一、产品介绍
 
 
嵌入式中控网关采用Samsung ARM Cortex-A9 S5P4418四核处理器与Cortex-A53 S5P6818 八核处理器兼容方案，搭载嵌入式Linux-3.4/Android-4.4/ Android5.1操作系统，10.1寸高清多点电容触摸液晶屏，板载WIFI、蓝牙、4G、音频、温湿度传感器、光照传感器等丰富外设，支持Linux/Android双操作系统一键切换。
 
 
无线模块支持ZIGBEE、WIFI、BLE、LORA等多种主流无线传感网模块，各类模块接口完全统一，可选配温湿度、人体感应、RGB调光灯等几十种传感器模块。
 
 
RFID模块涵盖全部主流的频段，包括低频、高频、  频和微波，支持125K读写卡、125K只读卡、IC TYPEA卡、身份证TYPEB卡、UHF 6C卡、2.4G有源标签卡。
 
 
实验平台支持选配各种应用扩展模块，包括GPRS/GSM、GPS/北斗、指纹识别、NBIOT等嵌入式/移动互联通信模块，能够满足嵌入式、移动互联、物联网应用等学科技术的学习。
 
 
二、平台布局
 
 
RFID物联网教学实验系统采用一体化设计方案，嵌入式中控网关、无线模块、RFID模块以及无线联动模块均固定在大底板上。平台硬件实物图如下：
 
 
RFID物联网教学实验系统对应的布局图如下：（本平台支持硬件定制，请以实物为准。）
 
 
三、产品特点
 
 
双系统一键切换
 
 
教学过程中Linux课程和Android课程需要平台运行不同的操作系统。一般传统方法是通过usb或者sd、tf卡之类对系统进行对应课程的操作系统重新烧写。这样操作麻烦，会让学生、老师浪费大量时间，同时也给实验室管理员对设备维护造成了巨大的困难。
 
 
本实验平台可以通过控制系统切换开关现实一键切换Android和Linux系统，无需借助任何  器件及工具就可以自由在两个系统中反复切换运行，从而为教学提供了方便。
 
 
RFID物联网教学实验系统启动Android系统后桌面如下：
 
 
RFID物联网教学实验系统启动Linux系统后运行的QT演示程序界面如下：
 
 
2.多协议异构无线传感网
 
 
RFID物联网教学实验系统支持Zigbee、Wifi、蓝牙、Lora、433等无线网络协议，支持多协议无线网络数据构建拓扑图。
 
 
3.全频段的射频识别
 
 
RFID物联网教学实验系统支持低频、中高频、  频、2.4G有源的RFID射频识别模块，可以在Android端和PC进行读卡实验。
 
 
4.完整的嵌入式开发
 
 
RFID物联网教学实验系统的S5P4418网关本身板载了LED灯、蜂鸣器、温湿度传感器、光照传感器等硬件资源。另外，可以在右侧扩展一块嵌入式开发板，它包括数码管、LED矩阵、AD旋钮、风扇、继电器、交通灯和步进电机等硬件模块，它们经底板与网关S5P4418核心板直连。这样不管是板载还是扩展的硬件模块均可以作为S5P4418 MCU的外设了，就可以满足Cotex- A9嵌入式开发了，可以进行如裸机调试、Linux驱动开发、Android NDK应用开发等相关课程。
 
 
5.完善的物联网/嵌入式课程体系
 
 
RFID物联网教学实验系统提供完整的物联网课程体系，包括《物联网Zigbee&Ble应用开发》、《物联网Wifi&Lora应用开发》、《物联网Android应用开发》、《物联网RFID应用开发》、《物联网NB-IOT应用开发》、《嵌入式裸机调试开发》、《嵌入式Linux系统开发》、《嵌入式Android应用开发》、《物联网&嵌入式综合项目实训》等。提供完善的软件资源包、原理图、硬件设计说明资料、配套的实验手册与源代码，方便学生学习，使学生能轻松学会开发工具的使用和方法，获得基本的物联网&嵌入式应用开发能力。
 
