经济特别是工业走出危机的一个巨大的推动力。

我国正高度关注、重视“物联网”方面的研究，以形成支持新一代信息技术的一些新的政策措施。

对于其新的发展方向，将通过进行更进一步的研究加以明确，然后确定一些新的支持政策措施，进而推动整个经济的发展。

“物联网”概念的问世，打破了之前的传统思维。

过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：

一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心、个人电脑、宽带等。

而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施。

也就是说，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

物联网是通过各种传感设备，把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，可广泛应用于各行各业，如把各种传感器嵌入或装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，形成物联网，通过无线信息的收发，便于通讯和监管，不用数据线，成本低，使用便利。

　一、未来生活

　　智能家居服务明年上半年正式进入市民家庭

　　回家前先发条短信，浴缸里就能自动放好洗澡水；

家中开关只需一个遥控板就可全部控制，再也不用冬天冒寒下床关灯；

家里漏气或漏水，手机短信会自动报警……这些听起来像007电影里的情节，现在被统一称为智能家居。

　　智能家居离我们有多远？

昨日，重庆移动公司透露，明年上半年，市民将享受到智能家居服务。

据称，即将出台的资费标准不会定得太高，“肯定会控制在市民承受的范围内”。

　　在17日的“两化融合”试验区建设推进大会上，重庆移动与清华同方签订了战略合作协议。

重庆移动董事长沈长富介绍，二者将优势结合，共同推进智能家居早日走进家庭。

　　智能家居服务究竟有什么功能？

重庆移动物联网产品部人士称，该服务因采用了3G技术，具备家庭安防、可视电话、地图信息、电子像册等多种人性化功能。

　　形象地说，当你准备驾车出门时，你可及时查询主城区实时路况以避免堵车。

当你身在千里之外，如家里天然气泄漏或自来水漏水，或有小偷闯入家中，第一时间你的手机会接到自动报警。

如你下班准备回家，只须用鼠标轻轻一点或拨打手机，即可遥控开启家中各种电器。

足不出户，就可经可视电话同千里之外的朋友作面对面的交谈……

　　　　　二、物联网现状

　　　　上周至今，A股市场对“物联网”概念的炒作可谓“疯狂”。

实际上，这也直接反映出资本对新经济增长模式的追逐。

　　17日，重庆移动公司董事长沈长富即宣称，一场以物联网为代表的新技术浪潮即将到来，其所带来的机遇，有万亿美元的规模。

　　作为互联网延伸的前沿交叉领域，物联网同时涉及电子芯片、传感器、嵌入式智能、无线传输，及实时数据交换等多种技术。

按照产业链方向作一个简单分类的话，由上至下可依次为：

通信设备商-网络运营商-网络节点相关产业（身份识别、传感器、芯片等）。

　　2006年，中国移动全国M2M运营中心就已落脚重庆，现已建成了M2M全网业务平台，形成了电梯监控、车辆监控、企业安防三大成熟应用产品，并已推向市场商用，发展了7万多终端用户。

同时，中国移动还将在西永科技园打造M2M应用基地。

　　M2M的逐步拓展，还带动了众多芯片、终端、软件开发、系统集成制造等相关产业落户重庆，清华同方、中兴集成电路、神州数码思特奇、Wavecom、北京迈信力通等众多知名企业已经入驻，重庆赋仁、富邦科技、南电科技等本地软件开发、集成商也迅速加入了M2M产业链。

　　重庆市将在市级层面搭建物联网产业链，重点支持、扩大其所涉及的系统集成、软件开发、芯片制造、终端制造等相关制造产业发展。

物联网的主要核心产品——包括射频识别装置、红外感应器、芯片等三类产品，目前重庆市有多家本土企业均可生产，如易联公司可生产射频识别装置，中国电子科技集团旗下第24、26、44所以及四联公司等均能生产各种规格的传感器，西南计算机公司、八达等均可生产芯片。

第24所等企业预测称，仅此三大件，他们实现年销售上百亿元的规模没问题。

尽管势头正旺，但有关人士还是提醒：

“全国乃至全球竞争激烈，机遇稍纵即逝。

进，则占据产业的高地；

退，则很快会被超越。

”

2．开放共享

开放共享计划及保障措施：

仪器设备共享平台是学校教学、科研和学科建设必不可少的公共服务体系之一，对提高教学与科研水平、促进学科交叉和融合、加强高层次创新人才的培养起着重要的作用。

建立大型仪器设备共享平台，有利于仪器设备合理布局、规范管理、共用共享，有利于促进大型仪器设备高效配置、综合集成，有利于提高资金使用的有效性，为高水平科学研究、高层次人才培养及创新成果的取得提供有力的条件保障。

