物联网实验指导手册

第一篇ZigBee基本组网与参数读写实 实验一ZigBee星型组网实 实验二ZigBee模块参数读写实 第二篇ZigBee传感与控制实 实验一DS18B20温度传感器实 实验二SHT10温湿度传感器实 实验三光敏传感器数据实 实验四烟雾传感器数据实 实验五可燃气体传感器数据实 实验六感应传感实 实验七蜂鸣器控制实 实验八LED灯控制实 实验九数码管控制实 实验十直流电机控 实验十一步进电机控制实 实验十二继电器控制输 实验十三干簧管/按钮开关量输入实 实验十四利用ZigBee网络节点图进行和控制实 实验十五生成传感器数据曲线 实验十六ZigBee无线定位实 第三篇蓝牙无线传感网实 实验一蓝牙组网实 实验二蓝牙与控制实 第四篇WiFi无线传感网实 实验一WiFi组网实 实验二WiFi与控制实 第五篇GPRS无线传感网实 实验一GPRS网络连接配置实 实验二GPRS与控制实 第六篇GPRSModem基础实 第七篇RFID射频识别基础与应用实 实验一低频LF读写实验演 实验二高频HF读写实验演 实验三频UHF读写实 实验四TCP/IP通信模块设 实验五TCP/IP方式读写卡实 第八篇无线传感实验平 功能设 实验一智能家居应用演示实 实验二智能温室大棚应用演示实 实验三RFID智能货架应用演示实 第九篇智能家居及综合布线模拟系 总体功能设 硬件设 软件系 实验一ZIGBEE（CC2530）星型组 实验二ZIGBEE（CC2530）MESH组 实验三传感器与控 实验四新传感器模块的开 第十篇综合实 实验一Zigbee/以太网简易网关应用实 实验二无线传感网综合控制应用实 实验三ZIGBEE智能家居模拟应用开发实 实验四ZIGBEE温室大棚模拟应用开发实 附录一CH‐GWB301蓝牙/WiFi/GPRS节点参考指 第一篇ZigBeeZigBee1ZigBeeZigBee操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45以太口，以及多种并观察射频顶板上LED指示灯的变化串口。如图一‐1打开串口所示。查看参数配置，串口参数设置如图一‐2图一-2ZigBee终端节点，当节点射频顶板上绿灯亮起时，表示节点已成功加入网络。此时查看工具窗口，如图一‐3所示。图一-3将各节点的物理地址写入“ZigBee基础实验平台软件”的配置文件<TestMac>FFFFFFFFFFFFFFB0,FFFFFFFFFFFFFF98,FFFFFFFFFFFF建立的ZigBee网络，生成简单的星型网络拓扑结构，如图一‐4所示。ZigBeeIEEE80GHz868/915MHz物理层。两者均基于直接序列扩频（DirectSequenceSpreadSpectrum，DSSS）技ZigBee327868MHz频段定义了定义了16个信道，信道间隔为5MHz。/906+2(k-22401+5(k-5数据传输速率为40kb/s；在868MHz的物理层，数据传输速率为20kb/s。ZigBeePANID其全称是alAreaNetworkIDID（即网络标识符ZigBee网络，PANID唯来控制ZigBee路由器和终端节点要加入那个网络。ZigBee物理地址64位IEEEMAC地址，通常也称为长地址64位或者被安装时设置。这些地址由IEEE来和分配。网络地址16位IEEE地址，是当设备加入网络后分配的，通常也称的网络16位短地址可能相同的。ZigBeeZigBee设备类型有三种：协调器、路由器和终端节点ZigBee协调器它是整个网络的，是ZigBee网络的第一个开始的设备，它选择一个信（ANID个无线网络进行。在同一个ZigBee网络中，只允许一个协调器工作，当然它也是不可缺的设备。如图一-5所示为ZigBee协调器。图一-5ZigBeeZigBee路由器图一-6ZigBeeZigBee终端节点一-7所示为一ZigBee终端节点。ZigBee网络的形

ZigBeeZigBee网络。一开始，ZigBee协调器ZigBee协调器。并基于每个允许通道中所检测到网络被建立，ZigBee路由器与终端设备就可以加入到网络中了。网络形成后，可能会出现网络及PANID的现象。协调器可以初始化PANID解决程序，改变一个协调器的PANID与信道，同时相应修改其所通常，设备检测通道能量所花费的时间与每个通道可利用的网络可通过ScanDuration1分钟的时间来执行一个扫ZigBee路由器与终端设备来说，只需要执行一次扫描即可确定加ZigBee的网络，将自身成为一个PAN主协调器。所有星型网络的操作独立于当前其它通过选择一个PANID确保网络的唯一性，目前，其它无线通信技术的星型网络实验二ZigBee操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45 ChannelID PANID

