移動互聯(lián)網和移動嵌入式教學實訓綜合實驗平臺物聯(lián)網實驗箱
新一代無線傳感物聯(lián)網教學科研平臺簡介
1.3G移動互聯(lián)網物聯(lián)網開發(fā)實驗平臺箱基本介紹 
3G移動互聯(lián)網物聯(lián)網開發(fā)實驗平臺箱是為了滿足當前高校主流移動互聯(lián)網和移動嵌入式應用教學相關實訓室建設的綜合實驗平臺。該平臺配置SAMSUNG 公司zui強ARM Cortex-A9核心CPU，內存更達到了1GB，并且板載豐富的主流移動互聯(lián)/嵌入式應用接口，包括3G通訊、WIFI、GPS、藍牙、Zigbee、RFID等。在軟件上采用Google Android 操作系統(tǒng)，采用*的項目化案例教學方法，讓課程資源更加豐富，同時教學內容會更加的形象生動。 

3G移動互聯(lián)網物聯(lián)網開發(fā)實驗平臺箱核心板硬件參數 
1.處理器：采用三星Samsung Exynos4412 Cortex-A9 四核1.6HZ,該CPU采用采用32納米的工藝，配置Mali-400GPU,性能強大，支持32k一級緩存，1MB二級緩存，增強的VFP浮點體系結構內存控制器是新一代的規(guī)格DDR3/LPDDR3 1600MHZ雙端口，可提供12.8GB/S高帶寬，高分辨率下的高清視頻解碼、3D圖形顯示、高分辯率圖形信號等，支持多種格式視頻硬解碼，1080P，支持MEPG-4/H.263/H.264編解碼，3D 圖形核心整合了ARM 新一代的Mali-400,支持大量API，支持OpenG2.0,OpenVG 1.1和OpenCL 1.1 Full Profile,圖形信號處理器ISP支持800W像素30fps幀，支持單LCD顯示和1080P HD； 
2.內存：采用4顆DDR3 SDRAM芯片，型號為K4B4G1646B共2GB 
3.存儲器：iNand采用8GB存儲，采用Sandisk公司的符合工業(yè)標準e.MMC4.41接口的MLC NAND芯片，型號為SDIN7DU2-8G 
4.電源管理：采用*的PMU管理芯片，型號為ACT8847 
5.核心板擴展接口：采用4排80Pin的雙排針接口，穩(wěn)定可靠，可擴展性高；將CPU的功能接口全部引出；用戶可以使用該CPU核心板快速地定制自己的系統(tǒng)，進行二次開發(fā)與設計。 

