HYWLW-2物聯(lián)網(wǎng)技術基礎實訓平臺
一、設備簡介：
物聯(lián)網(wǎng)技術基礎實訓平臺適用于物聯(lián)網(wǎng)應用專業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)實訓室建設，采用模塊化的設計模式，根據(jù)實際需求選配各種模塊組建具有行業(yè)特色的物聯(lián)網(wǎng)工程實訓室，與實際應用緊密結合，覆蓋物聯(lián)網(wǎng)三個層面的主要技術，包括傳感器技術，RFID技術，無線傳感網(wǎng)、WiFi、RJ45網(wǎng)絡等各種通信組網(wǎng)技術基礎實訓、以及各種應用系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)特點：
1.操作臺采用側板與底板設計，為學生提供方便操作環(huán)境。對于操作臺上的所有元器件，均提供便利的接插口，便于操作。
2.模塊化的產(chǎn)品：ZigBee、RJ45網(wǎng)絡、WiFi、RFID等系列產(chǎn)品
3.基礎控制區(qū)：結合多種模塊，實現(xiàn)溫度、濕度、光照度、氣體等多種傳感數(shù)據(jù)采集與控制實驗
4.提供智能家居模擬應用物聯(lián)網(wǎng)實驗室物聯(lián)網(wǎng)實訓室
5.提供溫室大棚模擬應用
6.提供智能貨架管理，對模塊產(chǎn)品進行管理
7.提供源代碼程序，和開發(fā)案例
硬件資源:
|
名稱
|
參數(shù)與功能
|
|
規(guī)格尺寸
|
1600mm×800mm×1800mm
|
|
產(chǎn)品模塊
|
igBee套件：包含協(xié)調(diào)器、路由器、參考節(jié)點、定位節(jié)點、傳感控制節(jié)點
WiFi套件RFID讀寫器與標簽：低頻、高頻、超高頻
|
|
基礎控制區(qū)
|
提供多種傳感器輸入模塊：溫濕度傳感器、光敏傳感器、干簧管/緊急按鍵、煙霧探測傳感器、人體感應傳感器等
提供多種輸出控制設備：直流電機、步進電機、LED燈模塊、數(shù)碼管模塊、繼電器輸出等
提供多種接插座與接插線纜
|
|
智能家居模擬應用區(qū)
|
提供ZigBee套件和GPRSModem，結合多種傳感器和輸出控制設備，實現(xiàn)對家居環(huán)境監(jiān)測、家電控制、安防監(jiān)測，以及遠程監(jiān)控等。
|
|
溫室大棚模擬應用區(qū)
|
通過ZigBee套件，監(jiān)測土壤溫度和水分，空氣溫度、濕度、光照強度、CO2濃度等來獲得作物生長的最佳條件，通過自動調(diào)節(jié)溫室環(huán)境、土壤環(huán)境，實現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡化遠程管理。
|
|
智能貨架區(qū)
|
利用RFID技術，通過軟件對產(chǎn)品模塊進行管理
|
|
PC機套件
|
19寸LCD顯示器、主機、鍵盤、鼠標，PCI轉多串口卡
|
|
電源及配件
|
提供5V、9V、12V等電源接口，以及電源適配線纜。
|
|
串口及配件
|
通用串行接口擴展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜
|
基礎控制區(qū)
功能描述
物聯(lián)網(wǎng)實訓操作臺基礎控制區(qū)，集成了多種傳感器和輸出控制設備，主要包含空氣溫濕度采集、光照度采集、入侵探測、煙霧探測、干簧門磁等傳感器、求助按鍵，以及直流電機、步進電機、數(shù)碼管顯示、LED燈、繼電器輸出控制設備等，學生利用ZigBee協(xié)調(diào)器、路由器、傳感控制節(jié)點板，WiFi傳感控制節(jié)點板，采用多種無線技術完成環(huán)境數(shù)據(jù)采集和控制實驗，組網(wǎng)實驗，同時也可以進行組合創(chuàng)新實驗。
硬件列表：
|
名稱
|
功能描述
|
|
溫濕度傳感器模塊
|
采集環(huán)境的溫度與濕度
|
|
光敏傳感器模塊
|
采集環(huán)境的光照強度