返回数据：000FCB0000CB540008C0FFFFFFFFFFFFFF6C，即到FFFFFFFFFFFFFFChannelID0109CB0000CB530004000000025C020000ID取PANID所示0309CB0000CB51000257000D，则：PANID00FFFFC5，操作如图一‐12返回数据：0C0FCB3E14D350000802FFFFFFFFFFFFFF98，则：长地址FFFFFFFFFFFFFF02节点的短地址为143E示返回数据：0D09CB0000CB52000203005A0003数据位：8位停止位：1位ZigBee0xCBZigBee网络中的协调器接收路由器或终数据对象：指明节点对象，其中，0xCB表示协调器，0xD21123456789ID发送串口接收对象 数据负荷长度为007ID发送信道数据请位串口接收对象 数据负荷：00000004，则到的信道为04000000，具体含义如下/*DefaultchannelisChannel11‐0x0B//Channelsaredefinedinthe :868 1‐10:91511‐26:2.4//26‐//25‐//24‐//23‐//22‐//21‐//20‐//19‐//18‐//17‐//16‐//15‐//14‐//13‐//12‐//11‐ （1）发送PANID请串口接收对象 //表示PANID数据负荷：FF00，则到的PANID为00FF 串口接受对象 //0x0000表示协调器 数据负荷：FF07060504030201，即长地址为01020304050607返回网络地址 数据对象 发送网络节点数请串口接受对象 //0x0000表示协调器 //表示没有数据负荷《物联网实验指导手册》—ZigBee《物联网实验指导手册》—ZigBee第二篇ZigBee传感与控制实传感器的定义传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工(:etiolelommee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照l等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而传感器系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”向传感器提供±15V400Hz的方波，经AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源，该电源既作与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号，该信号为TTL电平,既可提供给二本热对流型和中高频电容式加速度位移传感器。总频响范围从DC至GPS、PDA、、检测、建筑仪器以及实验设备等。红外温度传感器广泛品、通信电子产品、消费电子产品和设备等。①设产量的大幅增长及新功能的不断增加给传感器市场带来机遇与挑此外，应用于和无绳 温湿度传感器采用数字型高精度温湿度传感器SHT10。SHTxx系列单传品质卓越、超快响应、能力强、性价比极高等优点。原理图如下：实验一DS18B20温度传感器实了解单片机的工作原理，了解DS18B20温度传感器工作原理；学习和掌握通过ZigBee网络通信，利用上位机软件DS18B20温度传感操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45利用“ZigBee基础实验平台软件”板载DS18B20温度传感器数据，并对结果进行分析，具体DS18B20温度换算方法请参考介绍。发送DS18B20板载温度指转换可参考DS18B20传感器介绍。DS18B20是DALLAS公司推出的数字温度传感器，将温度传感器、数温度转换间最多为750ms。VDD：+5V每片DS18B20均有一个唯一产品序列号，在内部的64位激光DS18B20可以采用一条数据线进行通信的原因，只要单片机用匹配命令即可总线上的指定DS18B20。1。TMDS18B20在工作模式还是在DS18B20内部有9个字节的暂存器，令后，DS18B20将测得的温度值保存在TMSB、TLSB中，供单片机。第2、345、6、7字节为供0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。DS18B20温度传感器指令格式串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 数据负荷长度为0数据负荷：00A2，表示+10.125℃实验二SHT10温湿度传感器实了解单片机的工作原理，了解SHT10温湿度传感器工作原理；学习和掌握通过ZigBee网络通信，利用上位机软件SHT10温湿度传感操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45利用ZigBee基础实验平台软件外接SHT10温湿度传感器数据，并对采器接口上进行。SHT10传感器温度0209CB0100D3360002C716F516体转换可参考SHT10传感器介绍。图二-4转－湿度测量范围－温度测量范围：-－响应时间发送SHT10温度数据请求串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 //表示终端节点的SHT10温度数据负荷长度为0数据负荷：1A4B发送SHT10湿度数据请求串口接收对象 //0x0000表示协调器数据对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要 //表示终端节点的SHT10湿度数据负荷长度为0数据负荷：064B实验三光敏传感器数据实学习和掌握通过ZigBee网络通信，利用上位机软件板载及外接光敏传传感器：5539操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45利用ZigBee基础实验平台软件板载及外接光敏传感器数据，并对将外接光敏传感器模块CH‐SM‐LS连接在ZigBee终端节点气体传感器接口上进行。图二-5返回数据：0709CB0100D3320002E462A562利用转换工具，将返回数据转换成实际光照度值，如图二‐6所示。具体转换可参考光敏传感器介绍。图二-6转图二-7返回数据：2209CB0100D334000218506E50图二-8转板载光照度指令格串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 数据负荷长度为0数据负荷：328C串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 数据负荷长度为0数据负荷：318C实验四烟雾传感器数据实传感器：MQ2操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45利用ZigBee基础实验平台软件板载及外接光敏传感器数据，并对将外接烟雾探测传感器模块CH‐SM‐MQ2连接在ZigBee终端节点气体传感器接口上进行。图二-9返回数据：0709CB0100D329000258214221体转换可参考MQ2烟雾探测传感器介绍。图二-10转MQ2气、丁烷、丙烷、甲烷、、氢气等气体。可以制作火灾烟雾、液化气、丁烷、丙烷、甲烷、、氢气气体等相关的产品。串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 数据负荷长度为0数据负荷：2C30具体参照MQ2。实验五可燃气体传感器数据实学习和掌握通过ZigBee网络通信，利用上位机软件外接可燃气体传感操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45利用ZigBee基础实验平台软件可燃气体传感器数据，并对结果进将外接可燃气体传感器模块CH‐SM‐MQ5连接在ZigBee终端节点气体传感器接口上进行。0207CB0100D349000055，如图二‐11图二-11返回数据：0709CB0100D3490002F8288BF8所示。