移動互聯(lián)網和移動嵌入式教學實訓綜合實驗平臺物聯(lián)網實驗箱主板硬件參數 
1.核心板接口：4 排80pin 雙排座共320pin 接口;可擴展Exynos4412，Exynos5410，以及后續(xù)的Exynos5420等CPU進行系統(tǒng)升級； 
2.用戶可編程LED：3個GPIO控制的紅色發(fā)光二極管 
3.按鍵：8個用戶自定義按鍵，默認功能為Android系統(tǒng)的Menu鍵、Home鍵、Back鍵、Seach鍵 鎖屏Power鍵、音量加鍵、音量減鍵、攝像頭開關；  1個系統(tǒng)復位鍵、1個開機鍵； 
4.蜂鳴器：1個GPIO控制的蜂鳴器； 
5.電源接口：主板引出一路4Pin的電源接口，方便用戶從主板取電；主板外部電源12V，板載轉換成5.0V，3.3V和1.8V； 
6.RS232工業(yè)串口：板載4路DB9串口，每個DB9接口都引出了12V電壓，都能外接自定義模塊；藍牙(uart+USB)和用戶擴展區(qū)域也可復用4路UART信號； 
7.RS485工業(yè)接口：板載2路RS485信號，通過2個MAX3430芯片引出； 
8.ADC：板載一路ADC信號，1個電位器，擴展區(qū)域引出3路ADC信號； 
9.JTAG調試接口：1個8Pin的JTAG接口，可以外接仿真器調試； 
10.Boot開關：一個啟動設置開關，可以選擇從eMMC啟動，或者SD卡啟動，或者USB啟動；馬達：一個手機振動馬達，可由用戶自定義振動模式； 
11.SD卡接口：一個SD卡接口，方便用戶升級軟件； 
12.TF卡接口：一個TF卡接口，用于擴展用戶存儲空間，zui大支持32G 
13.以太網口：一個DM9000芯片擴展的10/100M以太網接口； 
14.總線接口：一個1.8V電平的總線接口，方便用戶擴展總線外設； 
15.三維重力加速度模塊：一個三維傳感器接口：標準配置為MMA7660三軸重力加速度；可以采用MPU-3050模組實現陀螺儀傳感器功能，采用MMA8452Q模組實現三軸加速度功能，采用AK8975模組實現數字羅盤功能； 
16.物聯(lián)網zigbee協(xié)調器接口：可架在Zigbee的協(xié)調器，可用來實現物聯(lián)網開發(fā)； 
17.VGA顯示輸出：一路由RGB總線擴展的VGA接口，模擬視頻輸出接口，可外接標準顯示器或者投影儀，zui大可支持1280*720； 
18.LCD接口（含電容式觸摸屏）：（同時支持7寸與10寸屏，軟件提供源碼，方便不同場合應用） 
    (1)板載一路50PIN標準RGB總線接口，接口包含一路USB信號，電容觸摸屏的I2C信號，標配7寸LCD顯示屏和7寸電容觸摸屏； 
    (2)板載一路由MS90C385芯片擴展出的LVDS接口，標配10.1寸LCD顯示屏和10.1寸電容觸摸屏； 
    (3)1個MIPI LCD接口 
    (4)1個DP LCD接口(僅Exynos5410支持，4412核心板沒有引出該接口) 
19.Camera攝像頭接口： 
    (1)板載一路YUV接口，標準配置500萬攝像頭； 
    (2)板載2路MIPI攝像頭接口(僅Exynos5410支持) 
20.TV-IN接口：采用4412的一路攝像頭接口信號引出的TV-IN接口，可以輸入視頻信號源.如DVD,數字電視的視頻信號,模擬視頻輸入； 分辨率zui大可支持1024*768 
21.HDMI多媒體接口:分辨率zui大可支持1920*1080；可以進行音視頻同傳，適合家庭網關與多媒體設備開發(fā)； 
22.音頻接口：板載一個WM8976音頻芯片，I2S 2.1聲道音頻接口；、 
23.音頻功放：板載2路音頻功放，引出2個8歐1W的喇叭； 
24.音頻錄音：板載1個音頻輸入接口和1個音頻輸出接口；板載一個MIC，可實現現場錄音回放等功能； 
25.USB接口:板載4路USB-Host接口，采用3個FE1.1s USB hub芯片擴展出10路usb信號，分別引出到擴展接口和藍牙，wifi，3G，和鍵盤等 
26.1路USB-OTG接口：可以進行USB程序下載調試。 
27.WIFI模塊：板載1個Wifi模塊，采用2.0間距的排針接口，方便wifi的升級和更換；標準配置為Realtek8188. 
28藍牙模塊：同樣采用2.0間距的排針接口，方便Bt的升級和更換，標準配置為RDA5876A，支持V2.1+EDR 
29. 3G模塊：可以用戶自定義模塊型號，標準配置為華為MU509模塊，可實現WCDMA的數據和語音通信；板載3G語音輸入和輸出接口。 

移動互聯(lián)網物聯(lián)網Cortex-A9開發(fā)實驗平臺可以開展嵌入式傳感器與網絡開發(fā)、嵌入式上層應用開發(fā)： 
  3G移動通信服務單元； 
  藍牙無線傳輸單元； 
  無線Wifi網絡接入單元； 
  有線網卡互聯(lián)網接入單元 
  嵌入式Zigbee 無線自組織網絡接入單元 
   嵌入式傳感器數據采集與傳輸處理節(jié)點 
  攝像頭圖像數據采集單元              
  GPS定位數據采集與導航單元 
  溫濕度數據采集單元； 
  人體紅外檢測單元； 
  可燃氣體檢測傳單元； 
  RFID射頻識別單元   ...... 
 
