移动互联网应用开发

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1、西安邮电大学通信与信息工程学院实验报告2018/ 2019 学年 第 2 学期）课程名称：移动互联网应用开发实验名称：移动互联实验平台使用组成员/学号：专业/班级：通信工程1612实验时间：2019年5月10号一、实验目的和要求1、掌握实验平台的组成及工作原理，各功能模块的使用方法。2、了解实验平台各模块的组成，各模块与网关板的通信方式。3、掌握 Android App 在实验平台的运行、验证测试方法。二、实验原理1. 实验设备2人一组，提供友道移动互联实验箱1台，PC机一台，数据线条，协调器一件、电源线一 条。在实验中，学生在老师的指导下，熟悉实验箱的结构布局，工作原理，各种数据采集模块的工

2、作原理，Android应用在实验箱上的加载、运行、测试方法，以及使用时单位安全注意事 项。2. 实验箱的组网方式实验箱提供的工作模块与A9网关板通信方式有四种，ZigBee, Wifi无线、蓝牙、NB-IoT,本 实验主要采用前三种方式。2.1、ZigBee通信：实验箱里RF-CC2530模块采集到节点的数据，采用ZigBee通信传递到协调 器上的RF-CC2530模块。因为A9板不支持Zigbee,需通过外接协调器通过UART5串口和网关通 信。2.2、WiFi通信实验箱里的Stm32+ WiFi模块采集到节点的数据，与实验箱里的安卓平板实现 无线通信。2.3、蓝牙通信：实验箱里的蓝牙模块采

3、集到节点的数据，与实验箱里的安卓平板实现蓝牙通信。三、实验内容1. 实验箱的整体布局1.1、组成结构实验箱的整体布局为：大底板左下方位置是6个工位槽（区域5）,每个工位槽标配一一个工作模块，分别用A1A6标识。每个模块由小底板、2.2寸LED显示屏、核心板，传感器及执行 板4部分构成。实验箱提供了三种核心板，分别是Zigbee （CC2530）核心板、WiFi（友人公司）核心板，蓝牙 核心板。右下角位置是一个 A9 网关板（区域 8）,带有一个平板，运行 Android 操作系统，实现对工位 槽上每个工作模块的数据采集和控制。Al工位槽上方是6个串口，标识为A1SA6S，分别将6个工位槽上的串

4、口以DB9和TTL3针 的形式引了出来，方便模块与设备互联调测。串口旁边的两个风扇FAN1和FAN2，与工位槽A6的两路继电器模块通过底板相连，可以通 过继电器模块对风扇进行控制。风扇右侧是面包板，允许搭建自己设计的电路，并通过实验箱最上面的 3.3v、5v 或者 l2v 电源来供电。1）电源扩展区当实验箱接通5V电源时,3.3V和5V电源区可用：当实验箱接通12V电源时，12V电源区可 用。2）外接串口扩展区当下列模块是ZigBee通信时，外接串口分别各对应以下6个节点，各个外接串口可连同外 接设备进行调试和监测。3）风扇 1 和风扇 2；4）面包板。5）数据采集节点区；6）总电源开关；7）

5、外接电源接口； A9网关板（使用安卓系统）1.2、A9 网关板MOST I-(MicroSD Wl/BTCKilEDVOI+CAMM兀 BAT ON 强IdVOL- UARTj； UAR1$图 2.1 实验箱 A9 网关板组成结构枫贰一GPS,GPS ANTfNNREAL44185V NFUTUARTQ-RSZJCOMDDLVKHeadPhrBACK HRUT (Kbir SELECTIE&JIGMODI-meMODEM LEDPOWER $WCH1.3、传感采集功能模块分为 PWM 调光灯、烟雾传感器、光照传感器、温湿度传感器、继电器、震动传感器。 其中光照传感器和4路LED灯模块核心板采用

6、Wifi通信模式;继电器模块、调光灯和温湿度模 块的核心板采用Zigbee通信模式;烟雾传感器采用蓝牙通信模式。1.4、核心板模块核心板是集成了通信功能的SoC （ System-on-Chip）系统。1）Zigbee/串口通信分为CC2530模块和协调器。2）无线通信分为WiFi、蓝牙通信和NB-loT。2. 实验箱使用方法 每次打开箱子，首先检查硬件是否归位正确。2.1、实验箱加电连按5V电源适配器，一端连接5v电源输入端点击红色按钮给实验箱加电。加电成功后，实验箱启动、把协调器安装在A9控制板的串口 UART5 上，然后打开A9板右 上角的平板的电源开关。实验中，当A9板进入休眠状态时，

7、可以使用板上带的唤醒键一健唤醒，该键位置在A9板 下方，连接协调器的UARTS串口的右侧黑色圆形按键。左侧的是A9的Reset键。另外要注意的是，工位情上的每个工作模块左上侧，都有一个单独的供电开关，一般采用 底板供电方式，要求将开关拨到下方，以防止无谓耗光底板电池电量。2.2、运行app测试工作模块打开移动互联终端开发平台的A9平板，正常启动后点击“移动互联终端开发” APP图标， 进入欢迎页面，自动跳入登录界面。登录步骤：（1）输入设备编号 每个实验箱有一个唯一的设备编号， 在实验箱、以及数据采集节点模块的标签上有标注。 此编号已经写入实验箱工作模块，不同实验箱的工作模块相互不能混用。（2

