第二届“TI •无线龙”杯全国大学生物联网和嵌入式设计大赛

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第二届“TI •无线龙”杯全国大学生物联网和嵌入式设计大赛 [复制链接]

http://www.wxltech.com/tiwxl/index1.html物联网设计大赛
        一、大赛背景        2009年，无线龙和美国德州仪器（TI）公司共同举办了第一届低功耗无线设计大赛，在全国参赛高校老师和同学的支持下，取得圆满成功；为了推动物联网技术和低功耗无线技术的发展，无线龙通讯科技集团和美国德州仪器（TI公司）决定联合共同举办2012年第二届“无线龙•TI”杯全国大学生嵌入式物联网设计大赛，希望携力为高校和职业学校搭建一个交流学习、项目实践、人才培养的全国性创新实践和竞赛平台。
 
    二、大赛目的      大赛目的在于对高校和职业学校进行嵌入式、物联网和高频微波通讯，无线传感器网络等全新技术领域注入新的教学方法，知识体系，加强嵌入式、物联网课程的实践环节；提高大学生的创新意识、动手能力和团队精神，鼓励学生踊跃参加课外科技实践；为中国嵌入式和物联网技术培养优秀人才。
    三、组织运行模式    大赛采用分赛选拔，决赛评优的形式，在全国五个区域设立分赛区，由分赛区组委会负责组织评选工作，然后由全国大赛组委会对分赛区进行统一管理指导并组织全国总决赛    主办单位：美国德州仪器公司     承办单位：无线龙科技集团公司   
    四、赛事时间    1、比赛报名：2012年2月15日——2012年5月30日    2、分赛区选拔赛： 2012年7月1日-8月30日    3、全国总决赛：2012年10月
    五、参赛流程    1、报名：通过官方网站浏览比赛详细条款后下载参赛电子报名表对应所属赛区按要求填写完整，在规定报名时间内发电子邮件至大赛组委会邮； 5个工作日内组委会回复收到并确认没有问题为提交成功；    2、分赛区选拔：按官网公布的大赛信息，准时携带作品和PPT演示文件等相关资料到指定地点参加分赛区选拔，按分赛区要求进行比赛。    3、全国总决赛：参赛队确认入选决赛后先对作品进行完善，提交全部文档和资料，按官网要求准备相关资料和到无锡参加全国总决赛；
    
    六、五个赛区设置       东北、东北赛区：天津无线龙公司负责组织      华南赛区： 深圳无线龙公司负责组织    华中赛区： 长沙无线龙公司负责组织    西北，西南赛区：成都无线龙公司负责组织    江南赛区：      无锡无线龙负责组织       
    七、参赛规则    1、参赛单位：以学校或学院为基本参赛单位，统一报名、邮寄资料和参赛。    2、参赛队员：高校和职业学校在校生均有资格报名参赛；每支参赛队最多五名队员组队；    3、指导教师：每支队伍指导教师大赛均颁发证书，    4、作品要求：作品必须为原创，鼓励创新。
 
    八、大赛平台     参赛作品应基于无线龙科技集团公司嵌入式、物联网教学科研平台和无线龙生产的TI芯片开发套件和专业开发系统；     为了满足大赛嵌入式和物联网创新应用的需求，让参赛队伍能够快速掌握嵌入式、物联网行业众多的新兴技术，快速搭建起嵌入式物联网创新应用的原型设备，无线龙科技集团公司特别推荐各种TI低功耗无线专业开发套件（PK系统）和物联网嵌入式教学科研平台感知RF系列产品，基础RF实验箱3款平台以供参赛队选择，同时为了加快高频硬件测试和传感器网络协议栈直观化和仪器化开发，无线龙还特别推荐IOTA-1000物联网综合分析仪;大赛组委会在评选时将优先考虑使用推荐平台的参赛队。    *参赛平台不符合以上规定平台的队伍不具备评奖资格*
       
         大赛推荐硬件平台介绍
      1、 无线龙系列TI低功耗无线专业开发系统      无线龙通讯作为TI公司低功耗无线和物联网中国设计中心，8年来，我们一直是
国内领先的专业开发系统提供商，我们已经向国内外上万家客户提供各种最新的物
联网，低功耗无线开发平台，协助客户完成芯片级和系统级别的教学和开发使用。
无线龙专业开发平台PK，个人开发平台PS，传感器网络开发系统WSN系列都是
国内金牌产品，这些产品注重核心协议栈，源代码开放，专业化生产测试，是物联
网专业教学，实验，创新项目开发，设计竞赛的理想选择。也是物联网专业建设中
理想的实验室首选设备。无线龙目前提供全系列TI低功耗无线开发工具和套件；
   