 
6.丰富的扩展资源
 
 
RFID物联网教学实验系统支持扩展语音识别模块、指纹识别模块、GPS/北斗/GPRS/GSM/BT通讯、物联网NB-IOT等模块以及嵌入式开发板模块，可以进行额外的学习和教研。
 
 
四、主要硬件模块
 
 
RFID物联网教学实验系统标配的硬件主要包含Cortex-A9/A53嵌入式中控网关、Zigbee网关、125K低频RFID、13.56M高频RFID、900M  频RFID、微波2.4G有源RFID、Zigbee无线联动控制板以及其他配件模块。另外，平台支持语音识别、指纹识别、GPRS&北斗定位、NB-IOT物联网模块、嵌入式扩展板、无线节点等扩展模块。
 
 
1、嵌入式中控网关
 
 
RFID物联网教学实验系统的嵌入式中控网关，主要由核心板、网关底板及触摸显示屏组成。
 
 
（1）核心板
 
 
核心板采用ARM Cortex-A9 四核 S5P 4418处理器，主频为1.4GHz，配置1GB DDR316GB EMMC存储空间；采用AXP228电源管理芯片，支持动态调频，拥有功耗。支持Android4.4/5.1.1/7.1系统、Linux3.4.39、QT2.2/4.7/5.7、Ubuntu12.04等操作系统。S5P4418网关底板
 
 
（2）网关底板
 
 
S5P4418底板为核心板预留4*80PIN工业级板对板连接器接口，还预留了VGA、HDMI、SD等各种外设接口，提供了RS485、UART、USB等各种通信接口，还板载了LED、按键、蜂鸣器、温湿度传感器等模块。
 
 
 
  
触摸显示屏
 
 
 
 
触摸显示屏采用10.1寸的LCD液晶屏，分辨率为1024*600，支持5点电容触摸，，可以应用演示程序的交互。
 
 
2、Zigbee网关节点
 
 
Zigbee网关节点使用通用的无线节点底板，并搭配Zigbee无线模组以及OLED屏等硬件，通过搭积木的方式进行组合而成。无节点底板采用通用型设计的接口，预留了无线模块核心板通用插槽，可以插入ZigBee-CC2530、WiFi-ESP-12F、Bluetooth-CC2541、LoRa-WH-L101模块等，可作为网关节点或传感器节点，组成不同的无线传感网络。同时也预留了通用的20*2Pin的传感器/执行器插槽，支持光照传感器、震动传感器、温湿度传感器、磁感应传感器、蜂鸣器、调光灯等多种传感器或执行器。
 
 
3、RFID射频识别模块
 
 
实验平台支持搭载低频、高频、  频的RFID读卡器模块，可以进行RFID的协议调试或者进行Android或者PC端的RFID应用开发。RFID读卡器模块的硬件参数说明如下：
 
 
（1）125K低频RFID模块
 
 
 
  
 
   
 
    
 
125K低频
 
RFID模块
 
 
    
 
 
 
 
    
 
1）CMOS集成收发器电路基站芯片EM4095
 
2）配备绕圈天线
 
3）独立8位MCU可编程、配备信号测量 
 
4）支持Java/C#/Delphi等软件开发
 
5）通讯速率：9600波特率
 
6）读写距离：1-6cm
 
7）读卡性能支持：只读EM4100/EM4102等卡,可读写EM4469 等低频ID卡。
 
8）通讯与供电：IDC10FP×2防反插欧标插座
 
 
   
 
   
 
    
 
125K读写卡
 
 
    
 
 
 
 
    
 
125K可读可写标签卡
 
 
   
 
   
 
    
 
125K只读卡
 
 
    
 
 
 
 
    
 
125K只读标签卡 
 
 
   
 
  
 
 
 
 
 
 
 
（2）13.56M高频RFID模块
 
 
 
  
 
   
 
    
 
13.56M高频
 
RFID模块
 
 
    
 
 
 
 
    
 
1）射频芯片采用NXP高频RFID芯片PN532工作频率为13.56MHz板载天线。
 
2）读卡性能支持：
 
支持FeliCa，    /IEC 14443-3 Type-A, Mifare,   /IEC 14443-4 TypeA,    /IEC 14443-3 TypeB &   /IEC 14443-4 Type B 卡，支持身份证卡读取。
 
