一、平台总体要求

1、实验箱整体分为3个部分:储藏区、实验区、立式区。

储藏区：位于实验箱底部，可以对所有的实验模块（通信模块、传感器、执行器、嵌入式开发板...）进行分割收纳，每个模块相互不触碰，固定放置，方便整理和清点。

实验区：主要以“通用平台”为主，所有的实验在“通用平台”上进行。位于实验箱的中部，可以任意取下。

立式区：位于实验箱的顶部，打开实验箱后，实验箱顶盖为实训挂板，采用磁吸形式，方便固定实验模块，如LED灯、风扇、传感器等模块。

实验箱平台采用市场上 新的8槽通用实验底板（下面称“通用平台”）+各类实验模块，每个模块都提供弹性探针接触点，方便对实验模块的程序进行 、调试、通信、供电等作用。

2、通用平台：尺寸为450*360*110mm，可独立拿出来使用，接线主要为1路供电线和1路数据线即可。平台提供8组实验模块槽区域，每块区域采用磁吸形式，即实验模块放在通用平台上，可以自动吸附，并固定在平台上，并有防呆设计、防短路设计；每块区域提供弹性探针，包括3.3V、5V、12V供电接口、J-link 接口、CC-debug 接口、串口接口，即模块放在实验模块槽区域，电脑自动识别并 对应的程序（ARM程序、zigbee程序、单片机程序等），无需外接仿真器；不接受插针方式。电脑端可以虚拟4路串口，即4组实验模块槽可以同时上传到PC端或云端，不接受按键切换1路形式。

3、可拓展性，提供实验模块弹性探针接触点的PCB电路图，即老师/学生自己开发的PCB开发板，可以无缝的使用在“通用平台”上，方便对自己设计的硬件进行调试，达到科研和创新大赛的目的。

4、嵌入式核心主板：采用三星Exynos 4412处理器，该处理器采用四核Cortex-A9架构，支持仿真器硬件仿真调试开发，嵌入式Linux系统开发，Android系统开发，移动互联无线通信系统开发，RFID射频识别系统开发等应用。

5、平台板载丰富的嵌入式基础通信实验单元，能适用于对性能和处理能力有更高要求的嵌入式系统应用场合。

6、提供RFID射频识别模块：RFID射频识别模块可以无缝的吸附在“通用平台”上，可以进行数据通信、程序 等功能；RFID包含：低频、高频无线射频技术，提供所有的源码程序和案例程序。

7、包含无线通信节点：Zigbee、WiFi、蓝牙、LoRa、NB-IoT等无线通信技术。

8、单独实验用的基础模块（采用磁吸结构，弹性插针通信）：温湿度教学模块、光敏传感器教学模块、气体传感器教学模块、门磁传感器教学模块、人体红外传感器教学模块、红外对射传感器教学模块、土壤湿度传感器教学模块、继电器执行器教学模块、云台控制器教学模块、zigbee单片机教学模块，WIFI嵌入式集成网关教学模块、STM32F103RCT6单片机教学模块、STM32F103C8T6单片机教学模块、按键教学模块、LED教学模块、4-20mA工业传感器教学模块、红外遥控收发教学模块、zigbee无线传感网络节点教学模块等。

9、★虚拟仪器测试：“通用平台”板载虚拟仪器拓展接口，不接受外接仪器，要“通用平台”内置，即每台都有此功能；配合虚拟仪器拓展版，可以实现对单片机、数据通信、无线通信、信号采集分析等功能，提供可变电源输出接口。如：IIC、SPI、UART等数据采集、图形化分析；ADC模拟量数据采集、图形化分析；微功耗采集；PWM模拟输出；38K红外数据抓取和发送；3.3V-12V可变电压输出，4-20mA可变电流输出。

10、现场演示要求：

①“通用平台”演示：供货厂商需要演示通用平台的可拓展性、通用性、教学便利性。

②PCB电路图展示：供货厂商需要提供实验模块弹性探针接触点的PCB电路图，并讲解每个接触点是什么作用，学生或老师是否可以自己进行硬件设计开发后，完全兼容“通用平台”。