|
|
煙霧探測傳感器模塊
|
模擬安防中的煙霧探測
|
|
人體感應傳感器
|
模擬安防中的入侵檢測
|
|
緊急呼救按鍵
|
模塊緊急呼救求助按鈕
|
|
數(shù)碼管模塊
|
模塊溫度顯示等
|
|
LED燈模塊
|
模擬室內(nèi)照明
|
|
直流電機
|
模擬空調(diào)風扇等家電設備
|
|
步進電機
|
模塊電動窗簾、洗衣機等設備
|
|
繼電器輸出（燈）
|
模擬環(huán)境加溫設備
|
|
各功能模塊節(jié)點
|
ZigBee：協(xié)調(diào)器、路由器、參考定位節(jié)點、傳感控制節(jié)點、WiFi、傳感控制節(jié)點,RFID：RFID低頻、高頻和超高頻讀寫器與標簽
|
實訓內(nèi)容
|
傳感控制應用實訓
|
|
讀取溫度傳感器采集數(shù)據(jù)實驗
|
控制蜂鳴器實驗
|
|
讀取濕度傳感器采集數(shù)據(jù)實驗
|
控制LED實驗
|
|
讀取光照度傳感器采集數(shù)據(jù)實驗
|
控制直流電機和步進電機實驗
|
|
智能家居模擬應用區(qū)
|
提供ZigBee套件、結合多種傳感器和輸出控制設備，實現(xiàn)對家居環(huán)境監(jiān)測、家電控制、安防監(jiān)測，以及遠程監(jiān)控等。
|
|
讀取加速度傳感器數(shù)據(jù)實驗
|
控制干簧管，與蜂鳴器報警結合實驗
|
|
讀取煙霧探測傳感器采集數(shù)據(jù)實驗
|
實現(xiàn)緊急求助報警功能，按鈕與蜂鳴器結合
|
|
控制數(shù)碼管實驗
|
|
|
RFID應用實訓
|
|
RFID低頻讀寫實驗
|
RFID高頻讀寫實驗
|
|
RFID超高頻讀寫實驗
|
|
|
無線綜合應用實訓
|
|
ZigBee多種組網(wǎng)實訓
|
ZigBee傳感采集控制綜合實訓
|
|
WiFi綜合實訓
|
RFID綜合實訓
|
智能家居模擬應用
功能描述
物聯(lián)網(wǎng)智能家居模擬應用系統(tǒng)，實現(xiàn)家居環(huán)境監(jiān)測、智能家電自動控制、安防系統(tǒng)與報警、遠程監(jiān)控等功能。通過ZigBee協(xié)調(diào)器和傳感控制節(jié)點組成無線網(wǎng)絡，采集室內(nèi)溫度、濕度和光照度，實現(xiàn)燃氣與煙霧探測、入侵探測、門窗防撬，緊急求助報警等功能，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌?，對模擬的家電設備進行控制功能。
硬件列表
|
名稱
|
功能描述
|
數(shù)量
|
|
溫濕度傳感器模塊
|
采集環(huán)境的溫度與濕度
|
1
|
|
光敏傳感器模塊
|
采集環(huán)境的光線強度
|
1
|
|
煙霧探測傳感器模塊
|
用于安防中的煙霧探測
|
1
|
|
燃氣探測傳感器模塊
|
用于安防中的燃氣探測
|
1
|
|
人體感應傳感器模塊
|
模擬安防中的入侵檢測
|
1
|
|
干簧門磁
|
模擬安防中的門窗防撬
|
1
|
|
緊急呼救按鍵
|
模塊緊急呼救求助按鈕
|
1
|
|
數(shù)碼管模塊
|
2位數(shù)碼管，模擬空調(diào)溫度設定
|
1
|
|
LED燈模塊
|
一組四只LED燈，模擬室內(nèi)照明
|
1
|
|
直流電機
|
模擬空調(diào)風扇等家電設備
|
1
|
|
步進電機
|
模塊電動窗簾、洗衣機等設備
|
1
|
|
ZigBee協(xié)調(diào)器
|
組建ZigBee無線網(wǎng)絡，將傳感控制節(jié)點采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌鬟M行處理。
|
1
|
|
ZigBee傳感控制節(jié)點
|
利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(jié)點采集多種傳感數(shù)據(jù)，并進行輸出控制。
|
3
|
|
網(wǎng)絡攝像頭
|
采集捕捉視頻圖像，遠程實時動態(tài)攝像監(jiān)控，可遠程通過手機、電腦實時動態(tài)監(jiān)控家中的情況
