Android开放式手机物联网开发平台创新实验室方案.doc

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Android开放式手机物联网开发平台创新实验室建设方案
------智能移动终端方案

ICES Android平台研发中心

目 录

一、Android手机物联网背景和发展趋势3
1.1 Android背景3
1.2 Android发展趋势3
二、物联网背景和发展趋势4
2.1 背景和发展趋势4
2.2 Android手机物联网发展的重要性和迫切性4
三、建设Android手机物联网开发平台实验室的人才培养目标6
四、建设Android手机物联网开发平台实验室的构架7
五、Android手机实训开发平台介绍8
5.1 平台特色8
5.2 ICES-M6 Android手机实训开发平台详细介绍8
5.3 ICES-M6 Android手机实训开发平台实验目录11
六、Android手机物联网实验室配置15
6.1 场地规划15
6.2 基础实验设备(计算机)15
6.3 Android智能移动创新实验室配置(满足50个学生)15
6.4 Android手机物联网实训实验室硬件配置(满足50个学生)16
七、关于android的大赛和服务17
7.1 简介17
7.2 服务17

一、Android手机物联网背景和发展趋势
1.1 Android背景
Android一词的本义指“机器人”，同时也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。

1.2 Android发展趋势
据职酷网2011年6月数据统计显示：目前热招的Android技术相关岗位约有3882个，而一个月的有效岗位量在2298个。主要热招职位包括Android开发工程师、Android软件工程师、Android应用开发工程师、系统驱动工程师，Android手机游戏开发、Android系统软件开发、Android程序员、Android游戏应用版本管理、人机交互分析工程师、Android中间层开发工程师等。
从人才需求类型来看，目前对Android人才需求一类是偏向硬件驱动的Android人才需求，一类是偏向软件应用的Android人才需求。从目前的招聘需求来看，后者的需求最大，包括手机游戏、手机终端应用软件和其他手机应用软件的开发。据职酷网职位搜索库统计显示，目前企业对这类应用软件的Android开发人才占总需求的72%。
职业专家分析说，由于目前Android技术较新，无论是相关书籍、培训还是大学教育，都处于初级阶段，因此Android人才短期将供不应求。从长期来看，随着各种移动应用和手机游戏等容需求日益增加，也将激励大中小型手机应用开发商加大对Android应用的开发力度，因此Android人才的就业前景也非常广泛。

二、物联网背景和发展趋势
2.1 背景和发展趋势
国物联网产业呈现“井喷”增长，物联网市场如今已从电力、交通、安保等公共服务领域逐步走入民用市场，初步形成产业链。此外，各地政府对物联网产业的热衷态势无不透露着未来该产业的诱人前景，权威机构预测，2010年中国物联网产业市场规模将达到1800亿元，5年后可达7000亿，市场投资前景巨大。随着物联网市场的爆发性扩，预计物联网行业，明年会有10万以上人才缺口，而且未来10年，每年会以20%的缺口递增。
物联网开发应用涉与电子、嵌入式开发、自动化控制、网络通信、计算机等专业知识的综合应用，大学本科阶段将重点学习理论知识。需要进一步掌握动手实践能力，才能适应工作需要。高等职业院校开展以实验、项目开发为主的物联网应用实训则是一个极好的人才培养途径。实训环节的教学工作是职业教育教学体系的重要环节，建立符合人才市场需求的实训室也成为专业建设的重要工作。

2.2 Android手机物联网发展的重要性和迫切性
全球发达国家中，物联网发展已经成为国家战略。
美国凭借其在芯片、软件、互联网、高端应用集成等领域的技术优势，通过龙头企业和基础性行业的物联网应用，已逐渐打造出一个实力较强的物联网产业；欧盟委员会则寄望《欧盟物联网行动计划》，主导全球物联网话语权，而日等国则分别通过"I-Japan战略2015"和"U-Korea战略"，争夺全球物联网标准的制高点。国目前在物联网相关的信息家电、汽车电子等领域已居全球先进行列。
在中国，手机物联网发展迅速，已被国家列入"十二五"规划的重点发展领域。
2009年8月7日，温家宝总理来到物联网产业研究院考察，对物联网发展做出重要指示，并表示在物联网的发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术。
2010年闭幕的十七届五中全会上，会议重点审议了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》。"十二五"规划将明确战略新兴产业是国家未来重点扶持的对象，其中包括手机物联网技术在的新一代信息技术又是重中之重。截至2011年12月底，我国网民规模达到7.57亿，其中手机网民规模达4.03亿，而手机物联网潜在用户已超过8.7亿，发展迅猛；最引人注目的是，我国网络购物用户年增长48.6%，是用户增长最快的应用，预示着更多的经济活动步入互联网与手机物联网时代。
Android手机物联网设备，融合了Android软件开发与物联网的2大全新技术，培养Android移动智能物联设备综合型人才的需求为依据，爱思点电子结合高校原电子信息技术专业人才与嵌入式软件培养方案，推荐Android智能手机物联网实训室建设方案，来满足Android软件开发和物联网应用市场紧缺人才需求。经过调研和分析，确定了符合行业岗位需求的人才培养模式，并就课程改革和实训室建设工作。结合企业人才需求分析，我们制定了符合Android软件开发和物联网企业需求、具有市场前瞻性的实训开发环境的技术实训室建设方案。