③无线通信数据采集：根据现场要求，演示无线通信技术的组网，及指定传感器数据采集。

11、平台提供物联网嵌入式综合案例程序：支持Linux和Android系统。

现场演示要求：

①在Linux系统下，实现对温湿度、光照、安防设备、继电器设备的采集和控制。

②在Android系统下，实现开发APP通过wifi无线技术，对摄像头数据进行采集，云台设备进行控制、温湿度、光照、安防设备、继电器设备的采集和控制。

③提供快速开发工程系统平台软件，编写该软件后，可以直接生成QT软件（运行在下位机）、HTML5界面、APP软件配套界面软件，用于快速开发验证实验。

12、配套资源：

供货商需要提供实验装置各种功能使用详细说明，以及各种实验和案例的详细指导书、实验软件、程序源码、实验开发工具。

二、智能网关 1套

1.多功能嵌入式开发板

1）核心板芯片：三星Exynos 4412（Cortex-A9四核架构）；可免费升级到6818八核处理器。

2）处理器主频：1.5Ghz；

3）内置高性能4核A9 ARM架构，配备Mali-400 GPU；支持 2D/3D图形加速；内部MFC支持 MPEG2/4、H.263、H.264等的编解码和VC1的解码；

4）支持32KB*4 I/D一级缓存，1MB二级缓存，支持单通道32位数据总线，高达800MHz工作频率的LPDDR2/3，LVDDR3(Low Voltage DDR3)，DDR3，支持3.3V的IO电平；

5）DDR3内存：1GB

6）存储：8GB eMMC；

7）DC接口：DC-5V;

8）用户按键：4按键

9）JTAG接口：标准JTAG接口

10）GPIO扩展接口： 36针可编程GPIO接口

11）外接板资源：可接zigbee模块、蓝牙模块、wifi模块、IPv6模块、LoRa模块、433M模块、NRF模块、GSM模块等

12）触摸屏采用7寸电容触摸屏，支持多点触摸，分辨率为：800*480；

13）系统软件：Android或Linux系统，采用一键切换系统方式，方便后面学生或老师更换系统；

14）资料：提供实验指导书；含Android/Linux开发源码、配套软件开发环境、实验例程配套源码工程等文件；硬件接口开放，硬件电路及原理图，软件代码开源，提供完善的实验指导书和U盘资料。

2.人机交换单元

触摸屏：主要用于嵌入式核心主板，触摸屏采用7寸电容触摸屏，支持多点触摸，分辨率为：800*480；

★支持快速开发工程系统平台，可以在快速开发平台上设计软件界面，该界面分辨率为1920*1080，支持通信接口（串口、以太网、WiFi、USB）、通信协议标准（可以自定义有用数据）、控制协议等内容，在快速开发平台上设计一个软件可以直接生成，电脑端上位机监控软件、app监控软件、HTML5监控界面、LinuxQT界面。

三、ZigBee无线节点 8套

1）采用标准的磁吸式设计+搭积木式设计，即节点采用标准的12路弹性插针作为主要供电、仿真调试、数据通信、IO口拓展等，同时支持搭积木式的级联接，无须外接跳线，通过弹性插针即可通信， 多支持搭积木高度为6层。如：STM32处理器+ZigBee无线+传感器1+传感器2+传感器3+NB-IOT（6层垂直积木，无须额外外接线），可拓展性强。

2）ZigBee采用CC2530F256型号，内存为大容量的256KFLASH，采用高性能、低功耗的8051微控制器内核，可以处理大部分低功耗需求的领域。同时支持ARM嵌入式处理器STM32类处理器，进行开发工作。

3）ZigBee采用ZigBee2007无线通信协议的数据接入，同时支持可以对协议栈进行二次开发工作。

★无须外接仿真器，ZigBee模块放到“网联平台”即可识别并 程序。

4）ZigBee底部采用3.3V供电，全部18路IO口引出，包括：

P00、P01、P02、P03、P04、P05、P06、P07、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P20、P21