具体转换可参考MQ5可燃气体传感器介绍。图二-12转图二-13图二-14转MQ5气体传感器，可以很灵敏的检测到空气中的液化气、串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 数据负荷长度为00209CB0100D3480002542557数据负荷：2554LED指示灯实验六感应传感实学习和掌握通过ZigBee网络通信，利用上位机软件感应传感器传感器：感应传感操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45利用ZigBee基础实验平台软件感应传感器数据，并对结果进将外接感应传感器模块CH‐SM‐OS连接在ZigBee终端节点感应传感器接口上进行。发送“感应”指令0208CB0100D33300010A2B，如图二‐15所图二-15感应（无人3808CB0100D3330001002300，表示无干若此时在感应传感器附近有移动，则返回数据如图二‐16所示图二-16感应（有人AF08CB0100D3330001012201，表示有干发送感应指令0208CB0100D3330001002B，如所示，则停止感1.感应传感器知感器，输出开关信号。可以应用于各种需要检测运动的场合。2.感应指令格串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 100ms；若为00，则表示停止。表示有干扰状态；若返回数据00，则表示停止状态。实验七操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ450208CB0100D34200010050，如图二‐17所示，其中数据负荷00表示控制蜂鸣器。此时，注意观察蜂鸣器开始鸣叫。图二-170208CB0100D34200010150，如图二‐18所示，其中数据负荷01表示关闭蜂鸣器。此时，注意观察蜂鸣器停止。图二-18算机、、复印机、器、电子玩具、设备、机、定时器等电子产品中作器件。串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 实验八LEDZigBee网络通信，利用上位机软件实现对终端节点板载和外接LED灯控制。控制设备：LED操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45示，则关闭所有LED灯。观察板载和外接LED灯变化。图二-19LED灯控制（全暗图二-20LED灯控制（全亮0208CB0100D33700011E09L5LED串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 数据负荷：每一位代表一个灯，8位分别表示8个LED灯的状态，对应位L8‐L5bit4‐实验九操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45二‐22所示，则数码管显示数字16。观察数码管显示变化。图二-22（2）0208CB0100D34400016346，如图二‐23所示，则数码管显示数字99。观察数码管显示变化。图二-23串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 数据负荷：格式为显示的数字的十六进制表示，例如，0:0x00,1:0x01, 实验十学习和掌握通过ZigBee网络通信，利用上位机软件板载及外接光敏传操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45ZigBee基础实验平台软件，实现控制直流电机向右、向左转动，以及图二-240208CB0100D34500010256，如图二‐25所示。观察直流电机图二-250208CB0100D34500010056，如图二‐26所示。观察直流电机图二-26直流电机（directcurrentmachine）是指能将直流电能转换成机械能（直流串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 数据负荷：00表示停止转动；01表示向左转动；02表示向右实验十一操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45ZigBee基础实验平台软件，实现步进电机：转动方向、转速、转动圈图二-27360图二-28180串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 1为实验十二操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45图二-290208CB0100D34300010050，如图二‐30所示。观察继电器所图二-30（英文名称：ey（激励量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电（又称输入回路（又称输出回路之间的互串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 数据负荷：00表示继电器常闭，01表示继电器实验十三干簧管/学习和掌握通过ZigBee网络通信，利用上位机软件板载及外接光敏传操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45利用ZigBee基础实验平台软件，按钮、干簧管等输入开关量的状态，图二-31图二-32获取开关量（按下图二-33串口接收对象 //表示网络地址为0001节点的数据，若需要数据对象 数据负荷：数据为定时器间隔。0A表示间隔为1s；若为01，则表示100ms；若为00，则表示停止。00，表示当前状态为无开关量输入状态；若返回数据为01，则表示有开关量输入状态；若返回数据00，则表示停止开关量状态。实验十四利用ZigBee网络节点图进行终端节点进行传感和设备控制。1ZigBeeZigBee操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45以太口，以及多种<TestMac>FFFFFFFFFFFFFF01,FFFFFFFFFFFFFF02,FFFFFFFFFFFF如图二‐34所示图二-34生成网络节点图，如图二‐35图二-35令，如图二‐36所示图二-36节点2板载光照如图二‐37所示图二-372图二‐38所示图二-38节点2湿令，如图二‐39所示图二-392如图二‐40所示图二-403如图二‐41所示图二-413启动直流电机：选择网络节点1，在右侧窗口中选择实验指令图二-421直流电机（启动停止直流电机：选择网络节点1，在右侧窗口中选择实验指令图二‐431直流电机（停止31，在右侧窗口送指令，如图二‐44所示。观察该节点所连接的步进电机的变化。图二‐44111，在右侧窗口送指令，如图二‐45所示。观察该节点所连接的步进电机的变化。图二‐451图二‐462化，即板载L5L7两个LED灯点亮。图二‐472LEDLED2和LED4两个LED灯点亮。图二‐482LED图二‐493鸣器停止图二‐503图二‐513图二‐523实验十五1ZigBeeZigBee操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45以太口，以及多种图二‐53ZigBee2143E节点，打开曲线窗口，如图二‐54所示。图二‐54图二‐552曲线，如图二‐56所示图二‐562 如图二‐57图二‐572成有变化的曲线，如图二‐58所示。图二‐58ZigBeeCC2431ZigBee协议栈的结合，再加上无线操作台：提供电源、PC、RS232软件：Z‐Location软无线的硬件连Z‐Location软件设绘制区域地本系统实现了CC2431和ZigBee协议栈的完美结合，再加上无线电定位在此系统中能够通过上位机软件设置修改自己的地图，通过PC机直观显4关；最后通过PC机软件在绘制的地图上显示出正确的位置。PCAN将网关节点(LocDongle)RS232PC机连范围内。节点如图二-59所示。

