斯凯科技-SK-IOT-I物联网教学实验开发系统

斯凯科技物联网教学实验开发系统（SK-IOT-I）定位于高校物联网专业应用和物联网实验室建设，该开发系统包括硬件设备、实验例程、软件资源三大部分。硬件设备集成ZigBee网络、传感器以及低频、高频、超高频段RFID，可运行物联网网络构架，实验例程包括基于CC2530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、RFID读写实验、物联网上位机软件交互控制实验等众多实验例程和典型应用，便于学生熟悉和掌握物联网技术的原理和实际应用。主要用于物联网的教学实验、竞赛、小规模应用开发、演示等，将为教学，企业所需的专业人才培养建造一个良好的技术实验环境。

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SK-IOT-I物联网教学实验开发系统硬件介绍

物联网网关（ZigBee网络协调器）	无线ZigBee网络节点板

● 具有USB高速下载、调试、仿真功能，支持IAR集成开发环境； ● 含有丰富的I/O端口、内置温度传感器、A/D和常用外围接口； ● 符合IEEE802.15.4/ZigBee标准规范，频段范围2045M-2483.5M； ● 无线数据传输速率最大为250 kbps/s； ● 板载用户按键、LCD液晶显示及传感器。 ● 配置灵活，用户可根据需求外扩外部资源； ● 提供ZigBee2007/PRO协议栈； ● 支持星型网、树状网和网状(Mesh)组网方式； ● 支持9V电源供电，USB供电和2节5号AA电池供电。	● 具有在线下载、调试、仿真功能； ● 板载用户按键和LED； ● 配置灵活，用户可根据需求外扩外部资源； ● 接口齐全、灵活，可接各种传感器板和各种RFID模块； ● 工作电压2.0V-3.6V，超低功耗，支持休眠及唤醒功能； ● 支持路由中继功能、网络节点自动修复功能； ● 采用CC2530F256为主控制器，可以加入由协调器组建的ZigBee网络，并将无线ZigBee网络节点板上采集到的传感器数据或RFID读卡数据无线传输给网关（协调器）。 ● 采用2节5号AA电池供电。

温湿度传感器扩展板	亮度传感器扩展板	三轴加速度传感器扩展板

相对湿度和温度一体测量，精确露点测量，可完全浸没水中。相对湿度传感器（RH）范围：0～100%RH，精度： ±3.5%RH（20到80%RH）；温度传感器（T）范围：-40℃到+120 ℃，精度：±0.5℃在25℃时，±0.9℃（0到40℃）。	亮度传感器扩展板可自动检测环境光线的亮度，对光线的敏感度高，标称阻值10lux 5-10K。	小型低功耗、三轴、信号调理电压输出型加速计。可以测量±5 g 满量程范围的加速度，可应用于倾斜感应应用中的静态加速度测量，也可应用于运动、冲击或振动产生的动态加速度的测量。适合于低成本、低功耗的运动和倾斜感测应用，如移动设备、游戏系统、磁盘驱动保护、图像稳定和体育与健康设备。

125KHz低频RFID模块	13.56MHz高频RFID模块	900MHz超高频RFID模块	2.4GHz RFID模块

125KHz 低频非接触ID卡射频读卡模块采用125K射频基站，以UART接口输出ID卡卡号，完全支持EM、TK及125K兼容ID卡片的操作，自带看门狗，读卡距离6~10cm。可广泛应用于门禁考勤，汽车电子感应锁配套，办公/商场/洗浴中心储物箱的安全控制，各种防伪系统及生产过程控制。	13.56MHz高频RFID模块的主芯片采用TI公司最新推出的HF高频阅读器芯片TRF7960。支持ISO15693协议、ISO14443B以及ISO/IEC14443A协议的标准卡片。该芯片具有高集成度、多标准模拟前端及数据成帧系统，读卡距离最大为10cm。广泛适用于13.56MHz高频非接触式标签读写识别系统。	900MHz超高频RFID模块工作频率为920~925MHz，支持EPC C1 GEN2/ ISO 18000-6C协议，最大输出功率为27dBm，采用UART接口。最大读卡距离为80cm。模块工作在低电压+3.3V，适合用户开发手持机。	2.45GHz RFID模块工作频段为2.4GHz，支持250kbps、1Mbps和2Mbps数据率。传输距离较远，可达10米，适合于资产追踪系统。主动式2.45GHz标签采用CR2032电池供电，并且预留了编程接口。方便用户进行二次开发。

