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2014年天津大学生物联网工程创新大赛 指定竞赛平台
OURS-IOTV3物联网创新教学实训系统

 
IOTV3物联网创新教学实训系统,是2014年天津大学生物联网工程创新大赛 指定竞赛平台,是对传统物联网实验箱的一个革新,突破了传统实验箱只满足“无线传感网”一门课的局限,扩展到满足物联网专业如下课程:

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奥尔斯IOTV3适合课程                                                                             设备外观
 
每个节点基于“传感器+处理器”的架构,可以独立运行,配合20多种传感器模块,满足物联网专业“智能传感器”相关课程的教学实验。
 
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基于“传感器+MCU”的智能传感器单元
 
传统实验箱只包含一种ZIGBEE无线组网,奥尔斯IOTV3引入多种国际主流无线传感网技术,除了包含ZIGBEE无线组网,还包含蓝牙无线组网,WIFI无线组网和无线无源组网。并且每个无线通信模块可以独立运行。
 
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ZIGBEE核心模块                                         WIFI SOC核心模块
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双模蓝牙核心模块                                        无线无源通信核心模块

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独立使用的ZIGBEE通信模块   独立使用的WIFI SOC通信模块
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独立使用的双模蓝牙通信模块  独立使用的无线无源通信模块
独立使用的无线通信模块

其中无线无源是国际流行的、也是成熟的组网技术,供电来自环境能源获取,在国外各个行业有着广泛的应用,也导引进了我们的教学实验系统。把无线通信核心模块插到智能传感器底板上,便可以组合成了各种无线通信形式的传感节点。
 
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模块化的结构
 
实验箱配套高性能CORTEX-A9处理器网关,集成多种无线无线通信接口,电容触控液晶屏,多种传感器,结合Android应用程序,可实现各种传感网人机交互。
 
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CORTEX-A9 1.5双核网关
 
简单的应用,可以配合如下基础网关,集成多种无线通信接口,各种无线通信数据在网关归一为以太网数据流,通过网络传输给计算机或云端。
 
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基础网关框图
 
这些无线传感节点,结合网关、云端可以非常方便地构筑各种完整的无线传感网络,构成ZIGBEE无线传感网络、蓝牙无线传感网络、WIFI无线传感网络和无线无源传感网络。
 
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完整的无线传感网络
 
网络层,结合无线节点、网关和计算机,可以构成不同的网络层架构:节点云、局域云和广域云。
 
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节点云
 
对单个学生,可以由不同无线节点构成“节点云”,学习过程主要侧重无线组网协议,学习无线组网协议的架构,原理及代码实现。简单组网,可以直接由协调器直接连接学生计算机,通过编程环境实现组网协议学习,也可以通过网关实现组网连接,并在网关上实现基本人机交互。
 
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无线传感网实验室局域云
 
为了方便教师管理,不同学生组网设备可以互联,把每个节点、每个实验箱的实验数据存储、显示到教室的教师服务器上,实现对学生实验过程的数据管理、用户管理及基于这些数据形成统计分析报告。
 
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奥尔斯传感网广域云

\ 为了配合学生真正体验物联网的应用,基于我们的广域云平台,可以实现广域手机APP和教室里面的传感网节点之间的互联互通,真正实现无处不在的“物联网”。
为了支持物联网教学实验,奥尔斯投入建设开放的传感网数据云平台,传感节点基于RESTful API和云端通信,基于云端开发了系列化功能,例如云存储,云报警,固件更新,云端编程等功能,作为全国高校物联网教育广域互联的基础平台。

\ 系统特点
多课程适应性,结构化设计,满足多课程教学实验,除了传感网课程之外,还满足智能传感器、组网技术,物联网中间件,物联网工程等课程实验。
多种无线组网,除了ZIGBEE组网,还引入了蓝牙连接、WIFI组网和无线无源组网,呈现比较完整的无线传感网技术。国内首创引入无线无源组网技术,引入国际成熟传感网技术,让学生学习可以大面积应用的技术。具有节点云、局域云、广域云三层云架构,方便学习,也方便管理,也方便创新应用。

\ 系统功能:
OURS IOTV3实验箱是由智能传感器模块、各种通信模块、网关单元及各种配套软件构成的新一代物联网教学实验系统。

\ 硬件配置:

 

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