在地图绘制好以后，将地图加载到软件中，首先打开由Chipcon公《物联网实验指导手册》—ZigBee《物联网实验指导手册》—ZigBee提供提供 软件Z-LocationEngine，如图二-61所示《物联网实验指导手册》—ZigBee《物联网实验指导手册》—ZigBee在图中，可以看到软件的一个简单界面，Setup页中可以选择要与网关通信的端口，在这里选择串口1。打开页Background，在此页可以加载绘制的地图在显示区域中，在显确路径，在设置它的长和宽，然后单击Updata就完成了整个地图的加载。相同。图中，每个网格之间的距离是10米。上电复位以后，切换至ReferenceNodeSetup在此中，对节点的位双击“NEW+UpdateNode设置栏设置参考节点的必要参数，X,Y分Update按钮在显示栏地标，如图二-62所示。定要将地图和实际地形相对应4个参考节点。设置完成以后如果切换至BlindNodeSetup此用于加载移动节点设置，在移动节如图二-63所示。的参数，单击移动节点（也称定位节点）出现软件在显示区域以后，将移动节点(也称定AN值，有助于提高定位的精度。A30—50之间，N0—30之间，通过实验，A值的最佳范围为45—49，N值最佳范围为15—25。设置在监视软件中位置的自动变化。如图二-65所示。DongleNodes）和盲节点（BlindNodes）组成。ZigBee网关：无线的网络协调器，通过RS232串口延长线与PC馈的有效数据并传输给软件。参考节点：无线中已知坐标的节点，是ZigBee网络中的路由器。ZigBee网络中的路由器。移动节点能够与离自己最近的参考如图二-66所示的一个简单的，CC2431无线定位引擎基于 RSSI值X和垂直位置Y，而RSSI值可由接收节点（盲节点）计算获得。CC2431的硬件定位引擎与软件定位方法相比优势是速度快、精度高，不占316个参考节点；64m3m；定位估计采用分布式计算方法，该方法使用已知参考‐66ZigBeeZigBee技术定位的原理分为基于距离（Range‐based）的定位方法和非基于ZigBee的完整系统包括有网关节点，静态节点和动态节点。网关节点就是将ZigBee网络到外部的计算机或计算机网络上，是整个系统的协路信号强度的RSSI技术和基于链路信号质量的LQI技术。通过自己设置的ZigBee系统的静态节点和动态节点间的相互配合。将ZigBee定位参考节点以等间距布置成网格状，通过接收的RSSI来确定并测量节由于网格法的参考节点数越多，间距越小，效果越好，精确度较高，但是ZigBee的实际应ZigBee技术由于其低功耗、低成本、低复杂度的特点，在实际的使用中击败了WiMAx，WiFi等对手受到了人们的青睐，被使用与矿井，铁路，大型仓进行控制。鉴于利用ZigBee技术机车之间不仅可以实现无线通讯还可以较为精确的测出机车的位置，行车方向和行车速度等信息，便于指挥中心对机车的调高了煤矿的生产效率，所以ZigBee在矿井中被较为广泛的应用。实验一利用传感控制节点蓝牙配置命令，设置蓝牙从节点的设备名称和配对，利用服务器上的软件对蓝牙传感控制节点进行传感和控制。操作台：提供电源、PC、USB口、RS232打开AccessPort串口工具，进行参数配置，如所示图三-2设置设备名称，如图三‐3图三-3图三-4成虚拟串口（传入和传出，如图三-5所示。完成蓝牙和控制。蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线学）频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。Bluetooth无线技术规格供我们全球的成员公司免费使用。许多行业的该波段是一种无需申请证的工业、科技、医学(ISM)无线电波段。正因如GSMCDMABluetoothBluetooth技术得到了空前广泛的应用，集成该技术的产品从、汽微小的设备中。请在Bluetooth产品 Bluetooth技术是一项即时技术，它不要求固定的基础设施，且易于安装和设置。您不需要电缆即可实现连接。新用户使用亦不费力–您只需拥有Bluetooth品牌产品，检查可用的配置文件，将其连接至使用同一配置文件的另一Bluetooth设备即可。后续的PIN码流程就如同您在ATM机器上操作一样 Bluetooth无线技术是市场上支持范围最广泛，功能最丰富且安全的无发布Bluetooth规格以来，总共有超过4000家公司成为Bluetooth特别小组(SIG)的成员。同时，市场上Bluetooth产品的数量也成倍的迅速增长。产品数量已连续四年成倍增长，安装的数量在2005年底也可能达到5亿个。Bluetooth耳机，使用前必须充电。Bluetooth对于多数计算机，用户需要从控制面板或系统首选项中开启Bluetooth射频功Bluetooth功能设置为关闭、隐藏或可见。尝Bluetooth功能，每个设备都需 情况下，用户可输入他/她自己的。在这些情况下，用户将在两个设备中输入各一次。强烈建议用户为一次配对过程设定8位字母数字字符。输入后，设备将彼此验证并完成建立信任连接。用户应何时删除或断开与信任设备的连接？如果您的其中一个AT+RESET指令重启模块AT+RESET重启模块，重启后蓝牙处于 蓝牙配对设AT+PIN后紧接4位配对，限数字，字符无效<CR><LF>AT+PIN1234[空格]OK<CR><LF><CR><LF>AT+PIN1234[空格]ERROR<CR><LF>AT+NAMEAT+VERSION蓝牙版本号查询<CR><LF>AT+VERSION[空格]ERROR<CR><LF>实验二蓝 点进行多种传感和设备控制。操作台：提供电源、制节点进行传感和设备控制。探测、三轴加速度传感器输入输出设备控制：按钮、蜂鸣器、LED在此，仅举几个蓝牙控制与传感的例子，其余请参考传感与控制指令 传感数据与控制，如图三-7所示。