5）具有低功耗模式，配合实验箱低功耗采集模块可以对ZigBee进行功耗的查看， 低功耗小于100uA。工作电流在20mA左右。完全符合低功耗工业级别应用。

6）支持实验箱内配套的所有传感器，并提供源代码程序。

7）传输距离可选200米以内的，也可以选择1km距离的。

8）支持接入NB-IOT模块、GPRS模块、4G模块等接入云端服务，实现对数据的采集和设备的控制等双向传输。提供混合组网技术，可完成ZigBee、BLE、WiFi、LoRa、NB-IOT、LTE、RF433数据传输。

9）支持星状网、网状网、树状网等网络结构，支持多级路由多跳技术。支持点对点通信、点对多点通信，支持通过MAC地址查询当前IEEE地址，支持携带MAC地址信息传输。支持32位加密技术。

四、蓝牙BLE经典型无线节点1套

1）采用标准的磁吸式设计+搭积木式设计，即节点采用标准的12路弹性插针作为主要供电、仿真调试、数据通信、IO口拓展等，同时支持搭积木式的级联接，无须外接跳线，通过弹性插针即可通信， 多支持搭积木高度为6层。如：STM32处理器+蓝牙4.0无线+传感器1+传感器2+传感器3+NB-IOT（6层垂直积木，无须额外外接线），可拓展性强。

2）蓝牙4.0采用CC2540F256 Bluetooth 4.0 BLE无线芯片，内存为大容量的256KFLASH，采用高性能、低功耗的8051微控制器内核，可以处理大部分低功耗需求的领域。同时支持ARM嵌入式处理器STM32类处理器，进行开发工作。

3）蓝牙4.0支持可以对协议栈进行二次开发工作。

★无须外接仿真器，ZigBee模块放到“网联平台”即可识别并 程序。

10）蓝牙4.0底部采用3.3V供电，全部18路IO口引出，包括：

P00、P01、P02、P03、P04、P05、P06、P07、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P20、P21

11）具有低功耗模式，配合实验箱低功耗采集模块可以对ZigBee进行功耗的查看， 低功耗小于1mA。工作电流在25mA左右。完全符合低功耗工业级别应用。

12）传输距离30米以内的。

13）支持接入NB-IOT模块、GPRS模块、4G模块等接入云端服务，实现对数据的采集和设备的控制等双向传输。提供混合组网技术，可完成ZigBee、BLE、WiFi、LoRa、NB-IOT、LTE、RF433数据传输。

五、Wi-Fi经典型无线节点1套

1)主芯片：ESP8266 Wi-Fi无线芯片

2)支持 Wi-Fi@2.4 GHz 802.11b/g/n 无线标准

3)支持 WPA-PSK/WPA2-PSK/WEP 安全模式

4)支持 AP、STA、AP+STA 工作模式

5) 完全集成的串口转无线 TCP/UDP 传输功能，多个串口速率选择

6)支持 TCP/UDP Client 包机制

7)支持 Simple Config/Airkiss/Usrlink 快速联网配置

8)支持类 RFC2217 自动波特率适配功能

9)支持简单 AT+指令集配置

10)外置2.4G天线棒

11）采用标准的磁吸式设计+搭积木式设计，即节点采用标准的12路弹性插针作为主要供电、仿真调试、数据通信、IO口拓展等，同时支持搭积木式的级联接，无须外接跳线，通过弹性插针即可通信， 多支持搭积木高度为6层。如：STM32处理器+WiFi无线+传感器1+传感器2+传感器3+NB-IOT（6层垂直积木，无须额外外接线），可拓展性强。

六、NB-IOT经典型无线节点1套

1）采用标准的磁吸式设计+搭积木式设计，即节点采用标准的12路弹性插针作为主要供电、仿真调试、数据通信、IO口拓展等，同时支持搭积木式的级联接，无须外接跳线，通过弹性插针即可通信， 多支持搭积木高度为6层。如：STM32处理器+lora无线+传感器1+传感器2+传感器3+NB-IOT（6层垂直积木，无须额外外接线），可拓展性强。