三、建设Android手机物联网开发平台实验室的人才培养目标
1、提高学生工程实践、创新意识和科技创新能力，以培养国家和地方经济建设所需的智能手机软件应用人才和传感物联网人才为目标。通过实践教学将课本上的基本理论与当今广泛应用的专业技术、前沿技术接轨，使学生在校园本科教育阶段就可以完成简单的工程实践，培养与塑造出通、专兼备的高素质人才。实现学校和企业人才无缝衔接。
2、目前计算机、电子信息技术、软件工程、通信等部分专业课程主要以课程讲授为主，这种教学模式下，同学缺乏实际操作经验保障，缺少团队合作素质培养，不仅难以增强对相关理论的深刻理解和融会贯通，更难以激发主动创新的精神，Android手机物联网技术是一门全新的应用性很强的综合学科，需要在实践中体会。所以高校有自己的实践教学环境是很有必要的，这将使学生毕业时更适应企业的工作环境。
3、Android软件应用和物联网应用是一门实践技术，需要需要通过大量的实践环节来学习，和我们的单片机课程一样需要一个实验开发的平台，让他们有机会了解、接触到最新的知识、技术，活跃学习气氛，开阔学生的眼界，刺激和提高学生们的学习积极性，使得他们更好地完成基础课程的学习。
4、提高就业率将所学到的知识真正应用于实践当中，提高动手能力和创新意识，真正掌握好企业所需的各种本领，为就业打好基础。
5、完成人才选拔和人才积累，使得部分同学能够在毕业前有能力、有机会参与真正的项目制作。同时也有利于提高师资队伍的整体水平，为老师提供更多、更直接的开发科研项目的机会。在人才储备达到一定水平的基础上，将学生分为“开发、营销、管理”等若干小组，通过与公司合作，真正进行项目开发。

四、建设Android手机物联网开发平台实验室的构架
爱思科技作为专业的高校实验室建设方案提供商，结合相关知名高校与科研机构的教学与科研成果，提供了一套完整的高校物联网实验室解决方案。Android手机物联网实验室按照物联网体系架构的感知层、传输层、应用层三个层次来搭建，并通过典型的物联网综合应用场景与案例来对学生进行综合提高，从而实现专业实验教学的由点与面、理论到应用、涵盖原理验证/综合应用/自主设计与创新的多层次实验体系。

五、Android手机实训开发平台介绍
5.1 平台特色
1.ICES-M6 Android手机开发平台是爱思与联发科技(MTK)携手开发的一款真实手机开发平台. 平台结合了嵌入式系统、无线通信、手持设备、网络视频监控等最新实用技术。
2.ICES-M6 Android手机开发平台特别适合进行Java语言手机应用程序开发、手机游戏软件开发以与基于手机智能家居控制等方面的实验实训教学使用。又可以直接应用于工业产品，比如无线数据采集、控制、安防等领域。
3. Android手机开发平台基带控制器采用双核控制器:MTK6516. 存容量256MB，FLASH容量512MB,外置TF卡，最大支持32GB
4. Android手机开发平台软件搭载android移动互联网操作系统。支持GMS无线通讯，3.5寸多点式电容触摸屏，500万像素摄像头,GPS定位，WIFI无线上网，蓝牙,电子指南针，2轴重力感应等功能。
5.提供二次开放接口, 可选外部功能模块：RFID功能模块、 WIFI功能模块、zigbee模块、蓝牙模块、GPS模块、条形码模块、智能家居模块等。
5.2 ICES-M6 Android手机实训开发平台详细介绍
ICES-M6 Android手机实训开发平台，搭载Google推出的Android操作系统，同时开发了许多Android手机应用程序。为了培养有用的手机设计人才，专门为高校整合了教学资源，提出了新的教学模式。
ICES-M6 Android手机实训开发平台硬件主要参数如下图所示：

硬件平台参数:

