平台可以很好地掌握; 熟悉并掌握物联网教学平台的组网搭建,这个需求对中职生而言是一个难点,但在此平台中可以充分实现; 通过此平台学生基本可对ZigBee网络和Android的基础知识有充分的认识和掌握; 熟悉并掌握物联网ZigBee传感模块的开发流程,虽然这个要求比较高,但仍能体现于基本的开发流程中; 熟悉并掌握物联网客户端AndroidAPP的开发流程,这是一个难点,但基础较好的学生有该需求。 3系统设计系统设计方法本系统拟提出一款基于Android的物联网实验平台,在该平台上,学生可以练习Android程序开发、ZigBee无线传感器网络开发。系统设计主要分为硬件设计和Android软件设计两部分,具体如下所述: 硬件设计包括蓝牙和ZigBee两个硬件功能模块。蓝牙功能模块负责与智能手机通信,ZigBee功能模块负责与风扇、温湿度传感器等设备通信。其中,蓝牙功能模块拟采用“网蜂”蓝牙模块,ZigBee功能模块拟自行设计。在软件方面,主要采用Eclipse集成开发环境结合Java语言进行Android程序的开发,程序分为可燃烟雾检测功能模块、灯光控制功能模块、风扇控制功能模块、人体红外监测功能模块、温湿度监测功能模块。系统架构设计本系统架构可以概括为通过Android系统结合ZigBee无线网络来设计并实现无线物联网平台。我们将平台分为三层,分别为ZigBee网络层、实体与应用连接层和用户应用接口层。 ZigBee网络层主要是本系统设计的ZigBee无线传感网络,配备了诸多系统所需要的传感器,能够方便学生学习各种不同传感器的数据采集方式和通信模式。系统架构示意图如图1所示。 ZigBee实体网络层主要包括ZigBee传感与控制节点,本系统中ZigBee节点包括电灯开关节点、温湿度终端节点、烟雾节点、人体红外线终端节点和安全监测开关节点。ZigBee实体网络架构如图2所示。
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