2）支持 2 路简单透传，支持 6 路指令传输

3）支持 1 路 COAP 透传；

4）支持 包功能；

5）支持心跳包功能；

6）支持超低功耗模式；

7）支持 3GPP 标准指令集；

8）支持强链接，比现有技术提高 50-100 倍的接入数量，满足大量设备联网需求。比 LTE 提升 20dBm 增益，适合地下车库，深井等应用场景。

9）低功耗，超低的功耗可以将电池供电使用时间提升到数年之久。

10）内置SIM卡，并提供3年电信网络接入服务，并提供配套公有云平台和平台软件。

七、ARM嵌入式单片机

1）采用标准的磁吸式设计+搭积木式设计，即节点采用标准的12路弹性插针作为主要供电、仿真调试、数据通信、IO口拓展等，同时支持搭积木式的级联接，无须外接跳线，通过弹性插针即可通信， 多支持搭积木高度为6层。如：STM32处理器+lora无线+传感器1+传感器2+传感器3+NB-IOT（6层垂直积木，无须额外外接线），可拓展性强。

2）ARM嵌入式单片机采用STM32处理器，主要用于ARM单片机的开发，和系统组件的多网络通信。

3）提供1个复位键，用于系统的复位。所有IO口都通过跳线针的形式引出在开发板的四周，可以方便学生进行跳线的连接方式。支持ADC、SPI、IIC、UART、PWM等接口。

4）PCB板提供所有IO口的名称，并提供探针接口用于单片机实验

八  LoRa  无线节点2套

1）采用标准的磁吸式设计+搭积木式设计，即节点采用标准的12路弹性插针作为主要供电、仿真调试、数据通信、IO口拓展等，同时支持搭积木式的级联接，无须外接跳线，通过弹性插针即可通信， 多支持搭积木高度为6层。如：STM32处理器+lora无线+传感器1+传感器2+传感器3+NB-IOT（6层垂直积木，无须额外外接线），可拓展性强。

2）基于 SX1278 开发全新 LoRa 扩频调制技术，带来更远的通讯距离，抗干扰能力更强

3）支持自动中继组网，多级中继适用于超远距离通信，同一区域运行多个网络同时运行；

4）支持用户自行设定通信密钥，且无法被读取，极大提高了用户数据的保密性；

5）支持 LBT 功能，在发送前监听信道环境噪声，可极大的提高模块在恶劣环境下的通信成功率；

6）支持 RSSI 信号强度指示功能，用于评估信号质量、改善通信网络、测距；

7）支持无线参数配置，通过无线发送指令数据包，远程配置或读取无线模块参数；

8）支持空中唤醒，即超低功耗功能，适用于电池供电的应用方案；

9）支持定点传输、广播传输、信道监听；

10）支持深度休眠，该模式下整机功耗约 2uA；

11）支持全球免许可 ISM 433MHz 频段，支持 470MHz 抄表频段；

12）理想条件下，通信距离可达 5km，3km稳定传输；

13）参数掉电保存，重新上电后模块会按照设置好的参数进行工作；

14） 看门狗设计，一旦发生异常，模块将在自动重启，且能继续按照先前的参数设置继续工作；

15）外接杆状天线棒。

九、采集类和执行类传感器：

1）光照传感器模块

采用ROHM原装BH1750FVI芯片；供电电源：3-5v；光照度范围：0-65535 lx；传感器内置16bitAD转换器，直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定，不区分环境光源，接近于视觉灵敏度的分光特性，可对广泛的亮度进行1勒克斯的高精度测定。

(尺寸为73*95mm，PCB板上配有原理图、接线图、简单说明等内容。底部采用弹性插针，可以相互之间搭积木、叠罗汉形式，可与网联平台无缝连接，无须外部接线，磁吸形式。程序 方式为网联平台内部 ，即无须外部接线，节省接线操作时间和方便教学重点。)

2）温湿度传感器模块

温度：要求精确到可以达到0.1摄氏度，可以与ZigBee、WiFi设备进行通信。湿度：支持电容型湿度传感实验；支持湿度值脉冲信号输出；

(尺寸为73*95mm，PCB板上配有原理图、接线图、简单说明等内容。底部采用弹性插针，可以相互之间搭积木、叠罗汉形式，可与网联平台无缝连接，无须外部接线，磁吸形式。程序 方式为网联平台内部 ，即无须外部接线，节省接线操作时间和方便教学重点。)

