TYK-RFID01型 RFID物聯(lián)網(wǎng)教研平臺(tái)（RFID物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)箱）
TYK-RFID01型 RFID物聯(lián)網(wǎng)教研平臺(tái)是專為高等院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)和計(jì)算機(jī)、通訊、電子等專業(yè)教學(xué)而設(shè)計(jì)的一套完整的RFID、WSN實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。平臺(tái)板載多種的RFID讀寫器模塊和場(chǎng)景模擬應(yīng)用模塊，硬件提供底層信號(hào)測(cè)量點(diǎn)，軟件支持標(biāo)準(zhǔn)國際指令分析，是一款軟硬件功能完善的RFID物聯(lián)網(wǎng)體系教學(xué)科研平臺(tái)。系統(tǒng)配套豐富的實(shí)驗(yàn)例程軟件、中間件、和上位機(jī)應(yīng)用軟件，除可以用于教學(xué)實(shí)踐外，還可以作為產(chǎn)品開發(fā)、科學(xué)研究和測(cè)試等領(lǐng)域。
TYK-RFID01型 RFID物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括：多種頻段RFID讀寫器及配套標(biāo)簽、嵌入式M2M網(wǎng)關(guān)、場(chǎng)景應(yīng)用模擬模塊、配套軟件及教學(xué)資源等幾大部分。
一、產(chǎn)品特點(diǎn)
（一）多頻率、多協(xié)議支持，可構(gòu)建RFID無線網(wǎng)絡(luò)
平臺(tái)配套有低頻125K模塊、高頻13.56MHz模塊，高頻RFID原理機(jī)模塊，超高頻915MHz和有源微波2.4GHz RFID模塊；支持ISO15693、ISO14443、ISO18000-2、ISO18000-6C等國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
1、低頻125K讀寫器模塊，支持ISO18000-2協(xié)議，完全支持EM、TK卡及其它125K兼容ID卡片的操作；
2、高頻13.56M讀寫器模塊，支持ISO 14443A協(xié)議，可以讀取Mifare1 S50、Mifare1 S70、Mifare UltraLight、Mifare Pro等射頻卡；
3、超高頻915M讀寫器模塊，支持ISO18000-6C協(xié)議，輸出功率可以調(diào)整，兼容EPC GLOBAL第二代（Gen2）標(biāo)準(zhǔn)和兼容ISO18000-6標(biāo)準(zhǔn)的各種無源標(biāo)簽；
4、微波2.4GHz讀寫器模塊，采用全球開放的ISM微波頻段，支持ISO18000-4\ZigBee協(xié)議，可連接多種傳感器，組建WSN傳感網(wǎng)，并且基于創(chuàng)新性的接口設(shè)計(jì)，可配置連接上述低頻125K、高頻13.56MHz、超高頻915MHz RFID模塊和Cortex-A8網(wǎng)關(guān)構(gòu)成RFID無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用；
（二） 典型高頻RFID原理機(jī)，手持RFID終端機(jī)開發(fā)平臺(tái)
平臺(tái)板載13.56M高頻RFID開發(fā)學(xué)習(xí)原理機(jī)，支持ISO-14443A/B、ISO-15693協(xié)議，基于32位ARM處理器STM32的嵌入式系統(tǒng)，全開放式設(shè)計(jì)，可從*底層學(xué)習(xí)RFID系統(tǒng)原理及應(yīng)用。
1、基于32位ARM STM32 嵌入式處理器，接口齊全，包括4x4數(shù)字鍵盤、LCD液晶屏，USB接口，SD卡存儲(chǔ)接口、RS232串口等，可構(gòu)成一個(gè)完整的高頻RFID手持機(jī)開發(fā)平臺(tái)；
2、支持IOS18000/ISO15693國際標(biāo)準(zhǔn)指令，通過原理機(jī)硬件，逐條分析ISO 14443協(xié)議指令和ISO 15693協(xié)議指令，并可通過底層軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)RFID信號(hào)的設(shè)置和調(diào)整等；
3、硬件上引出RFID信號(hào)探測(cè)點(diǎn)，可以使用示波器進(jìn)行波形測(cè)量，與軟件協(xié)議中的指令進(jìn)行對(duì)照和解析，使用者可以更直觀、形象地了解RFID國際標(biāo)準(zhǔn)指令執(zhí)行的情況，掌握這些指令的功能和用法；
（三）板載場(chǎng)景模擬應(yīng)用系統(tǒng)，無縫連接，支持?jǐn)U展