BELLOFFOK。8

择

EELED灯，如图三-9）

图三-9LED入DSGET，返回DSGET27.2，其中27.2就是所到的温度值。

在蓝牙主机上蓝牙节点上板载光照度，如图三-11所示，输《物联网实验指导手册》—WiFi《物联网实验指导手册》—WiFi第四篇WiFi实验一WiFiWiFi服务器的IP地址和端等参数录用户名和为admin，打开无线路由器WEB页面，即可进行设置，进行无线设置和无线安全设置，如图四-1所示。

图四-2所示 ，与无线路由参数一致。输入指令AT+ 击“发送数据”，如图四-3所示。图四-3设置图四-4图四-5WiFiIP地址，与无线路由在同网段，如图四-6图四-7图四-8将服务器上的软件打开，指定端口（否则，WiFi模块无法成功连接到无线路由器上，如图四-9所示。图四-9设置服务器端为WiFi模块指定服务器端，如图四-11所示图四-11指定服务器端图四-12指定服务器端至此，WiFiWIFIWiFi（中国电信将AG也称为无线宽带）所谓WiF，是由一个名为“无线以太网相容”（Wesertomtiiy,WCA）的组织所发布的业界术语，中文译为“无线相容认证”。它是一种短程无IEEEaEE8.gIEEE1这个标WiFiWiFiWiFi兼容的用户端装置。Wi‐Fi是一种帮助用户电子邮件、Web和流式的互联网技术。它为它们也是公开使用的，但802.11G/N在世界上最为常用。Wi‐Fi热点是通过在互联网连接上安装点来创建的。这个点将无信号通过短程进行传输‐一般覆盖300英尺。当一台支持Wi‐Fi的设备（例如许多家庭和也拥有Wi‐Fi网络。虽然有些热点是免费的，但是大部分稳定Wi‐Fi网络是由私人互联网服务提供商(ISP)提供的，因此会在用户连接到IEEE（[]电子和电气工程师）802.11b无线网络规范是IEEE802.1130576122米，方便与现有的有线以太网Wi－Fi（WeFey，无线相容性认证）的正式名称是”，性WFi达0英尺左右（合0米，自不用说，就是在小一点的整栋大楼中也可使用。因此，Wi－Fi一直是企业实现自己无线局域网所青睐的技术。还有一个原因，就是与代价昂贵的G企业网络相比，Wi－Fi似乎更胜一筹。关于Wi－Fi的热点都诞生在2002年，在，Wi－Fi就2003年它注定要在世界范围内wifi一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP，如此便能以无线的的有线网络。如果只是几台电脑的对等网，也可不要AP，只需要每台电脑配备它主要在存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁。有了特别是对于宽带的使用，WiFi更显优势，有线宽带网络（ADSLLAN等）到户后，连接到一个AP，然后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个AP已经足够，甚至用户的邻里得到后，则无需增加端口，也能以共享WIFI的工作距离不大，在网络建设完备的情况下，802.11b100米以上，而且解决了高速移动时数据的纠802.11g802.11n标准的演变，越来越多的产品开始采用功能强大的802.11n技术，因为它能提供更快更可靠的无线连接。802.11n802.11g73倍。另外，它具有更大的带多应用提供的信道容量。从家庭中的任何地方通过无线设备这些内容。802.11n不仅支持多个并规范的草案2.0802.11n802.11n设备而言，这些设备可以通过固件实现升级。为了促进802.11n的普及，Wi‐Fi认证非常关键。802.11n转变的趋势越来越明显，并且更具性价比。802.11n生态系统也在迅速发展，有越来越多的制造商在HDTV、机顶盒和适配器中ABIResearch公司预测，2008802.11nWi‐Fi交货量的近PC能通过无线路由器正常上网，如不能，则检查无线路由器是中，输入无线路由器的IP地址，登录无线路由器的管理页面进行检查。重点检DHCP服务器启用，并有足够的地址池；允许广播；取实验二WiFi与控制实学习通过WiFi无线技术，利用服务器上的软件，对WiFi传感控制节点进行传感和控制。WiFi操作台：提供电源、利用WiFi通信方式，通过服务器上的相关软件，实现对WiFi传感控制节点进行传感和设备控制。输入输出设备控制：按钮、蜂鸣器、LED灯、数码管、继电器输出、直在此，仅举几个WiFi无线控制与传感的例子，其余请参CH‐GWB301传感与控制指令在服务器上选择所连接的客户端，在数据发送区输入“BELLON”指令，手动发送，此时WiFi节点上的蜂鸣器开始；然后再发送停止报