基带控制器
MTK6516(低功耗版)
ARM9双核处理器
FLASH
512MB
存
256MB
射频控制器
RF7161 Family
频段
GSM850/EGSM900/DCS1800/PCS1900MHz
射频功率放大器
AD6548
SIM卡
支持双SIM卡
数据传输
GPRS,EDGE
存储器
外置TF卡，最大支持32GB
LCD
3.5寸 320×480像素(HVGA)
触摸屏
电容式多点触摸屏
WIFI
MT5921A WIFI模块，支持IEEE 802.11/b/g/n无线网络
S-Sensor
重力感应器
M-Sensor
磁场感应器
蓝牙
MT6616 蓝牙2.0 支持立体声蓝牙音乐，蓝牙文件传输
GPS
MT3326N-L支持GOOGLE地图；支持WIFI/基站定位
Camera
500万像素, 支持自动对焦,可扩展为双视频头
音频
置2个1W立体声喇叭
置麦克风
音频输入输出接口
实时时钟
部实时时钟，带有后备锂电池，断电后系统时间不丢失
FM
支持 FM调频功能
按钮
Power on/off，Home，Menu，Back 28个按纽 android管方标准键盘
故障信号测试点
时钟、射频、蓝牙、gps、电压、屏幕背光电源、WIFI等30个
外部扩展接口
一个串口、I2C、SPI、6个GPIO
SIM卡扩展接口,双视频头扩展接口
UBOOT下载接口
电池
配2000mAh/3.7V锂离子电池
电源管理芯片
MT6326
电源适配器
100～240V输入，5V/2A输出
充电模式
支持usb充电
支持外部电源充电

软件参数
操作系统
Android2.2
动态桌面
支持动态桌面
即时通讯
支持 ,MSN,Skype
视频播放
支持RMVB/RM/3GP/AVI/MKV/MOV/MPEG2等其他格式视频
3D游戏
支持各种3D游戏，支持重力感应
音频播放
支持MP3/WMA/WAV/AAC/AAC+
图片浏览
支持JPEG/PNG/BMP/GIF
录音
支持录音功能
拍照和录像
支持摄像头拍照和录像功能
输入法
支持中文、英文和手写输入法
软件安装
支持在线安装和TF卡安装各种Android系统软件

5.3 ICES-M6 Android手机实训开发平台实验目录
Android实验项目:
1.创建HELLO ANDROID工程项目
2.菜单
3.对话框
4.时间显示选择
5.四则运算程序
6. GSM拨号程序
7. GPRS短信收发
8.迷你音乐播放器
9.迷你视频播放器
10.迷你录音机
11.Camers照相
12.触摸屏
13.GPS应用
14.互联网应用
15.重力感应器实验
17..坦克游戏
Android物联网综合实验:
1.蓝牙智控巡检小车
2.WIFI智控巡检小车
3.重力智控小车
4. zigbee网关实验
5.zigbee环境光照传感网络实验
6. zigbee环境温度传感网络实验
7. zigbee环境红外传感网络实验
8.Android手持机(13.56M)

Zigbee物联网实验项目:
基础实验:
1.LED实验
2.LCD实验
3.CLOCK实验
4.外部中断实验
5.时钟中断实验
6.看门狗实验

Zigbee协议栈实验:
1.按键发送闪烁实验
2.开光控制小灯亮灭实验
3.无线实验测温实验
4.点对点传输实验
5. RF4CE实验

嵌入式网关板

嵌入式网关板参数:
1.CPU:STM32F103RBT6(CotexM3核心)
2.主频：72MHz
3.Flash:128K
4.RAM:20K
5.1路RTC
6.COG图形12864点阵液晶
7.Jtag调试接口8.3个UART
Cc2530节点

Zigbee节点参数:
1.采用TI CC2503F256芯片
2.48*84 LCD液晶屏
3.标准的RS232接口
4.可使用干电池供电
5.提供外部电源接口
6.标准的官方按钮7个
8.JATG调试接口
9.18b20温度传感器1个
10,光敏传感器1个
11.红外发送/接受传感器1对

RFID模块

RFID模块参数:
1.国际标准:ISO/IEC15693ISO 14432.工作频率13.56MHz
3.支持卡片：Mifare S50, Mifare S70, Mifare UltraLight
4.自动寻卡
5.天线一体式6.消耗电流<100mA
7.操作距离50-100mm8.通讯接口:TTL电平/RS232可选
9.工作温度-10度至70度
10存储温度-20度至80度