SK-IOT-I教学实验开发系统软件配置

    ● IAR Embedded Workbench V7.60（评估版）
    ● ZigBee2007/RPO兼容协议栈：Z-Stack v2.4.0
    ● Z-Tool
    ● SmartRF Flash Programmer v1.6.2
    ● SmartRF Studio v6.12.0
    ● Packet Sniffer v2.7.1
    ● Wireless Sensor Network Monitor v1.0.0
    ● Z-Converter
    ● ZOAD
    ● 串口调试助手
    ● SK-CC Debugger多功能仿真器驱动程序
    ● CH340T驱动程序
    ● 900MHz RFID演示软件
    ● 物联网监控软件

SK-IOT-I教学实验开发系统实验例程

SK-IOT-I物联网教学实验开发系统配套提供了70多个实验，主要包括基于CC2530射频SoC的片内外设的实验、基于IEEE 802.15.4的无线传输实验、基于Z-Stack协议栈的ZigBee无线网络实验、无线传感器网络基础实验、无线传感器网络进阶实验、无线传感器网络高级实验、RFID基础实验、RFID进阶实验和物联网概念综合实验。通过对这些丰富的实验例程的学习和掌握，帮助学生及工程师掌握物联网系统各项关键技术，并在此基础上进行符合自身应用的开发。