3）模块功能：支持对 ISO14443 标签的寻卡、防冲突、选择卡、密码下载和校验、修改密码和读写操作等。
 
4）通讯与供电：IDC10FP×2防反插欧标插座。
 
 
   
 
   
 
    
 
14443 TYPE A卡
 
 
    
 
 
 
 
    
 
13.56M14443A标签卡
 
 
   
 
  
 
 
 
 
 
 
 
（3）900M  频RFID模块
 
 
 
  
 
   
 
    
 
900M  频
 
RFID模块
 
 
    
 
 
 
 
    
 
1）采用900M  频模块，模块化的接口设计增强  频 RFID 的抗干扰性 板载2）5DB陶瓷天线，发功率-13-10 dBm可调。
 
3）读卡性能支持：
 
EPCglobal Class1 Gen2、ISO18000-6C标准兼容卡。
 
4）模块功能：
 
支持对900MHz标签寻卡、读写操作等。
 
5）通讯与供电：
 
IDC10FP×2防反插欧标插座。
 
 
   
 
   
 
    
 
900M卡
 
 
    
 
 
 
 
    
 
900M标签卡
 
 
   
 
  
 
 
 
 
 
 
 
（4）2.4G有源RFID模块
 
 
 
  
 
   
 
    
 
2.4G有源
 
RFID模块
 
 
    
 
 
 
 
    
 
1）核心处理器采用Nordic公司的可编程MCU NRF24LE1，其集成了2.4G收发器和增强型51单片机内核，片内集成16KB FLASH。
 
2）板载蜂鸣器、LED指示灯灯等。
 
3）通讯与供电：IDC10FP×2防反插欧标插座。
 
4）配套提供2.4G标签卡，采用纽扣电池供电并有电源开关，打开标签卡在读卡器识别范围内即可识别卡的签号。
 
 
   
 
   
 
    
 
2.4G有源标签卡
 
 
    
 
 
 
 
    
 
2.4G有源标签卡，通过纽扣电池供电，当按下红色按钮时卡片开始工作，此时2.4G有源标签读卡器即可识到有效范围内的有源标签卡。
 
 
   
 
  
 
 
 
 
 
 
 
4、无线联动控制板
 
 
无线联动控制板，它主要由联动控制底板、LCD显示屏、Zigbee无线模组等几个部分组成。它通过Zigbee无线模组与Zigbee网关节点进行组网通信，主要是接收上位机下发的控制指令。收到控制指令后再通过底板的STM32 M3单片机驱动板载的硬件执行器进行工作，从而实现物联网的联动控制。
 
 
Zigbee无线联动控制板的底板上集成了一块主控STM32 M3单片机，还集成了电磁锁、继电器、风扇、舵机等执行器外设硬件模块。搭配了一块3.2英寸的LCD触摸&显示屏，可以对板载硬件模块进行交互控制。预留了一个通用的无线模组插槽，可以根据需求选择不同网络协议的无线模组（标配Zigbee模组）。配合试验箱上其他硬件模块进行物联网综合设计项目开发，比如和RFID模块搭配实现智能门禁系统、考勤管理系统等综合性的场景应用。
 
 
5、其他配件
 
 
（1）CC Debugger仿真器
 
 
CC Debugger仿真器，是TI公司出品的一款增强型的仿真器/下载器。CC-Debugger支持TI SmartRF Flash Programmer下载软件，支持TI SmartRF Studio测试和调试CCxxxx系列器件，并且可与IAR Embedded Workbench for 8051编译开发环境实现无缝连接。操作方便、连接方便、简单易学，是学习开发CC系列无线Soc的实用开发工具。
 
 
（2）ST-Link仿真器
 
 
ST-LINK/V2是STM8和STM32微控制器系列的在线调试器和编程器。单线接口模块(SWIM)和串行线调试(SWD)接口用于与应用板上的STM8和STM32微控制器通讯。STM8的应用使用 USB全速接口与ST Visual Develop (STVD),ST Visual Program(STVP)或IAR EWSTM8等集成开发环境通讯。STM32的应用使用USB全速接口与Atollic， IAR,Keil 或TASKING等集成开发环境通讯。