智能硬件小车

智能硬件小车参数
1.采用STC双MCU设计
2.引出所有I/O接口
3.自带LCD1602液晶屏,可扩展LCD128*64
4.自带红外传感器2组,
5.灰度传感器2组
6.采用小功耗大扭力(150转每分)直流减速电机2个,万向轮2个
7. DS1302实时时钟，具有年、月、星期、日、时、分、秒计算能力的万年历
8. AT24C02：学习I2C总线协议，学习外部EEPROM的读写操作，保存数据掉电不丢失
9. 采用2节3.6V 900mah锂电池供电
10.可扩展蓝牙传感器,超声波传感器,WIFI无线控制传感器

蓝牙模块

蓝牙模块参数:
1.波特率：1200~1382400用户可自行改变和设置
2.频段：2.4GHZ-2.48GHZ.ISM Band
3.蓝牙协议：BlueTooth V2.0标准
4.接收灵敏度：-85dBm
5.操作电压：5V
6.工作温度：-40摄氏度至+105摄氏度
7.功率等级：Class2（+6dBm）
8.参考功耗：搜索时35mA, 配对成功后8Ma

WIFI模块

WIFI模块参数:
1.符合802.11b/g标准,支持Adhoc点对点模式,基础模式
2.数据标准安全WEP64/128,WPA/RSN,(WPA2)PSK
3.支持静态IP设置,DHCP,AUTOIP地址获取
4.支持AJAX动态与串口数据交换
5采用串口透传模式
6.支持UDP,TCPserver,TCPClient模式
7.支持I/O访问,提供2个PWM输出和6个I/O资源
8.置网页服务器,可以通过网页来控制设备,查看状态
9.提供1Mbytes用户用户空间,可以存放用户网页或者其他文件
10.支持浏览器网页升级

平台信号测试实验
1.机基测试实验
2.射频测试实验
3.Wifi测试
4.蓝牙测试
5.GPS测试
6.触摸屏测试
7.音频测试
8.视频头测试

实验容与知识点对应表

六、Android手机物联网实验室配置
6.1 场地规划
实验室: 至少100平方米
6.2 基础实验设备(计算机)
设备种类
要求配置
建议型号
数量
计算机
处理器
Intel Celeron E3500
处理器类型
赛扬双核
处理器频率
3.3GHz
存
2G
宽屏液晶
19寸

联想 启天M7130
25

6.3 Android-G8手机物联网实训实验室硬件配置(满足50个学生)
名称
型号
单价
数量
合计
Android移动终端系统
ICES-M6 Android智能移动开发平台
13800
25
345000

物联网选配件
嵌入式网关板
700.00
25
17500
蓝牙模块
250.00
25
6250
RFID模块13.56M(含2卡)
300.00
25
7500
CC2530模块
200.00
25
5000
Wifi无线模块
900.00
25
22500
智能小车
700.00
25
17500
Cc 2530仿真器
300.00
25
7500
j-link仿真器
300.00
25
7500
wsn传感网节点
1000.00
50
50000
总价:486250
七、关于android的大赛和服务
7.1 简介
1．谷歌（Google）组织和管理。参赛者将通过谷歌（Google）网上提交参赛方案。每个参赛者可以提交一个以上的、不同的参赛方案。1年1次，比赛启动时间在6月。具体参赛流程见: .google./intl/zh-CN/daxue/android/index.html
2. 中华人民国教育部与教育部教育管理信息中心组织和管理全国信息技术应用水平比赛 android团体比赛：
比赛报名时间: 5月
参赛流程见官方网:
7.2 服务
培训服务
加入爱思电子移动互联网实验室的高校用户，爱思电子将提供免费的2~3天以上上门师资设备培训服务。
为了扶持高校移动互联网的实验室建设，爱思电子将提供暑期接收高校师资企业学习需求。
项目协同开发
爱思电子凭借先天积累的技术实力在多项嵌入式领域都有涉足，并为客户定制各种不同类型的方案，从消费电子产品PDA、智能手机、MP4到工业控制类PC104工控机、医疗器械、汽车智能设备等，爱思电子都有着详细的产品经验。
针对高校的科研项目，爱思电子可以协同高校进行项目开发，指导教学科研的顺利完成。
推荐实习就业
爱思电子在嵌入式领域拥有无可比拟的技术优势，为各个大众企业输入了大量的技术人才，对于优异的学生，爱思电子将提供实习机会并提供技术指导。
竞赛
为了提高高校学生的学习兴趣和技能，爱思电子和各大半导体厂商根据具体学生学习情况，在高校学校不定期举行各种相关软件竞赛或支持高校参加公开的软件竞赛，具体方式双方协商。
完善的售后服务支持
提供实验设备3年免费质保，终身/EMAIL/技术支持服务。

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