移動互聯(lián)網物聯(lián)網Cortex-A9開發(fā)實驗平臺軟件特性：
全面支持Android4.0，開放源碼 
穩(wěn)定運行Android4.0系統(tǒng)，并與三星保持同步的后續(xù)版本升級； 
Android4.0底層采用穩(wěn)定的Linux-2.6.35內核，Bootloader采用U-boot-1.3.4，編譯器使用
arm-eabi交叉編譯器； 
Android4.0下支持WCDMA 3G上網，支持GSM語音通話、收發(fā)短信、數據傳輸功能； 
Android4.0下支持無線WIFI上網； 
Android4.0下支持藍牙文件傳輸； 
Android4.0下支持GPS定位，導航搜索； 
Android4.0下支持攝像頭視頻拍照及錄相； 
Android4.0下支持有線100M網卡上網，并提供上層Android應用程序進行網卡的設置； 
Android4.0下支持音樂播放、視頻播放、自動識別SD卡并支持熱插拔； 
Android4.0下觸摸屏校準程序； 
Android4.0下支持使用ADB在線調試應用程序； 
支持Windows/Linux下使用USB下載Android系統(tǒng)映像。 
Linux特性： 
穩(wěn)定運行Linux-3.0系統(tǒng)，提供arm-eabi交叉編譯器編譯； 
提供u-boot啟動代碼，支持NandFlash擦除讀寫，支持網絡下載映像； 
提供支持多種不同尺寸液晶屏驅動； 
提供觸摸屏，3G，WIFI,BT，GPS等驅動 
 
嵌入式物聯(lián)網軟件資源 
1）無線傳感網軟件 
無線傳感器網絡采用2.4G ISM頻段，通過軟件可實現點對點，以及一點對多點的多形式組網控制。 
2）嵌入式網關軟件嵌入式網關軟件包括Android 4.0系統(tǒng)軟件及移動無線控制應用軟件。 
3） 提供基于Android  4.0操作系統(tǒng)上ZIGBEE自組網結構圖及所有ZIGBEE傳感器節(jié)點數據采集界面全部源代碼。 
4） 提供多媒體數據網關與ZIBGEE模塊通信協(xié)議、多媒體數據網關與3G模塊通信協(xié)議、ZIGBEE通訊協(xié)議。 
2.嵌入式與傳感器應用教學簡介 
實驗平臺提供完整的移動嵌入式應用教學方案，采用更為形象化的應用教學模式來講授嵌入式。在EBD4412驗箱基礎上增加嵌入式節(jié)點控制主板及選配的各個傳感器應用模塊，通過穩(wěn)定的zigbee協(xié)議對各個傳感器節(jié)點進行采集及控制。應用軟件上采用主流的Android操作系統(tǒng)，并提供完整的底層通訊協(xié)議棧的支持。 
應用終端平臺提供嵌入式綜合應用程序ZTOOL，運行于Android操作系統(tǒng)，有好的界面，便捷的操作讓學生掌握完整的嵌入式應用案例的開發(fā)，簡介幾個無線傳感網絡組網及模塊用途， 
1）自組網可以根據距離等因素自動組成相應的拓撲圖： 
上圖顯示的是節(jié)點組網示意，隨著節(jié)點數量的增多拓撲圖會依次增加相應的節(jié)點顯示 
2）單獨節(jié)點數據變化可以曲線圖方式展現：  
3）單獨傳感器節(jié)點示意圖：                                                                                                                                                                                                  
            
