供应无线传感器网络实验系统

5.2.1 概述
针对学校的无线传感器网络实验室的建设需求，我们提供了一套完整的无线传感器网络实验室的解决方案，为高等院校计算机、电子信息等相关专业进行无线传感器网络教学及科研提供一个完整的、一体化的软硬件环境，实现对无线传感器网络教学和实验的系统。
本方案提倡教师在详细介绍无线传感器理论和实验室设备使用方法之后，由学生组队进行项目的创意。并将创意以项目的形式提交至G-Forge系统，以文档的形式提出项目的目标、原理、构架和所需要的资源，并提交项目开发计划。开发的全程全部使用G-Forge软件进行版本的控制，工程的管理以及软件的测试。开发完成后，由教师、学生共同完成对于项目的答辩。
无线传感器网络课程实验的实验室由一台应用服务器来进行学生机管理和服务。远端的数据服务器提供G-Forge软件生命周期管理，进行项目的控制和管理。整个实验室与互联网或校园网相连。工作站作为学生进行无线传感设备的编程调试平台。
5.2.2 实验目的
1、行业领先的无线传感器节点，2.4GHz（zigbee）和433MHz，可配置为基站或节点；
2、采用Sun Fire X4200服务器（选配），并预装了Solaris操作系统及G-Forge系统；
3、创新的自主项目研究型教学方案，深入浅出的配套教材；
4、丰富的传感器配套种类，具有极大的延伸性与可扩展性；
5、为客户量身定制、全方位覆盖诸多科研领域的新型创新实验室解决方案；
5.2.3 实验项目
1、Tinyos基础实验
1）学习TinyOS的安装步骤以及各种开发工具（如：AVRStdio）的安装和使用方法，学会如何定制开发环境和验证系统软件和硬件。
2) 学习如何做网络系统设定、检查系统设定、及使用执行并以范例程序建立一个project 、Compile 、烧录及测试无线传感器节点。
3) 学习建立利用MyEclipse6.0.建立nesC语言的IDE开发环境。
4) 学习nesC的结构(Configuration、Component、Implementation)、进一步学习如何以范例程序撰写一个nesC程序、以NCC Compile程序、以及控制节点 LED闪烁状态。
5) 学习如何以事件方式从传感器读取数据。
6) 学习如何以nesC程序设定及做多任务、多点读取无线传感器节点的输入。
7) 学习如何以范例程序撰写做两节点、增加变量、并读取射频RF场强发射值并显示之。
8）学习在计算机端以范例程序使用Linux指令，以Cygwin在Ms-Windows环境下做模拟(Emulation),再由传感器节点送数据给传基站(Base Station)并传给计算机端，学习如何将传感器数据在计算机屏幕上显示。
9）了解计算机与基站之间串联式传输。执行Oscilloscope RF、TOSbase，学习如何将传感器数据在计算机屏幕上显示。(将TOSbase程序下载到Base Station,将Oscilloscope RF程序下载到节点)同时接收多路传感器数据并显示在计算机屏幕上。
2、网络传感器节点实验进阶（RF433）
1）组包发送实验 ； 5）点对点无线通信实验；
2）接收和地址译码实验； 6）射频休眠实验；
3）应答ACK帧实验； 7）星状网通信实验；
4）无线信道监听实验； 8）多跳通信实验；
3、各种传感器的应用
1）超声波测量传感网络实验； 5) 光强测量传感网络实验；
2) 磁场传感网络实验； 6）直流电机控制网络实验；
3) 继电器控制网络实验； 7）步进电机控制网络实验；
4) 热释电传感网络实验； 8）RFID应用网络实验；
9）利用节点n个节点组成一个温湿度传感网络，可以对某处（如：仓库等）的环境进行检测，并以定时采样的方式将环境参数存储到上位机，亦可利用上位机实时观察网络中节点的环境参数，并设置报警等。
4、网络传感器节点实验进阶（zigbee）
1） 建立zigbee开发环境
·编译器IAR7.30B安装；
·zigbee协议栈安装；
·EEE地址烧写软件以及TI提供的工具软件的安装；
2）CC2430单片机基础实验。
·LED点亮、熄灭和周期闪烁实验；
·按键控制实验；
·定时器T1的使用实验；
·定时器T2的使用实验；
·定时器T3的使用实验；
·定时器T4的使用实验；
·外部中断实验；
·片内温度传感器实验；
·串口发送和接收数据实验；
·电源管理实验；
·看门狗实验。
3）CC2430无线通讯实验
·CC2430点对点实验；
·CC2430一点对多点实验；
4）Zstack-1.4.3-1.2.1协议的使用
·Zstack协议栈编译；
·使用SmartRF04在线下载调试；
·64位IEEE地址的读出和写入；
·分析协议栈中重要的API；
5）zigbee网络实验
·利用多个节点组成星形网；
·利用多个节点组成树形网；
·利用多个节点组成网状网；
6）利用上位机软件观察空间网络的拓扑结构；
·根据拓扑线路描绘状况得到所有节点的组网状况；
·设置上位机软件来获取网络中任意节点的传感器值（如：温度，适度，光照等）；
5.2.4 应用实验项目（选配）
该系统由一个基于嵌入式系统和无线传感器网络的矿井人员定位环境监测系统组成。移动无线传感器网络节点和固定无线传感器网络节点各自均具备探测环境各种指数的功能(根据要求,也可加入温度、湿度和各种有害气体的探测)和超限警报提示的能力。它们自动组成网络, 在监测区域形成一个探测网。并将探测到的信息通过基站接收机节点输入信息收集和数据库服务器。服务器负责综合、处理信息并将它们存入数据库。监控台以图形方式实时监测井下全部无线传感器节点，并且把检测数据实时显示。在图上能够看到每个节点当时的各种环境指标的大小，具有环境指数超标报警功能和信息中断的显示。