图四-14发送蜂鸣 LED1SET16进制发送，在数据发送中最后输入EE控制LED灯，手动发送，如图四-15所示。8LED1‐4，

如图四‐16图四‐16板载温如图四‐17所示。图四‐17板载光照第五篇GPRS实验一GPRSSIM操作台：提供电源、PC、USB口、RS232上服务器的IP地址和端在此注意，为局域内一台机器，已在路由器上为其设置了NAT映射，其对的IP地址为11，并打开了TCP6000端口，如图五‐1图五-1打开服务器端图五-2指定服务器和端当模块重新启动后，GSMGPRS网络均已启动成功，如图五‐3图五-3GSMGPRS 图五-4GPRS节点已连接到服务GPRS分组交换通信技术GPRS经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）（3G）GSMTDMA信道，提供使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动，而且在同一个视讯网络上（VRN）的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。GPRS分，WWW浏览的用户，大部分时间处于浏览状态，而真正用于GPRSGPRSGSM网络对数据业23GPRS网络的组成示意图。GPRSGSM网络的另一网络，GPRS网络GSMSGSN（GPRS支持节点、GGSN（网关GPRS支持节点）等功能实体。GPRSGSMBSS系统，但要对另外，移动台则要求提供对GPRS业务的支持。GPRSGGSN实现的和PSPDNX.75X.25GPRSIP网络GPRS由于建立新的连接几乎无需任何时间(即无需为每次数据的建立呼叫连网上漫游，而此时恰有接入，大部分情况下您不得不断线后接通来电，通话GPRS，您就能轻而易举地解决这个。即根据您传输的数据量(如：网上信息时)来计费，而不是按上网时间计费也就是说，只要不进行数据传输，哪怕您一直“”，也无需。做个“打”的比方，在使用GSM+WAP上网时，就好比 使用GPRS+WAP上网则要合理得多，就像 用。总之，它真正体现了少用少的原则。GPRS新配置为止，配置完成后通过AT+RESET命令重启模块生效） 返回：<CR><LF>AT+SERVER=5空格]OK<CR><LF><CR><LF>AT+SERVER=5空格]ERROR<CR><LF> 返回：<CR><LF>AT+PORT=1234[空格]OK<CR><LF><CR><LF>AT+PORT=1234[空格]ERROR<CR><LF> 返回：<CR><LF>AT+CSQ[空格]31<CR><LF> >[46003091687592315CIMI ,MSM返回：<CR><LF>AT+MSM[空格]OK<CR><LF><CR><LF>AT+MSM[空格]ERROR<CR><LF>注：命令参数由11位号码和信息内容组成，号码与信息内容之间容长度在140个字符以内，超出部分将不被发送，系统收到收到后会自动在RS232端口打印出信息内容，格式如"RECUNREAD"," MSMTest!<CR><LF>说明 标识“REC ”的号 MSM 为内 返回：<CR><LF>AT+GSMON[空格]OK<CR><LF>[ >[ 例：AT+GPRSON> 例：AT+GPRSOFFGPRS连接，GPRS网络连接禁用，GSM网络（短实验二GPRS与控制实控制节点进行传感和控制。SIM操作台：提供电源、PC、USB口、RS232控制节点进行传感和设备控制。探测、三轴加速度传感器输入输出设备控制：按钮、蜂鸣器、LED灯、数码管、继电器输出、直据请参考CH‐GWB301传感与控制指令。手动发送，此时GPRS节点上的蜂鸣器开始；然后再发送停止指令BELLOFF，此时GPRS节点上的蜂鸣器停止，如图五‐5所示。图五-5LED1SET16进制发送，在数据发送中最后输入EE控制LED灯，手动发送，如图五‐6所示。80表示亮，1表示灭。bit0‐3LED5‐8,bit4‐7LED1‐4）图五-6LED图五‐7所示。图五-7板载温《物联网实验指导手册》—GPRS《物联网实验指导手册》—GPRSModem如图五‐8所示。图五-8板载光照第六篇GPRSModem通信设备：GPRSModem、SIM操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45GPRSModem底板上电，观察底板上指示灯：电源指示灯、SMS为检测模块运行指示灯、SIG为信号指示灯。图六-1GPRS若上电前已打开串口终端工具，设置波特率为115200，打开对应串六‐2所示，表明ME3000模块已正常工作。图六-2图六-3ID图六-4示已本地网络。图六-5查询模块状图六-6图六-7图六-8运行基础工具软件，打开相应串口，如图六‐9所示图六-9基础工图六-10查询运营商，如图六‐11图六-11设置格式，如图六‐12所图六-12设置格六‐13所示。第七篇RFIDRFID标准可以分为以下四类：技术标准（RFID技术、IC卡标准等；数据内；应用标准（如船运、产品包装标准等。具体来讲，RFID相关的标准涉及电 超高 125～13413.56868～9152.45～4m（15m（慢快无无有是是总体来看，目前RFID存在三个主要的技术标准体系：总部设在麻省理CenterIDCenter，UIC）和ISO标准体系。射频识别（RadioFrequencyIdentificationRFID）是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。在国内，RFID已经在件、电子系统和物流管理等领域有了广泛的应用。多用来进行物品的甄别和属性的，且在金属和液体环境下应用受限，RFID技术属于物联网的信息层技术。RFIDRFID技术结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器Reader和无数移动的Tag组成比互联网更为庞大的物联网，因此RFID技术成为物联网发展的排头兵。RFID系统主要由三部分组成：电子（Tag、（Reader）（Antenna信息；是将约定格式的待识别物品的标识信息写入电子的区中（写入功能，或在的阅读范围内以无接触的方式将电子内保存的信息出来（读出功能；天线用于发射和接收射频信号，往往内置在电子RFID技术的工作原理是：电子进入产生的磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出在中的产品信息；解读器信息并后，送至信息系统进行有关数据处理。（LF（HF（UHFRFID底RFID底板支持低频模块、高频模块和频模RFID读写模块和PhilipsMifare1

每个扇区有独立的一组及控制，有32位全球唯一序列号制作标准：ISO14443PhilipsCODEPhilipsCODE2使用符合ISO15693的协调标准，其内存结构如

字节 字节 节 字节XXXXXXXXXXXXXXXX

DSFID，数据格式标识图七-3高频模块与抗金属 学习和掌握利用串口进行RFID读卡操作（ID卡和动物RFID低频实验套操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45RS232串口、RJ45以太网、WIFI三种通信方式不能同时使用，使用串口TCPWIFITCP模块时必须拔RFID串口波特率为

打开串口模块低频选项卡，选择ID或动物，单击“开始”按钮， RFIDISOISO15693RFID高频实验套操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45利用串口通信方式，实现ISO15693读写卡操作RS232串口、RJ45以太网、WIFI三种通信方式不能同时使用，使用串口RFID串口波特率为RFIDRFID主板HF接口上，LCD液晶屏与主板连接，如图七-8

串口连接，如图七-9所示。ISO14443A类型卡”操作，如图七-10所示，显示内容为该。ISO14443A

16个应用扇区（0~15区0、1、2、3共四每次1*4*16个字节，写卡时以块为单位，每次写入1*1*16个字节。000按钮，到的内容如图七-11所示。ISO14443A