3. 嵌入式應用開發(fā)實訓項目精選 
3G移動互聯(lián)/嵌入式綜合實驗平臺可以滿足高校計算機、嵌入式等相關專業(yè)開展移動互聯(lián)網課程和移動嵌入式課程，同時提供二者交叉融合的項目案例。基礎軟硬件配置分為兩個方向：移動互聯(lián)網方向、移動嵌入式方向，兩個應用方向都配有單獨的教材及課程資源 
1)  無線視頻傳輸系統(tǒng)應用 
簡介：該系統(tǒng)實現嵌入式應用中大容量數據的網絡傳輸與處理方法。可以開展嵌入式中大容量視頻數據采集與H263/H264等格式壓縮編解碼傳輸處理開發(fā)實驗（大容量數據的壓縮與編解碼）；嵌入式中網絡傳輸與融合技術的開發(fā)實驗（如何利用3G、WIFI等接入互聯(lián)網并進行數據收發(fā)編程）、嵌入式中的終端應用開發(fā)方法（如何進行手機端、PC端等監(jiān)控軟件的實現方法等） 
系統(tǒng)通過視頻處理主平臺接受模擬攝像頭采集到的圖像數據，進行編碼壓縮處理，通過3G/WIFI/以太網等不同方式傳輸到服務器端；客戶端（包括手機/平板等和PC端）可登陸服務器進行訪問，實現異地實時視頻監(jiān)控。 
軟硬件配置： 
提供BNC模擬攝像頭接入不編解碼硬件平臺（含監(jiān)控用模擬攝像頭）； 
1)  實現廣域網以及局域網內視頻遠程監(jiān)控功能； 
2)  提供基于Android 2.3系統(tǒng)上3G、WIFI、以太網的全部驅動源碼； 
3)  提供基于Android 2.3系統(tǒng)上四路模擬攝像頭接口驅動及音頻驅動，四路視頻可以自由切換。 
4)  提供基于Android4.0系統(tǒng)上攝像頭采集不H.264等格式編解碼全部源代碼;提供3G、
WIFI、以太網視頻傳輸源碼； 
5)  提供遠程PC服務器端視頻流數據流收發(fā)、管理應用程序全部源代碼 
6)  提供PC機客戶端遠程瀏覽不監(jiān)控制程序全部源代碼； 
7)  提供Android手持設備客戶端遠程視頻瀏覽不監(jiān)控程序全部源代碼； 
8)  視頻壓縮格式：H.263/H.264/MPEG4 
9)  視頻輸入：4路輸入，BNC接口 
10) 幀率：幀率5-25幀/秒可調 
11) 碼率：32K—2Mbps碼率可調 
12) 視頻制式：PAL制 
13) 支持3G無線網絡視頻傳輸：網絡類型：WCDMA 或TD-SCDMA； 
14) 支持WIFI 2.4—2.483GHZ網絡視頻傳輸；網絡標準：IEEE802.1b/g 
15) 支持以太網絡視頻傳輸。 
2)  智能家居控制系統(tǒng)應用 
簡介：智能家居控制系統(tǒng) 
智能家居控制系統(tǒng)由分布式嵌入式傳感單元（智能家居傳感器節(jié)點）、智能家居網關軟件系統(tǒng)；智能家居遠程控制應用軟件組成。系統(tǒng)可以實時地控制各種分布式嵌入式傳感器節(jié)點、實現門禁系統(tǒng)管理、家居環(huán)境檢測與控制；支持IP遠程訪問控制。 
1)   軟件支持用戶登陸界面管理，可設置IP 地址不遠程智能家據網關平臺相連，實現遠程控制； 
2)  家居環(huán)境檢測：溫濕度模塊，實時監(jiān)控，（顯示溫度計）；可燃氣體檢測模塊，檢測廚房煤氣是否有泄漏情況，能夠實時報警，控制3G模塊進行短信發(fā)送。 
3)  直流電機模塊控制，用于控制窗簾開關，可通過實際設置自動關開窗簾                      
4)  燈光控制：繼電器模塊負責控制房間的燈光開關，可進行燈光動畫顯示。 
5)  人體檢測：檢測外人是否闖入，可關閉及報警。 
6)  攝像頭的監(jiān)控顯示。 
7)  提供全部源碼系統(tǒng)及家居控制節(jié)點硬件平臺、電路圖。 
4. 嵌入式平臺實驗指導教材 
 
實驗平臺針對移動互聯(lián)網方向和移動物聯(lián)網兩個與業(yè)方向都提供了完整豐富的實驗課程（注：物聯(lián)網方向課程需要選配物聯(lián)網模塊） 