              图一   无线龙TI系列专业开发系统和开发套件
   TI公司和无线龙科技集团主要推荐参赛使用开发套件：
   
推荐产品名称        主要部件        主要技术和特点        应用产品范围
CC2540-PK12        3个高级开发底板；3个无线龙CC2540高频模块；C51RF-3实时在线仿真器一个        蓝牙Bluetooth 4.0低功耗（BLE）软件协议栈开发套件和传感器采集等软件源代码        医疗保健、移动互联网和物联网，手机、PC、蓝牙耳机，运动与健康产品；
CC1120-PK12        2个高级开发底板；2个无线龙CC1120高频模块；选购MSP430实时在线仿真器;        CC1120 窄带收发器芯片可以使无线通讯距离范围大大增加（139-dB 链路预算）        家庭和建筑物自动化，工业控制，无线保健，无线传感器网络和有源RFID
C51RF-PS        4个电池底板；5个无线龙CC1110/2510高频模块；C51RF-PS实时在线仿真器一个        SimpliciTI网络协议源代码开发包，样板软件包；分基本，扩展，网络不同配置；        智能家居，安防，遥控，传感器和有源RFID,消费电子产品等
CC2520-PK        3个MSP430开发底板；3个CC2520高频模块；选配MSP430实时在线仿真器一个        ZIGBEE PRO软件协议栈开发套件和传感器采集等软件源代码和无线龙相关系列教材        智慧能源，智能家居，智慧楼宇，现代农业，智慧交通，智能家电等等
CC2530-PK        3个高级开发底板；3个无线龙CC2530高频模块；C51RF-3实时在线仿真器一个        ZIGBEE PRO软件协议栈开发套件和传感器采集等软件源代码和无线龙相关系列教材        智慧能源，智能家居，智慧楼宇，现代农业，智慧交通，智能家电等等
CC2431-ZDK        8个CC2430参考节点；3个无线龙CC2431定位模块；C51RF-3实时在线仿真器一个        ZIGBEE PRO软件协议栈无线定位开发套件和无线定位样板等软件源代码和无线龙相关系列教材书籍        无线定位技术和相关医院，井下等室内高精度定位技术开发；

        2、 无线龙物联网嵌入式教学科研平台－感知RF系列     
        无线龙感知RF-1- LM3S9B96实验箱 采用TI Stellaris® ARM® Cortex™-M3微控制器和TI －ZSTACK ZigBee PRO协议栈和多种传感器组合设计,是物联网和嵌入式教学的理想平台；   
                  图二   感知RF-1-9B96 实验箱
        感知RF-2系列实现了网关核心软件采用LINUX操作系统和QT图形界面代码开发，这样使物联网主干课程可以深入到大型操作系统，完成高端嵌入式系统，嵌入式无线，ARM/Cortex-A8等处理器结构和编程，LINUX和QT编程，RFID，高级无线传感器网络等知识点和知识模块的教学和创新实验，工程项目教学竞赛等和实验实训。
        感知RF-2系列产品还同时支持WIN CE和Android操作系统，是参赛队伍可以利用丰富的嵌入式开源平台，设计高端高性能物联网和嵌入式应用系统；
        无线龙感知RF－2系列物联网教学系统提供丰富并具有特色的硬件资源，海量开源的软件资源，自主知识产权的集成开发软件，丰富的教学资源，一体化售后服务。
       
