物联网系统综合设计(实践)

〔实践〕课程考核方案学 期： 202204考期课程性质：□理论 适用专业： 080905物联网工程学 分： 6一、课程考察目的与要求1、考察目的：通过对物联网系统的综合设计考察，引导学生依据课程学问和兴趣，在把握根本物联网硬软件实践技术的根底上，结合行业进展和实际应用需求，综合运用所学学问，提升分析和设计物联网系统的力量。2、考察要求：依据实际的物联网应用场景，通过设计具体方案，提交试验报告。二、考察内容1大致思路。2大致思路。注：假设设计方案符合软件工程标准，有需求分析、系统设计、功能模块设计、测试等环节，系统设计中用图标准〔具有用例图、时间图、数据流图、流程图等〕的报告可以大幅加分。三、课程学习资料1、参考书籍：《物联网导论》〔3版〕，刘云浩编著，科学出版社。《物联网工程设计与实施》，黄传河等编著，机械工业出版社。2、网络资源：用相关关键字网络自行查找。四、试验报告要求1、格式：承受统一的格式模板。2、字数：1000字及以上。《物联网系统综合设计》试验报告姓名姓名专业考籍号身份证号试验名称：物联网系统综合设计所用软件设备：文字编辑软件Word或者Late、画图软件Visio或者其他画图软件何能完成系统设计的编程工具试验目的要求：123一、系统硬件设计无线传感网络由多个传感器节点和一个中心节点构成传感器节点也称设备中心节点又称协调器系统总体硬件设计图如图1所示本系统中的传感芯片，它是一种低功耗、低本钱的无线微掌握器，适用于IEEE802.15.4协议和ZigBee软件应用CC2530是一个真正的片上系统解决方案它能够以格外低的材料本钱建立强大的网络节点它结合了领先的RF 收发器的优良性能业界标准的增加型8051CPU系统内可编程闪存、8KB、RAM、A/D转换器以及很多其他强大的功能，并且其具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。围围着CC2530芯片，系统大致可分为三大模块:CPU和内存相关的模块，外设、时钟和电源治理相关的模块以及无线电相关的模块。Sensor CC2530LCDSensor CC2530

CC2530

GMCU PRSKeyboard1系统总框图主控MCU选择意法半导体公司STM32F103RBT6ARM推3264I/O128KBFlash20KBSRAM32SPI1CAN总线和1个USB接口。芯片的数据处理力量为1.25dMi/sMHZ，在72MHZ36mA2mA3251DSP的水平，具有较高的性价比和应用前景。GPRS无线传输选用西门子公司的MC35iGPRS的串口发送ATSTM32之间的数据交换。TCP/IPGPRSInternetPC机以SMS支持PDU以及Text1.5K，完全满足各路传TCP通道的同时传输。二、系统软件设计干从设备。协调器负责建立和维护网络，它是全功能设备〔FF，有稳定的电能供给，无需考虑功耗。从设备是承受电池供电的RFD，它只能直接与网电开头工作时，它就会检测四周环境，选择适宜信道。IEEE802.15.4标准定27026，每个具体的信道对应着一个中心频2.4GHZ16个信道〔11~26号信道。信道确定后，再选择一个PAN标识符，然后建立起自己的网络。PAN标识符用来唯一确定本网络，以和其他的PAN区分。当有数据要传送时，设备便从休PAN160X0000~0XFFFD之间。至此，zigbee网络就已构建成功，设备和协调器之间便可进展通信了。在本系统中使用的开发环境是IAR7.6，承受的协议栈为TI 的2开头初始化

开头初始化参加网络获得网络地址

成功建立网络监听休眠模式N有数据Y发送数据N， 发送成功Y

N节点数据YGPRS发送协调器节点软件流程图设备节点软件流程图2思路：基于zigbee的才智农业系统设计ZigBee来自于蜜蜂跳ZigZagZigBee是一种短距离、低简单度、低功耗、低数据速率、低本钱的无线通信技术，它依据IEEE802.15.4标准，可协调数千个微小的传感器间的相互个传感器传到一个接收端，通信效率高。相对于现有的各种无线通信技术，ZigBee技术是最低功耗和本钱的技术。由于ZigBee技术数据速率低和通信范围小的特点，打算了ZigBee技术格外适合于承载数据流量较小的农业领域，ZigBee的技术特性也打算它是无线传感器网络的最好选择，将其用于作物环境监测系统具有现实意义。zigbee技术通过实时采集农业种养殖场所〔如温室大棚、水养殖场农作物生长需要进展实时智能决策，并自动开启或者关闭指定的环境调整设壤温度、CO2浓度等与农作物生长亲热相关环境参数进展实时采集。评分标准----1、试验报告各工程齐全，报告内容准确、具体，有分析、有自己的见解，能正确解答思考题，可得A等〔优秀〕成绩。----2、试验报告各工程齐全，报告内容准确、较具体，有分析、有自己的见解，但不能正确解答思考题；或能正确解答思考题，但缺乏分析、缺乏自己的见解，可得B等〔良好〕成绩。----3、试验报告各工程齐全，报告内容准确、较具体，但缺乏分析、缺乏自己的见解，不能正确解答思考题，得C等〔