嵌入式與移動互聯(lián)網課程介紹  
  Android基本組件應用程序開發(fā) 
  Android應用開發(fā)，提供基于Android sdk接口重構的移動互聯(lián)網應用 
  Android系統(tǒng)移植、編譯、固化、運行 
  Android HAL層程序開發(fā) 
  Android NDK開發(fā)中間件 
  嵌入式Linux系統(tǒng)移植、編譯、固化 
  嵌入式Linux驅動開發(fā) 

物聯(lián)網課程  
《EBD4412 3G移動互聯(lián)網開發(fā)平臺實驗指導書》課程目錄如下，提供并支持以下實驗，并丏在丌斷升級： 
  無線節(jié)點TI CC2530基本接口及各種傳感器接口編程 
  IAR基本編程及使用 
  基于TI CC2530的無線射頻應用開發(fā) 
  Z-Statck協(xié)議棧開發(fā) 
  ANDROID物聯(lián)網數據中間件處理實驗 
  ANDROID下各個物聯(lián)網節(jié)點采集/控制實驗 
  ANDROID下物聯(lián)網數據存儲及匯總實驗 

3G移動互聯(lián)網開發(fā)平臺實驗指導書 
*章  ANDROID開發(fā)基礎  4.5 Menu菜單  7.3 進程控制實驗 
1.1什么是ANDROID  4.6 Broadcast廣播  7.4 線程控制實驗 
1.2 ANDROID開發(fā)框架  4.7 Service服務  7.5 計時器實驗 
1.3 ANDROID應用場景  4.8 數據庫  第八章  Linux驅動開發(fā) 
1.4 ANDROID開發(fā)資源  4.9 Web視圖WebView  8.1 設備驅動簡介 
第二章  ANDROID開發(fā)環(huán)境  4.10 常駐程序App Widget  8.2 字符驅動結構 
2.1 ANDROID SDK開發(fā)環(huán)境  4.11 音頻和視頻  8.3 Linux驅動模塊 
2.2 HelloWorld應用程序  4.12 2D繪圖和3DOpenGL繪圖  8.4 LED驅動模塊 
2.3 ANDROID模擬器的使用 
 
第五章  Linux基礎知識  第九章  ANDROID中間件開發(fā) 
5.1 Linux基本介紹  9.1 中間件開發(fā)基礎 
第三章  ANDROID應用開發(fā)結構介紹 
5.2 Linux環(huán)境的搭建  9.2 ANDROID JNI的使用 
3.1 應用程序框架  5.3 常用Linux命令  9.3 NDK環(huán)境構建 
3.2 庫和運行環(huán)境  5.4 嵌入式常用工具的使用  9.4 NDK開發(fā)LED中間件 
3.3 ANDROID應用程序組成   5.5 GCC不Makefile  9.5 NDK開發(fā)串口中間件 
3.4 Activity介紹  第六章  ANDROID系統(tǒng)編譯  第十章  ANDROID硬件開發(fā) 
3.5  Broadcast  Intent  Receiver介紹   
6.1 ANDROID系統(tǒng)構成  10.1 LED應用開發(fā) 
3.6 Service介紹  6.2 uboot編譯不運行  10.2E應用開發(fā) 
3.7 Content Provider介紹  6.3 Linux編譯不運行  10.3 SD卡的支持 
3.8  ANDROID應用工程文件組成   
6.4 構建基本文件系統(tǒng)  10.4以太網應用開發(fā) 
第四章  ANDROID應用程序編程  6.5 ANDROID系統(tǒng)編譯不運行  10.5 WIFI網絡的支持 
4.1 活動Acivity  6.6 NFS的調試方法  10.6 藍牙的支持 
4.2 Activity&Intent  第七章  Linux應用基礎  10.7 GPS的支持 
4.3 Layout布局  7.1 HelloWorld運行實驗  10.8 攝像頭的支持 
4.4 開發(fā)套件Widget  7.2 文件操作實驗  10.9 3G/GSM語音短信功能 
5.嵌入式應用開發(fā)實驗平臺幾大特色 
（1）采用市面上流行處理器ARM CORTEX-A9內核的EXYNOS4412 ，多核高性能 
SAMSUNG推出的新一代移動應用處理器——EXYNOS4412，是專門為智能手機、GPS系統(tǒng)和筆記本電腦等低功耗便攜式應用而設計。其中Cortex-A9內核擁有超過當今300MHz ARM9器件4倍的處理性能。EXYNOS4412可廣泛用于流媒體、2D/3D游戲、視頻會議、高清靜態(tài)圖象、3G多媒體手機、高性能PDA等項目的評估與應用。 
 