                     图三   感知RF=2- Cortex -A8 实验箱
       
        3、IOTA-1000/IOTA-1100系列物联网综合分析仪
       
        图四  无线龙专利产品  IOTA-1000物联网综合分析仪
               从物联网基础课程，到专业课程，实践实训等，观察各种电子波形，频谱，信号，环境噪声等，都需要由多种电子仪器来完成，当物联网进入高达数GHZ的高频微波领域，对RF频谱信号强度，频率范围等频域的测量和分析，就成为教学实验和设计的必备需要。
        IOTA-1000物联网分析仪实现了通用仪器的集成化和高频微波仪器的平民化，易用化，使高校和职业学校迅速装备了物联网和嵌入式实验室需要的主要设备仪器，让老师和学生全面进入RF电路，RF通讯，移动通信，高频微波工程设计等物联网技术的前沿领域和核心技术领域，培养具有包括高频微波技术，高频通讯技术，高频微波电路设计技术的在内的
全方位理论和实践知识的工程技术人才。
      在无线传感器网络中，节点、路由器、网关等之间各种数据包，在空气中密集传输，物联网分析仪内置的传感器网络空中协议分析仪就像一个能够透视空中无线数据包装的X光机，让设计和开发人员，能够实时收集，观察，纪录，观察和实时分析这些本来看不见，摸不着的空中无线数据包装。IOTA-1000空中协议分析仪采用完全图形化的显示界面，可以让你瞬间完成多达10个无线频道的并行监视，并且实时观察到完整的网络拓扑，节点健康，网络流量和交通，自动包装比较，包装纪录历史和数据包装内的各种标识，数据帧结构，协议栈数据结构等详细信息，并且也能够多种格式和方式实时显示出来。让你设计各种物联网网络设备和产品时，更加快捷方便和容易；
     IOTA-1100系列是IOTA-1000的增强和改进型号，采样标准仪器外观，全功能仪器键盘和旋钮，RF频谱仪增加可选择全频谱功能，RF网络分析仪和全频谱高频RF信号发生器等高级功能，可以作为大赛参赛队进行软件和硬件设计的高级研发工具和设备；
     九、大赛命题     本赛事设计内容可涵盖：物联网感知层和网络层多种应用（智慧城市，智能交通，远程医疗，智慧港口物流，环境监测，运动与健康多种智能服务等）、消费类电子、数字电视、GPS导航和无线定位、智能手机和平板电脑、多功能智慧数字家电、多媒体技术、视频编码解码、图像处理、安防监控、短距离和远程无线通讯、GSM/3G/4G网络通讯，各种类型无线传感器网络，信息识别、工业应用、医疗卫生领域的硬件设计，高频微波设计，产品工业设计，应用软件，系统软件等。    TI嵌入式和微功耗无线平台可应用于：绿色照明，能量收集，绿色电源，安防安保，各种超低功耗手持设备，智能机器人，物联网，各种智能/射频卡系统，智能医疗检测/分析/保健产品（包括家用），电脑周边产品，电子玩具，电子娱乐衍生产品，智能/节能家电产品，汽车电子，工业自动化控制，智能电表/仪表，无线传感器网络，M2M等等众多热点应用创新领域；大赛中可将此平台应用于与物联网和无线传感器网络相关的各种系统中，设计各类智能传感器节点和路由器等数据采集装置、简单人机交互终端、输出执行机构等等，完成各种无线采集数据本地数据处理并与网络通信，所有网络最终连接互联网，实现云计算和多种网络连接。
        建议的参赛项目如下：
        题目：基于ZIGBEEPRO的智慧能源系统     思路：通过使用最新的TI ZIGBEEPRO核心协议栈中“智慧能源”的应用模式，设计具有传感器网络功能的智慧电表，智慧水表，智慧煤气表等，实现耗电量、耗水量、耗气量（天然气量或者煤气量）、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量与其他能源应用量的实时监测功能，实行能源消费分户、分类、分项计量，并对能源消耗状况实行监测，及时发现、纠正用能浪费现象。系统建议采用CC2530等无线SOC作为核心控制器连接各种传感器，将采集到的现场数据和实现通过2.4G ZIGBEEPRO网络发送到由GSM/CDMA组成的网关上，传输到远端服务器，可以在PC或者服务器“云计算”端获取到现场数据曲线，报表，实现实时报警。