為演示多種頻段RFID技術(shù)的應(yīng)用，平臺(tái)板載統(tǒng)一接口，提供高速路ETC收費(fèi)系統(tǒng)、門禁控制系統(tǒng)應(yīng)用硬件模塊支持，可生動(dòng)展現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。通過該部分硬件的標(biāo)準(zhǔn)接口還可更換、選配公司配套的更多的應(yīng)用模塊；
1、ETC模塊部分提供帶有獨(dú)立MCU 的欄桿的閘機(jī)控制系統(tǒng)，可通過軟件配置，任意連接平臺(tái)上的其他模塊中應(yīng)用，包括Cortex-A8網(wǎng)關(guān)、125K低頻、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID讀寫器完成配套應(yīng)用演示；
2、門禁模塊部分提供帶有獨(dú)立MCU的繼電器開關(guān)和電磁鎖，可通過軟件配置，任意連接平臺(tái)上的其他模塊中應(yīng)用，包括Cortex-A8網(wǎng)關(guān)、125K低頻、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID讀寫器完成配套應(yīng)用演示；
3、場(chǎng)景模擬應(yīng)用系統(tǒng)基于統(tǒng)一硬件接口，用戶可以靈活應(yīng)用，更換或選擇公司配套其他類應(yīng)用模塊，如聲光報(bào)警、調(diào)速風(fēng)扇、繼電器開關(guān)、語音合成模塊、數(shù)碼管、點(diǎn)陣LED、OLED液晶顯示器等物聯(lián)網(wǎng)控制模塊，構(gòu)建具有靈活、豐富、生動(dòng)、特色的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景應(yīng)用；
（四）接口豐富，可擴(kuò)展性高，支持多種物聯(lián)網(wǎng)模塊
1、系統(tǒng)板載串口復(fù)用路由器，采用CPLD硬件邏輯電路，可自定義連接系統(tǒng)主板上12個(gè)設(shè)備接口。通過串口復(fù)用路由器，板載所有模塊硬件皆可自由連通RFID原理機(jī)、Cortex-A8網(wǎng)關(guān)和上位機(jī)PC電腦，方便用戶使用和實(shí)驗(yàn)操作；
2、系統(tǒng)通過統(tǒng)一的硬件接口，可無縫擴(kuò)展公司配套的GPRS、GPS、WIFI、ZigBee、IPv6、藍(lán)牙、條碼識(shí)別等功能模塊，支持包括溫濕度、光照度、繼電器、電機(jī)、聲光報(bào)警等30余種傳感器模塊，是一款功能強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)；
3、可選配高頻多路復(fù)用器和天線板，場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)板天線信號(hào)探測(cè)板，可配套進(jìn)行RFID射頻原理的深入學(xué)習(xí)與測(cè)量；
二、硬件資源
| Cortex-A8嵌入式 M2M網(wǎng)關(guān) |
處理器： CPU：Samsung S5PV210，Cortex-A8,主頻為1GHz，內(nèi)置PowerVR SGX540高性能圖形引擎，支持流暢的2D/3D圖形加速，*高可支持1080p@30fps硬件解碼視頻流暢播放，格式可為MPEG4，H.263， H.264等 DDR2內(nèi)存：1GMB，32bit數(shù)據(jù)總線，運(yùn)行頻率：200MHz SLC NAND Flash: 1GB 無線通訊： 板載WIFI接口：1路SDIO接口，用于連接WIFI模塊 板載GPRS接口：1路板載GPRS通訊模塊接口 板載3G模塊接口：1路MiniPCIe 3G模塊接口 有線通訊接口： RJ45網(wǎng)口：1個(gè)DM9000AEP網(wǎng)卡，10/100M自適應(yīng) CAN總線：1路CAN總線接口 RS485總線：1路RS485接口 I2C總線 ：1個(gè)I2C EEPROM(256Byte)芯片,用于測(cè)試，預(yù)留1路I2C接口 SPI總線 ：1路SPI總線連接數(shù)碼管，1路連接CAN，1路SPI接口引出 UART串口：2路DB9 RS232串口接口，引出4路TTL UART接口 USB接口：2路USB Host2.0接口，1路MiniUSB Slave2.0接口 音視頻接口： LCD液晶和觸摸屏：7寸TFT LCD，電阻式觸摸屏，支持校準(zhǔn)，預(yù)留電容屏接口 TV-OUT視頻輸出 ：1路TVOUT視頻輸出接口 AV-IN視頻輸入：1路AV視頻輸入接口，可直接連CCD攝像頭 音頻輸入輸出：1路3.5mm立體聲音頻輸出接口，1路麥克風(fēng)輸入 HDMI接口：1路HDMI輸出接口 CMOS Camera：1路CMOS 高清攝像頭接口 外設(shè)接口： SD卡接口：1路標(biāo)準(zhǔn)SD卡插座 ADC輸入：1路連接可調(diào)電阻 PWM蜂鳴器 1路PWM蜂鳴器 中斷按鍵：8個(gè)中斷按鍵，用于用戶輸入控制 LED燈：5個(gè)LED燈，用于測(cè)試 RTC時(shí)鐘：1個(gè)RTC時(shí)鐘備份 |