（1）读择ISO15693类型标识符UID是在出厂时就被规划好且不能被修改。图七-13识符）信息，单击“获取信息”按钮，将DSFID和AFI信息，如图七-14所图七-14图七-15RFID频实验套操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45RS232串口、RJ45以太网、WIFI三种通信方式不能同时使用，使用串口TCPWIFITCP模块时必须拔RFID串口波特率为

学习和掌握RFIDWiFi无线通信模块的工作和设置方学习和掌握RFIDTCP模块的工作原理和设置方RFID通信模块：WiFi无线模块、TCP操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45设置RFIDWiFi无线通信模设置RFIDTCP通信模WiFi将跳线帽恢复到RUN处）

录用户名和为admin，打开无线路由器WEB页面，即可进行设置，进行无线设置和无线安全设置，如图七-20所示，主要设置、信道、与密连接串口，通电，在上位机上打开UART‐WIFIUART配置管理程序，进行WIFI参数设置图七-22法。至此，UART‐WIFI模块设置全部完成。

登录用户名和均为admin，如图七-28所示。29端口为6000。学习和掌握RFIDTCP模块的工作原理和设置方RFID实验套通信模块：WiFi无线模块、TCP操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45RS232串口、RJ45以太网、WIFI三种通信方式不能同时使用，使用串口TCPWIFITCP模块时必须拔RFID串口波特率为RFID读写卡操作与以串口方式类似此处只以利用TCP方式RFID低

打开TCP/IP模块低频选项卡，选择正确的类型，单击“开始”按钮，开始读卡操作，如图七-31所示。高频读写卡操作，只要选择“TCP高频”选择卡，读写卡操作与利用频读写卡操作，选择“TCP频选项卡，读写卡操作与利用串第八篇无线传感实验平台无线传感实验平台根据无线传感网技术的实验内容和应用系生的实验操作以及的管理。拟各种无线传感网在不业的各种模块组建具有行业特色的无线传感网工程。1580mm×1580mm×800ZigBee协调器、路由器、传感控制节点板，GPRS、WiFi和蓝牙传感控制节名继电器输出（灯智能家居模拟应用模块实现家居环境监测、智能家电自动控制、ZigBee协调器和传感控制测、探测、门窗防撬，紧急求助等功能，并将的数据传1111 111111113GPRS1头捕捉图像，实时动态，可通1制、进行捕捉与1ZigBee协调器，通过传感控制节点将环境监测数据传输到服务1111111继电器输出（灯11121GPRS1无线传感网实验台包含了一个RFID智能货架，它由RFID高频、天线多路器和若干平板天线构成，货架上电子（写入货品信息，平放于货架的天线上，保证ZigBee智能家居模拟应用实验套件：1个协调器、3操作台：提供电源、PC、USB口、RS232串口、RJ45ZigBee智能家居环境实温度、湿度、光照度、可燃气体、烟雾等传感器值。 进行查看。如图八-4所示。低于15°C时，打开空调，并设置温度温度为25°C。调设置为25°C等。ZigBee协调器和传感控制节点组成无线网络，实现智能家居应用中包功能，并将的数据传输到服务器，：可查看家中情ZIGBEE智能家居应用‐‐环境实验是要下动将的制中心节点将数据处理完毕后再按照一定的格式通过串口发送到智能家居管理中居温点度行，并实现相应的控制。ZigBee温室大棚模拟应用实验套件：1个协调器、2传感器：温湿度传感器、光照度传感器、CO2传感器、土壤温湿度操作台：提供电源、PC、RS232ZigBee温室大棚模拟应用平台软件，实现采用无线传感网络技术，可行控制，如图八-11所示。头头度低于10摄氏度时启动模拟加温。设备盘点。可对货架上实际的设备进行盘点，与软件系统中的设备相比较果没有监测到系统的备中个设备该设备被显示为深蓝色。同时设备盘点功能还能显示每个设备在货架上的摆放位置。zigbeezigbee主控采用wifi无线图九-1RemoteTIPCBSMA辫状天ZIGBEEZIGBEE节点通用采取底板+射频顶板的形式设计，根据顶板软件的不同，可ZIGBEE节点采用一个通用的传感控制模块接口，该接口可以连接各种不同的传方便地根据定义扩展的传感控制模块。

图九-2ZigBee感应一定范围内的移LEDJAGT程序接口引脚定义扩展接口引脚定义 P0_6(DIOorADC传感器类型定义00010110101110100010100111100101LED00110000按键（采用板载按键软件：上位机软件，协调器、节点下位机软件、IAR8.0点组建一个简单的星型网络，并观察射频顶板上LED指示灯的变化器与PC相连，分别烧写协调器节点、传感控制节点程序图九-3为上位机参数设置界面图九-3图九-4CHANNEL、PANID1,2过程，观察组网是否成功，图九‐5为修改的位置（tools‐>f8wconfig.cg。图九-5ZIGBEE（CC2530）MESH软件：上位机软件，协调器、路由器、节点下位机软件、IAR8.0开发环点组建一个MESH网络，并观察射频顶板上LED指示灯的变化器与PC相连，分别烧写协调器节点、路由器、传感控制节点程序点组建一个星型网络，并观察射频顶板上LED指示灯的变化1ZigBee（CC2530）协调器、1ZigBee（CC2530）节点、面包板、软件：上位机软件，协调器、节点下位机软件、IAR8.0zigbee网络节点设备基础上，根据现有的硬件引脚定义规范（参void {P0SEL&=0x6F;P1SEL&=0xF9;P0DIR&=0x6F;P1DIR&=0xF9;P0INP|=~0x6F;P1INP|=if(ADDR_0==1)if(ADDR_1==1)if(ADDR_2==1)if(ADDR_3==1){case0x00://????casecase0x0E://??casecase0x0A:casecase}}第十篇1zigbee1zigbee协调器（带以太网网口Contexttop比较通过zigbee协调器串口发送指令获取的结果和通过以太网发送zigbee协调器跳线，将原来的串口跳线RJ45Contexttop配置工具软件，出现如图十‐1然后单击OK按钮（一定单击。图十-1如图十‐2所示。然后单击OK按钮。图十-2单击左边菜单wokedas请选,remotehost主要是只本机地址，以及端口，以autostart图十-3实验二wifiContexttopzigbee协调器跳线，将原来的串口跳线RJ45Contexttop配置工具软件，出现如图十‐4然后单击OK按钮（一定单击。图十-4如图十‐5所示。然后单击OK按钮。图十-5单击左边菜单wokedas请选,remotehost主要是只本机地址，以及端口，以及联接方式（采用autostart。如图十‐6所示。图十-6利用AccessPort或wifi 图十‐7所示图十-7 ，与无线路由参数一致。输入指令AT+ 击“发送数据”，如图十‐8所示。设置密钥，与无线路由参数设置一致，如图十‐9设置信道，与无线路由参数设置一致，如图十‐10WiFiIP地址，如图十‐11将跳线帽恢复到RUN处）