序号

基于CC2530射频SoC片内外设的实验

1

在IAR开发环境下建立一个简单的实验工程

2

获取CC2530射频SoC的基本信息

3

通用IO

4

外部中断

5

系统时钟源的选择

6

LCD显示（软件模拟SPI总线方式）

7

LCD显示（硬件SPI总线方式）

8

看门狗定时器作为看门狗

9

看门狗定时器作为定时器（查询方式）

10

看门狗定时器作为定时器（中断方式）

11

功耗模式选择（由睡眠定时器或外部中断唤醒）

12

UART发送数据（查询方式）

13

UART接收数据（中断方式）

14

中断优先级（中断优先级组IPG5的优先级大于中断优先级组IPG1）

15

中断优先级（中断优先级组IPG5的优先级小于中断优先级组IPG1

16

ADC（单次转换）

17

供电电压监测

18

片内温度传感器

19

使用随机数发生器产生随机数（使用来自射频的随机种子值）

20

使用随机数发生器产生随机数（人为设定不同的种子值）

21

使用随机数发生器进行CRC16

22

定时器1正计数倒计数器模式（查询方式）

23

定时器1正计数倒计数器模式（中断方式）

24

定时器1正计数倒计数器模式应用（秒表）

25

定时器1自由计数器模式（查询方式）

26

定时器1自由计数器模式（中断方式）

27

定时器1输入捕获

28

定时器1输入捕获（中断方式）

29

定时器1输出比较（发生匹配时产生中断）

30

定时器1输出比较应用（产生PWM信号方法1

31

定时器1输出比较应用（产生PWM信号方法2）

32

定时器1输出比较应用（产生PWM信号方法3）

33

定时器1输出比较应用（产生PWM信号方法4）

34

DMA控制器（块传输人工触发）

35

片内Flash存储器的读写操作

36

高级加密标准AES

基于IEEE 802.15.4的无线通信实验

37

无线灯光控制

38

误码率测试

39

简易频谱仪

传感器基础实验

40

亮度传感器

41

三轴加速度传感器（CC253x片内ADC的单次转换模式）

42

三轴加速度传感器（CC253x片内ADC的转换序列模式）

43

温湿度传感器

传感器进阶实验

44

温湿度无线监测应用

45

亮度无线监测应用

46

三轴加速度无线监测应用

RFID基础实验

47

125kHz LF RFID 读取卡号

48

获取ISO15693标准VICC的UID

49

对ISO15693标准VICC的综合操作

50

获取ISO14443A标准PICC的UID

51

获取900MHz UHF RFID模块的信息

52

900MHz UHF RFID模块连续寻卡（不带防冲突）

53

900MHz UHF RFID模块连续寻卡（带防冲突）

54

900MHz UHF RFID模块读写卡片数据

55

2.4GHz RFID 标签演示

56

2.4GHz RFID 读卡器演示

RFID进阶实验

57

基于ZigBee网络的125KHz RFID读卡器数据的无线传输应用

58

基于ZigBee网络的13.56MHz ISO15693 RFID读卡器数据的无线传输应用

59

基于ZigBee网络的13.56MHz ISO14443A RFID读卡器数据的无线传输应用

60

基于ZigBee网络的900MHz RFID读卡器数据的无线传输应用

61

基于ZigBee网络的2.4GHz RFID读卡器数据的无线传输应用

基于Z-Stack协议栈的ZigBee无线网络实验

62

构建通用ZigBee网络通信应用

63

在ZigBee网络中进行广播和组播

64

基于ZigBee网络的RS232数据透传

65

ZigBee网络吞吐量测试

66

基于ZigBee网络的家居照明控制系统

67

基于ZigBee网络的传感器数据采集应用

68

ZigBee联盟制定的家居自动化（HA）Profile

69

ZigBee联盟制定的智慧能源（SE）Profile

70

ZigBee节点固件程序的OTA（over-the-air）更新

无线传感器网络和物联网应用演示

71

无线传感器网络应用演示实验

72

物联网应用演示实验

物联网监控软件运行图

本系统中本公司提供了3款上位机软件，从简单的网络拓扑到物联网综合演示，全方位展示本系统功能。配合WSN and IOT Application软件，用户可以查看温湿度曲线、亮度直方图、三轴加速度曲线，添加RFID卡片并对各卡片进行关联人授权和关联物品授权、查看卡片信息以及监控各RFID的读卡状况，查看各节点电压以及监控节点具体信息，并且配套了智能家居演示，用户还可以设置各种传感器和RFID的报警阈值，当达到报警阈值时会弹出报警窗口。

硬件连接图

温湿度曲线图

亮度直方图

三轴加速度曲线图

节点电压监测

节点汇总信息

关联人员授权

关联物品授权

查询卡片信息

RFID节点读卡监测

智能家居演示

查看智能家居节点信息

报警信息窗口

配合无线传感器网络监控软件V1.0.0，可以直观的对整个无线传感器网络进行监控。不仅可以显示出网络拓扑结构，还可以在软件上显示出各采集节点所采集到的数据以及各节点的供电电压。

配合物联网应用演示软件V1.0.0，可以对整个物联网网络中的所有节点的IEEE地址、所在个域网（PAN ID）、每个设备的短地址、设备类型、父设备地址、传感器类型（节点类型）以及每个节点所采集到的数据进行监控。

装箱清单

      ● SK-SmartRF05EB评估板 2个
      ● SK-SmartRF05BB电池底板 3个
      ● SK-CC2530EM模块 5个
      ● SK-CC Debugger多功能调试/仿真器 1个
      ● SK-Sensor-Temperature And Humidity温湿度传感器扩展板 1个
      ● SK-Sensor-Accelerometer-II三轴加速度传感器扩展板 1个
     ● SK-Sensor-Luminance亮度传感器扩展板 1个
      ● 125KHz LF RFID读卡器模块 1个
      ● 13.56MHz HF RFID读卡器模块 1个
      ● 900MHz UHF RFID读卡器模块 1个
      ● 2.4GHz RFID读卡器模块 1个
      ● 125KHz ID卡片    2张
      ● ISO15693协议标准RFID PVC白卡    2张
      ● ISO14443A协议标准RFID PVC白卡    2张
      ● ISO18000-6C白卡    2张
      ● 2.4GHz主动式卡片    2张
      ● 2.4GHz天线（3dBi）  5支
      ● USB电缆 3条
      ● 10PIN扁平电缆线 1条
      ● 5V电源适配器    1个
      ● 产品配套光盘 1张