物联网无嵌入式教学平台立项书.doc

物联网无线嵌入式教学平台 书 物联网无线嵌入式教学平台 修订记录： 日期 版本 修订描述 作者 2010-03-19 V1.0.0 制定文档 余文曌 修订内容： 版本 修订内容 V1.0.0 完成该文档的初始设计 目 录 1. 4 1.1编写目的 4 1.2预期读者 4 1.3需求背景 4 1.4总体目标 4 1.5术语及缩略语 4 2. 概述 4 2.1需求概要 4 2.2一般约定 4 3. 项目实现框架 5 3.1 总体结构 5 3.2 物联网网关实现方案 6 3.2.1硬件部分实现方案 6 3.2.2软件部分实现方案 6 3.3 物联网终端实现方案 6 3.3.1硬件部分实现方案 6 3.3.2软件部分实现方案 6 4. 产品细节 6 4.1硬件 6 4.1.1客户端部分 6 4.1.2 网关部分 7 4.2程序 7 4.3代码文档 7 5. 实施总体方案 7 5.1 进度安排 7 5.2 计划时间安排 8 5.3 验收标准 8 引言 1.1编写目的 本文档主要有两个目的： 一是规范项目的需求，主要是指最终产品的指标。以用于项目验收。 二是对项目的开发时间，经费等问题以文档形式记录。 1.2预期读者 项目交办单位，承办单位。 1.3需求背景 本项目将基于嵌入式硬件环境，通过无线网络环境搭建物联网教学平台，并通过该平台为高校相关专业学生提供物联网实验环境。 1.4总体目标 采用广泛应用的无线网络协议zigbee极其相关技术作为无线互联解决方案，并以ARM+linux平台为基础，通过ARM作为物联网网关和各类物联网设备终端共同模拟无线嵌入式物联网环境。 1.5术语及缩略语 物联网，即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。作为新一代互联网络形式，物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，具有广泛的发展前景，我国高度关注与重视物联网的研究，并开始着力进行相关领域的人才培养与储备。 概述 2.1需求概要 项目需求简要概述如下（详细的项目需求请参阅系统需求说明书）： 对物联网终端的本体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储，动态属性需要先由传感器实时探测。 可选择的物联网终端，如测温、测压等多种设备，能使用多种设备进行属性采集。 通过识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式。 通过无线网络构建物联网实验平台网络层，并通过合适的网络协议以确定的数据格式进行传输。 2.2一般约定 项目实现框架 3.1 总体结构 图 1 实验平台总体结构示意图 本实验平台结构如图1所示，大体可以分为两部分，即物联网网关及物联网终端。其中，物联网终端部分主要任务是分布于网关周围各处，并且实时通过无线传输将传感器测得数据反馈回物联网网关进行显示。而物联网网关的主要功能是通过无线传输的方式接受连接入网的各物联网终端反馈回的传感器信息，并采用图形界面的方式显示物联网的网络拓扑结构，并将各终端的传感器信息显示于LCD以供实时观察。 3.2 物联网网关实现方案 3.2.1硬件部分实现方案 硬件设备需求 ARM实验板，实验板配套Zigbee模块 实现方法 物联网网关硬件部分将基于ARM教学实验板搭建，再配上实验板配套的Zigbee模块之后,便可在Zigbee协议下接收发送指令至物联网终端。 3.2.2软件部分实现方案 Zigbee无线传输协议 在ARM上加上Zigbee模块之后，利用Zigbee模块API函数，编写相应的程序，达到组网通信的目的。 ARM平台上的网关应用程序 在ARM平台上基于Qt IDE设计GUI应用程序，能够达到显示物联网网络拓扑图结构，及实时查看相应网络终端传感器信息的目的。 3.3 物联网终端实现方案 3.3.1硬件部分实现方案 硬件设备需求 无线龙CC2430无线单片机，配套Zigbee模块，传感器扩展板，各种传感器（如红外，温湿度，广谱气体，压力传感器，GPS，GPRS等） 实现方法 物联网终端硬件部分将基于无线龙CC2430无线单片机搭建，再配上配套的Zigbee模块及某一传感器之后,便可实时获取传感器，并将其通过Zigbee无线模块发送到物联网网关。 3.3.2软件部分实现方案 Zigbee无线传输协议 在无线龙CC2430无线单片机上安置Zigbee模块之后，利用Zigbee模块API函数，编写相应的程序，达到组网通信的目的。 无线龙CC2430无线单片机传感器检测发送程序