录用户名和为admin，打开无线路由器WEB页面，即可进行设置，进行无线设置和无线安全设置，如图十-16所示，主要设置、信道、与密连接串口，通电，在上位机上打开UART‐WIFIUART配置管理程序，进行WIFI参数设置图十-18法。至此，UART‐WIFI模块设置全部完成。

实验三ZIGBEE3zigbee1zigbee据调工作等建议采用上位机编程语言：.net（节点1：温度，湿度，主动求助，LED灯节点2：烟雾，红外感应，步进电机以源码为例，了解上位机串口编程的机制。PrivateSubSerialPort1_DataReceived(ByValsenderAsObject,ByValeAsSystem.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs)HandlesSerialPort1.DataReceivedOnErrorResumeEndPublicSubupdateTextBox()IfisAscii=1Then DimiReceivedbytesAsInteger,iAsIntegerDimstrReceiveBytesAsStringDimbReadByte()AsiReceivedbytesSerialPort1.BytesToRead ReDimbReadByte(iReceivedbytes-1)'Ifm_bStopDisp=FalseThenFori=0ToiReceivedbytes-txtDataReceived.AppendText(IIf(Len(strReceiveBytes)>1,strReceiveBytes,"0"&strReceiveBytes)&returnGap)EndIfEndPublicSubcmdStart(ByValcmdStrAsString)DimTestArray()AsStringTestArray=Split(cmdStr,"")DimhexBytes()AsByteDimstrAsString=DimiAsIntegerFori=0ToTestArray.Length-1hexBytes(i)=Val("&h"&TestArray(i))str=str&","&hexBytes(i).ToStringIfmdi_main.SerialPort1.IsOpen=TrueThen=Exit",,"End实验四ZIGBEE2zigbee1zigbeeled据建议采用上位机编程语言：.net（节点2：风扇，电磁阀，温湿度传感器，光照传感器以源码为例，了解上位机串口编程的机制。PrivateSubSerialPort1_DataReceived(ByValsenderAsObject,ByValeAsSystem.IO.Ports.SerialDataReceivedEventArgs)HandlesSerialPort1.DataReceivedOnErrorResumeEndPublicSubupdateTextBox()IfisAscii=1Then DimiReceivedbytesAsInteger,iAsDimbReadByte()AsByteiReceivedbytesSerialPort1.BytesToRead ReDimbReadByte(iReceivedbytes-1)'Ifm_bStopDisp=FalseThenFori=0ToiReceivedbytes-1txtDataReceived.AppendText(IIf(Len(strReceiveBytes)>1,strReceiveBytes,"0"&strReceiveBytes)&returnGap)EndIfEndPublicSubcmdStart(ByValcmdStrAsString)DimTestArray()AsStringTestArray=Split(cmdStr,"")DimhexBytes()AsByteDimstrAsString=DimiAsIntegerFori=0ToTestArray.Length-hexBytes(i)=Val("&h"&TestArray(i))str=str&","&hexBytes(i).ToStringIfmdi_main.SerialPort1.IsOpen=TrueThen'Label1.Text="端?口¨²没?有®D打䨰开a"=ExitEndIf《物联网实验指导手册》—《物联网实验指导手册》—CH‐GWB301蓝牙/WiFi/GPRSCH‐GWB301蓝牙/WiFi/GPRS节点后永久保存，直至重新配置为止，配置完成后通过AT+RESET指令重启模块后1、AT+PIN蓝牙配对设<CR><LF>AT+PIN1234[空格]OK<CR><LF><CR><LF>AT+PIN1234[空格]ERROR<CR><LF>2、AT+NAME3、AT+VERSION蓝牙版本号查询<CR><LF>AT+VERSION[空格]ERROR<CR><LF>新配置为止，配置完成后通过AT+RESET指令重启模块后生效） =TPLINK[空格]ERROR<CR><LF>2、AT+KEY网咯设置命注：一定要和路由器一致，10个数字 [空格]OK<CR><LF>配置正<CR><LF> [空格]ERROR<CR><LF>3、AT+BB十六进制码，如果不想指定也可以通过该指令取消指定，即AT+B=“”（B地址写入一个空字符串） 返回：<CR><LF>AT+B=001EE3A34455[空格]OK<CR><LF>配置正<CR><LF> =001EE3A34455空格]ERROR<CR><LF>4、AT+IPIP地址设置命令注：符合标准的IP地址格式<CR><LF>AT+IP=10[空格]ERROR<CR><LF>返回：<CR><LF>AT+NETMASK=空格]OK<CR