8、）输入设备IP地址该IP地址是管理服务器端地址，配置实验箱设备IP地址与管理服务器端的IP地址一致， 即可登录，以供教师在管理服务器端查看学生设备端信息。实验时，教师需将实际的管理服务器IP地址和端口号告诉学生。（3）勾选是否与服务端通信如果要与服务端通信，这个选项是必选的:如果不选，也可以点击登录进入，但不能实现与 服务端通信的功能。（如果勾选与服务端通信，但IP不正确，点击登录是进不去的）。（4）勾选是否记住IP地址:方便学生，不用重复输入IP地址 本实验中，什么都不输入，直接点登录按钮进入系统。这个时候就可以看通知，获取到登 录状态。实验箱提供了与工作模块通信的4种方式,我们可以选择之一

9、进行测试，要注意能看到哪 些信息采集上来，与实际实验箱的6个工作模块的具体核心板配置有关。实验中，实验箱上预先配置的6个工作模块，使用了三种核心板，槽位上具体配置如下:A1:调光灯+Zigbee （核心板 RFCC2530）; A4:温湿度+Zigbee; A6:继电器+Zigbee; A3:光 照度+WiFi （友人C210）; A2: 4路LED灯+WiFi; A5:烟雾传感器+蓝牙。1）串口通信确保协调器与工作模块正常连接，点击串口通信进入串口通信的界面，可以看到4个App 图标。依次为LED灯控制，风扇开关控制（继电器），调光灯控制，网络拓扑检测四个应用。点击进入LED灯控制APP模块

10、，LED灯控制应用界面中有4个LED灯图标，分别对应LED 灯节点模块4个LED灯，每个灯都可以点击控制其打开和关闭，最右边是一个总开关按钮。点击进入继电器开关控制应用的界面，两个继电器分别控制台风扇的打开和关闭动作。 进入调光灯应用界面，滑动进度条可以改变调光灯的亮度。进入实验箱提供的Zigbee节点组网拓扑检测的界面，该应用可以检测环境中Zigbee节点 模块接入组网的情况。点击刷新按钮，可以查看ZigBee模块组网状态。 实验箱提供了环境监测模块，可以采集监控环境的温湿度，光照强度，和烟雾灯信息，环 境监测应用界面下可以显示当前连接的节点数据信息。在该界面点击温湿度，光照强度，和烟雾，可

11、以进入各自的历史数据查询2）无线WiFi实验箱还提供了 STM32+WiFi方式的无线通信模块。实验室的实验箱A2槽位上的4路LED 灯桃块核心板采用STM32+WiFi方式，且预先配置为整个实验箱的AP。在使用该功能前，无要 断掉A9板以前的无线WiFi连接，重新与实验箱里配置的无线WiFi连接。检查A9板WiFi配置，将app窗口最小化，点击桌面的设置。打开无线网连接，连接与实验箱设备号相同的无线网-长按无线网标识SSID： yoodaol039 点击高级选项一-设置一选择静态:查看是否已经手工配置静态IP地址为192.168.1.121。随后，就可以点击进入该界面进行数据显示和操作。3）

12、蓝牙通信 点击蓝牙通信进入蓝牙通信界面。 点击红色搜索蓝牙设备按钮，显示搜索到的蓝牙列表。 点击我们要连接的蓝牙设备，进入数据显示和控制界面2.3、在A9板运行个人安卓app使用 U 盘连接 A9 板复制 apk 文件到 A9 板的文件管理中，点击安装，安装成功后运行四、实验结果分析1、串口通信可以通过串口通信在APP控制调光灯的亮度和风扇的开关以及查看温湿度2、无线 WiFi可以通过WiFi连接在APP中控制LED灯的亮灭，和查看光照强度。3、蓝牙通信可以通过蓝牙连接在app中查看是否有烟雾。五、实验总结1、实验箱的设备 id 在实验中起什么作用？ 每个实验箱的工作模块是不能混用的，设备 i

13、d 起到辨别的作用。2、A9 板的无线 IP 地址是不是一定不能修改？ip地址是预设的服务器ip地址不能修改，如果要改也应该修改服务器的ip地址后再修改。3、使用ZigBee,WiFi,和蓝牙三种方式组网，各自有什么优劣？1) WiFi： WiFi技术是目前传输速度最快的的技术，缺点是安全性差，稳定性弱，功耗大, 价格比其余两者贵。2) 蓝牙：蓝牙技术传输速度较WiFi慢比ZigBee快，功耗介于WiFi和ZigBee之间，优 点是体积小，受用群体广，安全性高，缺点是连接范围短。3) ZigBee：优点是价格便宜，功耗低，范围大，安全性高，缺点是传输速率低，成熟案 例少，普及度低。指导教师评分表：实验过程（70%）实验报告（30%）成绩过程表现（20%）目标完成度（50%）原理掌握（10%）撰写规范（10%）分析表达（10%）指导（辅导）教师签名：