| 125K模塊 | ISO18000-2協(xié)議，支持EM、TK及其兼容卡片 自動(dòng)尋卡方式，當(dāng)有ID卡片進(jìn)入到天線區(qū)后，該讀卡器通過串口或USB口向外輸出卡片序列號(hào) 自帶看門狗 讀寫距離:40~60mm 電源：DC5V 讀卡電流：5V/54mA 工作溫度：-10~+70℃ |
| ISO14443模塊 | 適用于多種場(chǎng)合讀寫卡應(yīng)用，特別是標(biāo)簽檢測(cè)，標(biāo)簽整個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)測(cè)試， 銷售POS應(yīng)用、RFID卡或標(biāo)簽的個(gè)性化讀寫、標(biāo)簽數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)讀寫 用戶界面：2個(gè)LED指示燈 電源：DC5V 工作溫度：0℃～+60℃ 工作頻率：13.56MHz 可讀寫標(biāo)簽：ISO 14443 TypeA RF功率：100mW～300mW *大讀寫距離：100mm（與標(biāo)簽有關(guān)） |
| ISO15693M RFID 原理機(jī)模塊 |
基于32位ARM控制器，板載4.3寸彩色觸摸液晶屏，12個(gè)按鍵，板載一體化天線，可模擬手持機(jī)工作模式 多串口，可與其它配件接合使用，功能強(qiáng)大 帶有信號(hào)探測(cè)針，通過示波器能提取、展現(xiàn)出RFID系統(tǒng)中整個(gè)的射頻信號(hào)，包括：編碼信號(hào)、載波信號(hào)、調(diào)制信號(hào)、調(diào)制載波信號(hào)、功率放大信號(hào)、電子標(biāo)簽返回的信號(hào)、FSK解調(diào)信號(hào)、ASK解調(diào)信號(hào)等 板載接口：標(biāo)準(zhǔn)RS232串口，USB OTG接口，SD卡存儲(chǔ)接口，EEPROM存儲(chǔ)器 供電方式：電壓DC 5V（提供AC/DC適配器）工作電流500mA 工作溫度： -10℃ ～ +60℃ RF工作頻率：13.56MHz *大讀寫距離：30cm（與標(biāo)簽有關(guān)） |
| ISO18000-6C模塊 | 工作頻率：ISM 902-928MHZ 工作模式：跳頻工作、定頻工作或軟件可調(diào) 功率可調(diào)范圍：0dBm～27dBm 可調(diào) 天線：外接天線 通信口：USB 通信速率：Up to 57,600bps 可讀標(biāo)簽協(xié)議：EPC C1 Co Gen2, ISO-18000-6C 讀取距離：棒狀天線15cm~1m，板狀6dBi天線3~5m 電源：+5V DC, less than 1Amps 工作溫度：-20℃~+65℃ 存儲(chǔ)溫度：-35℃~+85℃ |
| 2.4GHz模塊 | 工作條件：環(huán)境溫度-20℃～+70℃;相對(duì)濕度≤90% 工作頻段：2.400GHz ～2.525GHz ISM波段 頻道數(shù)：126 調(diào)制方式：GFSK 識(shí)別方式：全方向識(shí)別 天線：內(nèi)置天線，也可外接天線（選配）。 加密方式：非加密和加密可選。 讀卡距離：0～100m可調(diào)（與有源電子標(biāo)簽的設(shè)置有關(guān)） 讀卡方式：有源卡主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)，讀卡器接收數(shù)據(jù) 電源：DC5V(≧100mA) 通信方式：UART 通信速率：*大1Mpbs 其他功能：傳感器模塊（可選配20余種） |
| 場(chǎng)景應(yīng)用模擬模 -ETC模塊 |
處理器：STM8S 執(zhí)行器：步進(jìn)電機(jī)+閘機(jī)欄桿 通信口：UART 電源：+5V DC 功能：模擬ETC高速路收費(fèi)系統(tǒng)，可通過軟件配置連接平臺(tái)上任意一個(gè)模塊，包括Cortex-A8網(wǎng)關(guān)、125K低頻、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID讀寫器完成應(yīng)用演示 工作溫度：-20℃~+65℃ |
| 場(chǎng)景應(yīng)用模擬模塊 -門禁模塊 |
處理器：STM8S 執(zhí)行器：繼電器+電磁鎖 通信口：UART 電源：+5V DC 功能：模擬電磁門禁控制系統(tǒng)，可通過軟件配置連接平臺(tái)上任意一個(gè)模塊，包括Cortex-A8網(wǎng)關(guān)、125K低頻、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID讀寫器完成應(yīng)用演示 工作溫度：-20℃~+65℃ |
| 串口復(fù)用路由器 | 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)板載串口設(shè)備邏輯復(fù)用路由器，采用CPLD硬件邏輯電路，可自定義連接系統(tǒng)主板上12個(gè)設(shè)備接口。通過串口復(fù)用路由器，板載所有模塊硬件皆可自由連通RFID原理機(jī)、Cortex-A8網(wǎng)關(guān)和上位機(jī)PC電腦，方便用戶使用和實(shí)驗(yàn)操作 |
