21世纪高等学校物联网专业规划教材物联网系统应用技术及项目开发案例/孙建梅

第3章 CHAPTER 3 基于Linux物联网网关系统构建及开发 3.1网关平台介绍 物联网网关的开发要基于特定的平台，本书中涉及的案例都是基于北京赛佰特科技有限公司开发的全功能物联网教学科研平台。该平台是基于物联网多功能、全方位教学科研需求，推出的一款集无线ZigBee、IPv6、Bluetooth、WiFi、RFID和智能传感器等通信模块于一体的全功能物联网教学科研平台，以强大的CortexA9嵌入式处理器作为核心智能终端，支持多种无线传感器通信模块组网方式，可支持Linux/Android/Windows CE操作系统。 全功能物联网教学科研平台的外观如图31所示。 图31全功能物联网教学科研平台外观图 全功能物联网教学科研平台的应用结构拓扑图如图32所示。 图32全功能物联网教学科研平台应用结构拓扑图 3.1.1平台硬件资源 全功能物联网教学科研平台硬件由CortexA9智能终端、无线通信模块和智能传感器模块几部分构成。 智能终端硬件构成如表31所示。 表31CortexA9智能终端组成 部件 性能指标参数 CPU 处理器 处理器Samsung Exynos4412，基于CortexMA9，运行主频1.5GHz 内置PowerVR SGX540高性能图形引擎 支持流畅的2D/3D图形加速 *高可支持1080p@30fps硬件解码视频流畅播放，格式可为MPEG4、H.263、H.264等 *高可支持1080p@30fps硬件编码(Mpeg2/VC1)视频输入 显示 7寸LCD液晶电阻触摸屏 接口 1路HDMI输出 4路串口，RS232×2、TTL电平×4 USB Host 2.0、mini USB Slave 2.0接口 3.5mm立体声音频(WM8960专业音频芯片)输出接口、板载麦克风 1路标准SD卡座 10/100M自适应DM9000AEP以太网RJ45接口 续表 部件 性能指标参数 接口 SDIO接口 CMOS摄像头接口 AD接口×6，其中AIN0外接可调电阻，用于测试 I2CEEPROM芯片(256byte)，主要用于测试I2C总线 用户按键(中断式资源引脚) ×8 PWM控制蜂鸣器 板载实时时钟备份电池 电源 电源适配器5V(支持睡眠唤醒) 无线通信模块资源如表32所示。 表32无线通信模块组成 节点类型 性能指标参数 ZigBee节点 处理器CC2530，内置增强型8位51单片机和RF收发器，符合IEEE 802.15.4/ZigBee标准规范，频段范围为2045~2483.5MHz,板载天线 存储器： 256KB闪存和8KB RAM 射频数据速率： 250Kbps，可编程的输出功率高达4.5dB 用户自定制： 按键×2，LED×2 供电电压： 2~3.6V，支持电池供电 扩展调试接口 IPv6节点 处理器STM32W108，基于ARM CortexM3高性能的微处理器，集成了2.4GHz IEEE 802.15.4射频收发器，板载天线 存储器： 128KB闪存和8KB RAM 用户自定制： 按键×1，LED×2 供电电压： 3.7V,收发电流： 27mA/40mA，支持电池供电 扩展JLink调试接口 蓝牙节点 BF10蓝牙模块，BlueCore4Ext芯片，板载天线 处理器STM32F103基于ARM CortexM3内核，主频72MHz 完全兼容蓝牙2.0规范，硬件支持数据和语音传输，*高可支持3M调制模式 支持UART透传，IO配置 扩展JLink接口，外设主从开关，支持一键主从模式转换 支持电池供电 WiFi节点 型号： 嵌入式WiFi模块(支持802.11b/g/n无线标准),内置板载天线 处理器STM32F103基于ARM CortexM3内核，主频72MHz 支持多种网络协议： TCP/IP/UD，支持UART/以太网数据通信接口 支持STA和AP两种工作模式，支持路由和桥接两种网络架构 支持透明协议数据传输模式，支持串口AT指令 扩展JLink接口 支持电池供电 续表 节点类型 性能指标参数 RFID阅读器 MF RC531(高集成非接触读写卡芯片)支持ISO/IEC 14443A/B和MIFARE经典协议 处理器STM8S105高性能8位架构的微控制器，主频16MHz 支持mifare1 S50等多种卡类型 用户自定制： 按键×1，LED×1 *大工作距离： 100mm，*高波特率： 424Kb/s Crypto1加密算法并含有安全的非易失性内部密钥存储器 扩展STLink接口 传感器模块资源如表33所示。 表33传感器模块组成 部件 性能指标参数 处理器 STM8S103高性能8位框架结构的微控制器，主频1MHz 外设 LED灯、UART串口及电源接口 传感器种类 ① 磁检测传感器 ② 光照传感器 ③ 红外对射传感器 ④ 红外反射传感器 ⑤ 结露传感器 ⑥ 三轴加速度传感器 ⑦ 声响检测传感器 ⑧ 温湿度传感器 ⑨ 烟雾传感器 ⑩ 振动检测传感器 外扩辅助模块资源如表34所示。 表34外扩辅助模块组成