6.硬件环境

（1）环境拓扑图

除了软件环境，硬件环境也是必需的。本书的所有开发都是基于如图1-2所示环境进行的，可以看到整个环境中有一个服务器端、一个路由器和一个终端设备，即图中的嵌入式移动教学套件，其中嵌入式移动教学套件也可以使用Android自带的模拟器替代。

在图1-2中，各硬件之间在实际应用中的通信过程主要分为两部分：第一部分是数据的监测；第二部分是执行器件的控制。

图1-2　硬件环境

①监测：当传感器收到监测数据后，传感器会将数据通过ZigBee网络传输到智能网关中的协调器，然后再由智能网关打包数据（在全国职业院校技能大赛中则使用的是A8网关和协调器），转发给服务器。服务器接收数据后进行解析与计算，将最终的数据发送到手机客户端，呈现在客户面前，如图1-3所示。

图1-3　监测并转发数据

②执行器件的控制：客户端来发出控制命令，服务器接收到控制命令后会将其转发给智能网关，在智能网关中会对控制命令进行识别，若匹配，则会下发至网关中的协调器，再由协调器下发给执行器节点，最后执行器执行相应的动作，如图1-4所示。

图1-4　控制并执行相应的动作

（2）硬件设备

在进行开发之前，还需要了解一下硬件设备，本书所提供的硬件设备包括智能网关、Android终端及多个传感器等设备，各传感器名称及板号如表1-2所示。

表1-2　各传感器的名称及板号

系统设备之间的数据通信采用ZigBee协议，通过本书的学习，可以做到通过手机APP实现对硬件设备的控制。

本书可配套企想嵌入式移动教学套件箱来进行实训，箱子分成三部分：左边上面一部分为A8网关的核心板（包括HDMI口、OTG调试口、网口、模式切换等），左边下面一部分为ZigBee、Wi-Fi、GPRS、GPS等，右边为A8网关屏幕和键盘，如图1-5所示。

图1-5　嵌入式移动教学套件

其中，ZigBee、Wi-Fi、GPRS、GPS这4个模块都可以通过A8网关的APP进行实验和操作，并且本教学套件也可作为安卓实验箱来使用，适用于学校对嵌入式移动教学课程的应用。实验箱的模块可提供对Android由浅入深的开发，利于学生学习掌握，可以对众多种类的通信方式进行试验（Wi-Fi、GPRS、ZigBee、串口、网口），其丰富的实验样本可以让学生直观地了解程序的结构和细节，以达到事半功倍的效果。