| 多路復(fù)用器和天線板模塊(選配) | 陣列式選擇輸出天線；軟件設(shè)置輸出地址并進(jìn)行開關(guān)選擇，多路切換，共用RF同軸電纜進(jìn)行控制，無需附加電纜 RF接口：1個(gè)50ohmSMA標(biāo)準(zhǔn)RF輸入插頭，供讀寫器使用，8個(gè)50ohmSMA標(biāo)準(zhǔn)輸出插頭，供擴(kuò)展天線使用、 主機(jī)接口：標(biāo)準(zhǔn)RS232串口（ESD保護(hù)，自動(dòng)波特率，*大波特率115.2Kbps） 通訊經(jīng)由RF輸入同軸電纜。 工作溫度：0℃ -+ 50℃ 開關(guān)特性：8W（*大開關(guān)選擇頻率下功率）,小于150ms(開關(guān)選擇頻率),0.5db（*大衰減） 其它：動(dòng)態(tài)選擇并驅(qū)動(dòng)所接天線進(jìn)行獨(dú)立工作或成對(duì)工作； 完全可由主機(jī)進(jìn)行配置； 讀寫模塊可以通過地址觸發(fā)選擇工作天線。 |
| 場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)板模塊(選配) | 檢測(cè)讀寫器天線產(chǎn)生的RF場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)弱； 快速判斷讀寫器天線是否工作； 輔助天線調(diào)試； 工作頻率：13.56MHz； 工作溫度：0℃ - +60℃ |
| 信號(hào)探測(cè)板模塊(選配) | 針對(duì)13.56MHz RFID系統(tǒng)開發(fā)的探測(cè)板，主要用來捕獲讀卡器發(fā)送的原始編碼數(shù)據(jù)信號(hào) 工作頻率：13.56MHz，支持ISO14443、ISO15693協(xié)議。 對(duì)比天線探測(cè)板靠近和遠(yuǎn)離天線區(qū)域的示波器檢測(cè)信號(hào)，理解HF天線射頻信號(hào)隨距離衰減的理論知識(shí)。 |
三、軟件資源
配套相應(yīng)模塊的實(shí)驗(yàn)例程及開發(fā)工具，提供全部的應(yīng)用系統(tǒng)的源代碼，包括圖書館管理系統(tǒng)、槍支管理系統(tǒng)、身份識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)、智能貨架系統(tǒng)和倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)，應(yīng)用系統(tǒng)多卡發(fā)卡等系統(tǒng)DEMO軟件。讓使用者能非常迅速的掌握了應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的能力。通過實(shí)驗(yàn)，可以幫助使用者，不僅使用API接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)RFID應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)，而且還培養(yǎng)使用者從更底層，通過命令更加直接的控制讀寫器，模擬實(shí)現(xiàn)實(shí)際系統(tǒng)的功能，模擬整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)流程，實(shí)現(xiàn)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的功能；
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
| 第一部分 系統(tǒng)簡介 |
| 第一章 教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介 |
| 第二部分 RFID實(shí)驗(yàn)（硬件部分） |
| 第二章 RFID 系統(tǒng)的基本實(shí)驗(yàn) |
| 實(shí)驗(yàn)一 RFID系統(tǒng)的編碼 |
| 實(shí)驗(yàn)二 RFID系統(tǒng)的載波產(chǎn)生 |
| 實(shí)驗(yàn)三 RFID系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)制 |
| 實(shí)驗(yàn)四 RFID系統(tǒng)的RF信號(hào)功率放大 |
| 實(shí)驗(yàn)五 RFID系統(tǒng)的末級(jí)輸出調(diào)制載波信號(hào) |
| 實(shí)驗(yàn)六 RFID系統(tǒng)的解調(diào)－FSK 模式 |
| 實(shí)驗(yàn)七 RFID系統(tǒng)的解調(diào)－ASK 模式 |
| 實(shí)驗(yàn)八 RFID系統(tǒng)的天線 |
| 第三部分 RFID實(shí)驗(yàn)（協(xié)議部分） |