        题目：基于物联网的贵重和危险物品监控系统     思路：日常生活中很多易燃易爆系统需要实时监管，很多博物馆等场合也需要实施安全监控，随时发现这些物品的位置和信息，本系统采用微体积和微功耗的有源和无源射频识别微型RFID标签，安装在被监控物体上，标签上具有多种新型传感器，包括防拆开关和温度传感器，并布置多种无线移动微型基站，将被监控物体上的实时信息通过GSM/CDMA网络进行远程传输，从而及时预警，防盗，减少财产损失。同时可对被监管物体上的标签和微型基站可以通过空中无线升级，方便维护，保证安全。       题目：基于物联网的食品安全追踪系统      思路：实现从生产到餐桌的全面跟踪，对于食品安全非常重要，本系统采用高频HF和超高频UHF 低成本标签和多个不同功率和不同标准的RFID读卡器及其网络连接，实现家禽养殖，水果蔬菜的，农作物种植等过程的全面跟踪，包括运输过程和物流的出库，入库，和分拣流程。通过实时获取食品生产和运输过程的信息，实现服务器和数据中心的云计算和实时数据分析和报表功能。对食品安全每个环节进行全面监控和报警；      题目：智慧家居系统     思路：设计一款智能家居控制系统，要求采用无线传感器网络SOC作为节点，以ARM控制器作为网关系统，采用GSM/GPRS,WIFI等方式，连接互联网； 节点采用电池和其他能量收集方式供电，具备OLED液晶屏接口等资源，可以外连温度、烟雾、热释红外等传感器和电动窗帘、门禁系统等，构成简单的智能家居模拟系统。      题目：基于ARM的嵌入式和物联网应用解决方案    思路：针对ARM Cortex M4/M3/ A8平台在多媒体处理，高处理性能和丰富的接口特性，结合实际应用，可以扩展出许多应用解决方案。例如：安防监控，视频会议,工业控制，绿色农业等      题目：基于微功耗蓝牙4.0的应用产品设计     思路：目前数字家电越来越贴近生活，如何使用最新的蓝牙4.0技术，实现各种新一代消费电子产品的设计，对嵌入式设计是一个新挑战；这里考虑采用TI最新的开源微功耗蓝牙4.0协议栈和CC2540低功耗蓝牙SOC，设计各种运动与健身，健康与个人医疗等相关的电子产品，包括具有蓝牙网络功能的运动鞋，血压计，磅秤，心电监视器，智能手表，遥控器，烟雾报警器，耳机，音响等等      题目：汽车电子和解决方案     思路： 电子技术飞速发展的今天，我们可以预见在不久的将来，各种具有网络化功能的嵌入式系统和传感器网络系统，将会成为新型汽车电子设备的一部分，本方案考虑采用微功耗无线SOC和ARM处理器，开发具有RFID,NFC等功能的各种出门无线遥控器和安全系统，轮胎压力自动监控，GPS导航系统，驾驶安全系统、车载多媒体娱乐系统等、作品可以利用嵌入式ARM处理平台实现智能车载终端，使用3G/4G无线网络等功能展开设计。      题目：无线射频和无线语音方案     思路：图像与视频和语音监控系统是应用计算机与通信技术实现对目标地区信息监控的系统，常应用于交通、能源、公安、电信、军事等部门。随着嵌入式处理器视频处理性能的提升，基于高性能嵌入式处理器设备的视频监控方案得到广泛应用。作品可以利用目前智能手机和平板电脑使用的高端嵌入式处理器，结合这些该处理器高性能的图形图像硬件加速器，采用H.264等高级视频编码规范进行软件设计，围绕视频监控、远程图像与无线视频传输、高清视频会议等系统功能设计以物联网为中心的无线视频和语音监控方案。     题目：智能手机和平板电脑方案    思路： 随着互联网、信息移动技术的发展和I-PHONE, I-PAD的成功推广，ARM嵌入式处理器与嵌入式操作系统已经是物联网技术的重要基础技术，作品可以围绕利用嵌入式处理器硬件环境，基于嵌入式操作系统设计出界面美观、操作便捷、功能丰富、贴近生活的信息娱乐终端（包括具有联网功能的智能手机和平板电脑），通过这些智能移动终端设计，在掌握物联网时代嵌入式设计的主要技术关键。    题目：电脑外设产品设计方案   思路：随着信息产业的发展。电脑已经普及到千家万户，采用新一代具有网络功能的无线SOC，可以完成多种新型电脑外设的设计，参赛作品可以设计无线键盘，无线鼠标，无线触摸屏，无线游戏摇杆，无线手势识别，指纹识别，RFID识别，NFC功能读卡器和标签，RF4CE标准遥控器，无线视频和无线语音等外设。     题目：新一代无线定位技术    思路：GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，广泛地应用于我们生活，但是在很多特殊环境，还不能使用，包括室内，井下和很多需要微功耗的场合，新一代无线定位技术采用ZIGBEE, WIFI等网络和超声波，红外线等各种新型传感器，突破了GPS的技术瓶颈，作品可以探索采用这些新技术，设计全新的低成本，微功耗无线定位系统。     题目：无线传感器网络协议栈软件开发和应用    思路：随着物联网和无线传感器网络发展，掌握传感器网络的标准和核心软件协议栈，是掌握物联网核心技术的关键；参赛作品可以在这个全新的领域内，借鉴和使用TI公司提供的一系列开源协议栈，来实现高可靠性感知层和网络层产品设计；
        这些协议栈和标准协议栈包括：
        SimpliciTI™ Network Protocol，
         ZigBee