（2）采用智能手機操作系統(tǒng)Android4.0，支持Android與Linux開發(fā) 
Android智能手機系統(tǒng)廣泛應用于各種智能手持終端如3G手機、平板電腦等，并且Android作為移動互聯(lián)網領域的主流支撐平臺，基于Android開發(fā)的應用型人才市場需求巨大。Android
是基于Linux 內核的開放式操作系統(tǒng)，給其注入了強大的軟件生命力。該實驗平臺上提供了Android4.0源碼包和實驗例程，用戶可以開展Linux及Android的實踐與研究。 
(3) 實現3G通話、短信、上網、數據傳輸等全部功能，支持多種3G制式 
隨著各大電信運營商3G網絡的大規(guī)模鋪設運營，3G軟件及手機開發(fā)人才的需求將越來越大，基于實踐教學與科研需求，該平臺搭載了3G通信單元，標配采用聯(lián)通3G網絡（WCDMA），同時
兼容移動3G網絡（TD-SCDMA）的數據通信和語音通信，另外，平臺采用了模塊化的設計方法，用戶可根據實際需要定制不同制式的3G功能，可以開展3G與移動通信方面的實踐與研究。 
（4） 支持嵌入式開發(fā)實踐、Zigbee無線傳感與移動通信相融合 
平臺支持Zigbee結點與無線傳感網絡,與嵌入式緊密結合,Zigbee結點與外圍傳感射頻應用模塊進行通信,通過主系統(tǒng)的3G、以太網絡、Wifi可進行各種異構網絡的接入。 
(5)支持無線Wifi、藍牙、攝像頭應用組件 
平臺支持板載藍牙，Wifi模塊，在Android系統(tǒng)下實現軟件驅動及應用；高清500萬攝像頭，軟件支持拍照與錄相；可與3G模塊實現遠程視頻傳輸等應用案例。 
(6) 平臺支持多種組網方式、從自組網到公網、從局域網到互聯(lián)網 
平臺支持多種組網方式，支持網卡，可實現有線互聯(lián)網接入；3G、Wifi等可實現無線移動網絡接入；Zibee模塊可與外圍射頻傳感節(jié)點組建WSN自組織網絡，并將數據提交給主處理器平臺，實現遠程或廣域網接入。
            
（7） GPS高精度定位/車載導航/MID項目案例 
利用3G網絡高帶寬的優(yōu)點和衛(wèi)星輔助定位技術，可以開展城市導航、出租車輛定位、人員定位、基于位置的游戲、合法的跟蹤、高精度的緊急救護等業(yè)務。 
（8）無限模塊擴展--超高頻RFID，溫濕度、人體紅外、氣體、壓力等傳感器的接入 
平臺提供了擴展接口，方便二次開發(fā)與應用；主平臺上提供了無線射頻通信技術，可以方便快速地接入各種傳感器檢測數據，包括溫度、氣體、壓力、RFID等各種應用單元，用戶可以
方便地自行定制外圍應用模塊。 
（9）豐富的軟硬件教材及實驗案例 
平臺設計了豐富的實驗案例，配備了相應的實踐教材，包括Android 移動通信開發(fā)、嵌入式開發(fā)、嵌入式開發(fā)等各個方面。 

中國電子行業(yè)儀器供應商——堅融實業(yè)JETYOO INDUSTRIAL，專業(yè)為中國區(qū)用戶提供的儀器與服務，在業(yè)界積累了16年豐富經驗，提供解決方案、測試測量技術改進、技術培訓、售后維修服務。Support、銷售Sale、服務Service，3S公司，為上海華東地區(qū)*一家以技術為導向的儀器綜合服務商。