| 第三章 標(biāo)簽信息的讀寫實(shí)驗(yàn) |
| 第四章 RFID 防撞系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) |
| 第五章 CRC實(shí)驗(yàn) |
| 第六章 RFID 信令實(shí)驗(yàn) |
| 第七章 數(shù)據(jù)包分析實(shí)驗(yàn) |
| 第八章 信令數(shù)據(jù)包實(shí)驗(yàn) |
| 第四部分 DLL 應(yīng)用設(shè)計(jì)(上位機(jī)應(yīng)用開發(fā)部分) |
| 第九章 DLL實(shí)例設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) |
| 第五部分 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) |
| 第十章 應(yīng)用程序開發(fā)指導(dǎo) |
| 第十一章 HF 高頻13.56M模塊實(shí)驗(yàn) |
| 第十二章 LF 125K ID 卡讀取實(shí)驗(yàn) |
| 第十三章 HF 高頻RFID ETC應(yīng)用模擬實(shí)驗(yàn) |
| 第十四章 LF 125K 門禁控制應(yīng)用模擬實(shí)驗(yàn) |
| 第六部分WSN 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)計(jì) |
| 第十三章 WSN 模塊配置操作實(shí)驗(yàn) |
| 第十四章 WSN 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)設(shè)計(jì) |
| 15.2.1 WSN 與 HF ISO15693 RFID結(jié)合應(yīng)用實(shí)驗(yàn) |
| 15.2.2 WSN 與 HF ISO14443 RFID結(jié)合應(yīng)用實(shí)驗(yàn) |
| 15.2.3 WSN 與 UHF ISO18000-6 RFID結(jié)合應(yīng)用實(shí)驗(yàn) |
| 15.2.4 WSN 與 LF 125K ID RFID結(jié)合應(yīng)用實(shí)驗(yàn) |
| 第七部分 綜合實(shí)訓(xùn)軟件實(shí)驗(yàn)(綜合項(xiàng)目部分) |
| 1 RFID電子錢包應(yīng)用實(shí)例 |
| 2 槍支管理系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例 |
| 3 圖書館管理系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例 |
| 4 人員管理系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例 |
| 5 倉儲(chǔ)管理系統(tǒng) |
| 6 智能貨架系統(tǒng) |
五、設(shè)備配置清單
| 序號(hào) | 名稱 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | 實(shí)驗(yàn)箱底板 | 塊 | 1 | |
| 2 | Cortex-A8智能網(wǎng)關(guān) | 塊 | 1 | 對(duì)于非A8版本，可選配多種通訊模塊和傳感器模塊 |
| 3 | 125K低頻RFID模塊 | 塊 | 1 | 配套電子標(biāo)簽2個(gè) |
| 4 | ISO14443高頻RFID模塊 | 塊 | 1 | 配套電子標(biāo)簽2個(gè) |
| 5 | ISO18000-6C模塊 | 塊 | 1 | 配套電子標(biāo)簽2個(gè)，帶外接PCB天線 |
| 6 | 2.4G 通訊模塊 | 塊 | 2 | |
| 7 | ISO15693M RFID原理機(jī)模塊 | 塊 | 1 | 配套電子標(biāo)簽2個(gè)，帶外接PCB天線 |
| 8 | 場(chǎng)景應(yīng)用模擬模-ETC模塊 | 塊 | 1 | 可選配其他通訊或傳感器模塊 |
| 9 | 場(chǎng)景應(yīng)用模擬模塊-門禁模塊 | 塊 | 1 | 可選配其他通訊或傳感器模塊 |
| 10 | 電源適配器(5V5A主板) | 塊 | 1 | |
| 11 | USB2UART調(diào)試板 | 塊 | 1 | |
| 12 | 網(wǎng)線 | 根 | 1 | |
| 13 | J-Link仿真器 | 個(gè) | 1 | |
| 14 | ST-Link仿真器 | 個(gè) | 1 | |
| 15 | 雙母交叉串口線 | 根 | 1 | |
| 16 | B型公接口USB線 | 根 | 1 | |
| 17 | Mini USB線 | 根 | 1 | |
| 18 | 配套光盤 | 張 | 1 | |
| 19 | 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 | 本 | 1 | 1本紙質(zhì)打印，或電子版 |