3）继电器模块

两路5V控制继电器；继电器规格7A-240VAC；10A-24VDC；10A-110VAC

(尺寸为73*95mm，PCB板上配有原理图、接线图、简单说明等内容。底部采用弹性插针，可以相互之间搭积木、叠罗汉形式，可与网联平台无缝连接，无须外部接线，磁吸形式。程序 方式为网联平台内部 ，即无须外部接线，节省接线操作时间和方便教学重点。)

4）安防采集节点模块

模块采用可接外部安防设备设计，三个接线端子，可以实现敞开或常闭的传感器接入。(尺寸为73*95mm，PCB板上配有原理图、接线图、简单说明等内容。底部采用弹性插针，可以相互之间搭积木、叠罗汉形式，可与网联平台无缝连接，无须外部接线，磁吸形式。程序 方式为网联平台内部 ，即无须外部接线，节省接线操作时间和方便教学重点。)

5）人体红外采集节点

1.支持红外对射、红外漫反射传感实验；

2.支持4路红绿指示灯显示；

3.同时提供传感器的模拟量、数字量信号；

(尺寸为73*95mm，PCB板上配有原理图、接线图、简单说明等内容。底部采用弹性插针，可以相互之间搭积木、叠罗汉形式，可与网联平台无缝连接，无须外部接线，磁吸形式。程序 方式为网联平台内部 ，即无须外部接线，节省接线操作时间和方便教学重点。)

6）门磁传感器采集节点

1.材料：防火ABS阻燃外壳

2.连接方式：常开或常闭

3.额定电流：300(mA)

4.额定电压：200（VDC）

5.开启间距：≥15 ≤25

6额定功率：3（W）

7.采用对磁性固定件有开关量反应

(尺寸为73*95mm，PCB板上配有原理图、接线图、简单说明等内容。底部采用弹性插针，可以相互之间搭积木、叠罗汉形式，可与网联平台无缝连接，无须外部接线，磁吸形式。程序 方式为网联平台内部 ，即无须外部接线，节省接线操作时间和方便教学重点。)

7）气体传感器采集节点1个

1.支持MQ系列半导体气体传感实验；

2.支持1路数字量输出；

3.支持1路模拟量AD输出功能；

支持烟雾、空气质量、一氧化碳等多种气体的扩展实验

(尺寸为73*95mm，PCB板上配有原理图、接线图、简单说明等内容。底部采用弹性插针，可以相互之间搭积木、叠罗汉形式，可与网联平台无缝连接，无须外部接线，磁吸形式。程序 方式为网联平台内部 ，即无须外部接线，节省接线操作时间和方便教学重点。)

6）对射计数采集节点1个

1.主要芯片：LM393、对射式红外头

2.工作电压：直流5V

3.具有信号输出指示

4.单路信号输出

5.输出有效信号为低电平

6.可用于工件计数、电机测速

7.电路板输出开关量

(尺寸为73*95mm，PCB板上配有原理图、接线图、简单说明等内容。底部采用弹性插针，可以相互之间搭积木、叠罗汉形式，可与网联平台无缝连接，无须外部接线，磁吸形式。程序 方式为网联平台内部 ，即无须外部接线，节省接线操作时间和方便教学重点。)

9）火焰传感器采集节点1个

1.工作电压：5V DC

2.能够探测的光谱带：840-1200nm

3.探测角度：60°

4.反馈时间：15us

5.控制模式：数字和模拟口

6.工作温度：-25°-80°

(尺寸为73*95mm，PCB板上配有原理图、接线图、简单说明等内容。底部采用弹性插针，可以相互之间搭积木、叠罗汉形式，可与网联平台无缝连接，无须外部接线，磁吸形式。程序 方式为网联平台内部 ，即无须外部接线，节省接线操作时间和方便教学重点。)

10）云台控制器采集节点1个

模块采用双路舵机控制器，通过对舵机的控制实现对云台的上下左右360度旋转操作。提供2个舵机和云台支架。

(尺寸为73*95mm，PCB板上配有原理图、接线图、简单说明等内容。底部采用弹性插针，可以相互之间搭积木、叠罗汉形式，可与网联平台无缝连接，无须外部接线，磁吸形式。程序 方式为网联平台内部 ，即无须外部接线，节省接线操作时间和方便教学重点。)

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