仪器设备共享平台建设成为教学、科研和学科建设的重要实验与测试基地，面向校内外开放服务的共享网络。

1、需要使用单位或个人，需提前一定时间向专职管理人员提出申请，由专职管理人员安排实验时间，不能按时前来者，需及时撤消申请，多次不能履行约定者，专职管理人员将有权取消其共享资格。

2、实验室的仪器将遵照学校仪器共享平台建设和运行管理办法的规定开放运行，遵守学校的相关收费标准，实行有偿服务。

教学实验免收费用。

外系外单位须付清相关测试费用后，方可取得测试结果。

违反上述规定者，本实验室有权取消其在本实验室的仪器共享资格。

3、实验室是以教学实验为主的仪器实验室，必须本着教学优先的原则安排具体仪器开放共享使用时间，不得与教学实验争先使用有关仪器设备

4、实验室的仪器的使用实行专人负责操作，非专职人员考核上机制度。

进入实验室工作的单位或个人，应遵守实验室的各项规章制度和安全措施，实验完毕认真填写使用登记，保持实验室的整洁。

尊重实验室技术人员及服从实验室技术人员的指导及安排，没有获得独立操作资格前禁止上机，擅自操作仪器造成损害者，按有关规定赔偿损失。

5、经考核获得独立上机资格的实验者双休日及夜间实验必须提前向学院及实验室提出书面申请，获得批准登记备案后方可进入实验室工作，实验期间不得带入闲杂人员，如有违反者经查实将取消其共享仪器资格。

6、实验室仪器的专职管理人员必须由专业公司正规培训，了解并熟悉所负责的仪器设备的工作原理及结构性能，具有一定业务水准的相关知识和实验技能，负责制定所管理的仪器设备的操作规程，监督和协助所有上机实验人员进行实验，认真填写仪器使用登记。

认真进行仪器的常规维护保养，收费登记。

负责对所管理的大型仪器设备的使用人员进行培训考核。

当大型仪器设备出现故障时积极组织维修，及时向有关领导汇报，妥善保管好仪器设备的各种附件、技术资料、维修记录。

学校目前同类设备及使用情况（包括主要完成的任务及年使用机时）：

3．使用、维护设备人员配备情况

技术负责人

职称

教授

姓名

年龄

专业

职称

职责

使用、维护人员情况

人员培训

计划

4．安装使用的环境及设施条件

仪器存放地点

实验室

面积

80-100

房间数

1

对电、水及环境等要求

电源的应设总控制阀。

实验室内电源插座与照明用电应分路设计、分别控制。

新建实验室应预留综合布线系统的竖向贯通井道及设备位置；

，应采取防潮、防尘、防静电、通风等措施

5．选型理由（所购设备的先进性和适用性，包括设备适用的学科范围，所选品牌、档次、规格、性能、价格及技术指标的合理性，已购置单位使用该仪器情况，售后服务情况等）

1．OURS-WSN-IOTS物联网创新实验系统集成了多种传感器模型以及多种无线组网模式，可实现多种物联网构架，面向各大高校及大专院校的专业教学及创新和竞赛，提供了众多实验例程，便于学生熟悉和掌握物联网的构成及实际应用。

2．OURS-WSN-IOTS物联网创新实验系统包括硬件设备、软件资源、实验资源三大部分。

硬件设备包括微型无线传感器、通用传感器及被控对象、嵌入式网关、GPRS网络设备和其他配套设备。

软件资源包括无线传感器网络软件，嵌入式网关软件，PC数据管理与分析软件，实验资源包括基于控制器的基础实验、传感器信息采集实验、无线信号收发实验、Zigbee网络通讯实验、及组件控制实验等，通过对这三部分资源的充分学习，可为物联网工程应用打下坚实的基础，并能通过不同传感器的特性，不同网络的组成形式，开发出更多实用性强的物联网应用模式。

3．北京奥尔斯电子科技有限公司为客户提供1-2天的免费上门的产品培训（具体时间根据具体情况定）；

全程的设备使用过程中的追踪服务。

4湖南科技学院新疆石河子大学等学校购买了OURS物联网产品并建立实验室了。

其它厂商同档次仪器型号、价格、请再列出两家

厂家

价格（人民币）

深圳亿道电子

XSBase-WSN教学开发系统

2.2万

三、可行性论证结论

专家组论证意见

姓名

单位

专业

参加论证人员签字

四、审批意见

学科负责人意见：

负责人签字：

年月日

学校主管部门意见：

公章：

学校意见：

天津市“十一五”综合投资办公室意见：