|
1
|
|
PC服務器
|
提供智能家居演示系統(tǒng)軟件界面，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集處理與控制、進行視頻捕捉與監(jiān)控。
|
1
|
實訓內(nèi)容
監(jiān)測家居環(huán)境溫度和濕度，并自動打開空調(diào)風扇等設備。
監(jiān)測家居環(huán)境光照度，并自動實現(xiàn)燈光照明設備的開啟與關閉。
進行煙霧和燃氣探測，當發(fā)生異常情況時，可通過聲音或手機短信等多種方式報警。
當按下緊急求助按鈕時，啟動報警。
當檢測有人入侵時，或門窗被撬時，啟動報警，同時開啟網(wǎng)絡攝像頭捕捉視頻圖像，可在遠和通過手機和電腦進行查看。
通過智能家居演示系統(tǒng)軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制。
通過無線網(wǎng)絡，實現(xiàn)家居環(huán)境的遠程監(jiān)測與控制。
溫室大棚模擬應用
功能描述
采用無線傳感網(wǎng)絡技術，可定時采集空氣溫度、空氣濕度、CO2濃度、光照強度，土壤溫度和水分等，來獲得作物生長的最佳條件，通過自動調(diào)節(jié)溫室環(huán)境、實現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡化遠程管理。
利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(jié)點將環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌?，并以圖表方式顯示給用戶，當監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，可利用軟件網(wǎng)絡實現(xiàn)對溫室設備（溫、光、氣、水等）的自動控制。
也可以通過Internet網(wǎng)絡、手機短信遠程監(jiān)測環(huán)境信息和設備運行狀態(tài)等。
硬件列表
|
名稱
|
功能描述
|
數(shù)量
|
|
溫濕度傳感器模塊
|
采集溫室環(huán)境的空氣溫度與濕度
|
1
|
|
光敏傳感器模塊
|
采集溫室環(huán)境的光照強度
|
1
|
|
CO2傳感器模塊
|
監(jiān)測溫室環(huán)境空氣中的CO2濃度
|
1
|
|
LED燈模塊
|
一組四只LED燈，模擬溫室大棚內(nèi)環(huán)境加溫
|
1
|
|
直流電機
|
模擬溫室大棚內(nèi)風機/換氣設備
|
1
|
|
繼電器輸出（燈）
|
模擬溫室大棚內(nèi)補光燈
|
1
|
|
緊急呼救按鍵
|
模塊緊急呼救求助按鈕
|
1
|
|
電磁閥水閥
|
模擬開閘放水，實現(xiàn)對土壤微噴灌溉
|
1
|
|
ZigBee協(xié)調(diào)器
|
組建ZigBee無線網(wǎng)絡，將傳感控制節(jié)點采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌鬟M行處理。
|
1
|
|
ZigBee傳感控制節(jié)點
|
利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(jié)點采集多種傳感數(shù)據(jù)，并進行輸出控制。
|
1
|
|
PC服務器
|
提供溫室大棚演示系統(tǒng)軟件界面，實現(xiàn)溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集處理與控制。
|
1
|
|
網(wǎng)絡攝像頭
|
采集捕捉視頻圖像，遠程實時動態(tài)攝像監(jiān)控，可遠程通過手機、電腦實時動態(tài)監(jiān)控溫室情況
|
3
|
實訓內(nèi)容
1監(jiān)測溫室空氣的溫度和濕度，并自動開啟加溫或風機/換氣設備
2監(jiān)測溫室光照度，當光照度不夠時，自動開啟補光設備
3監(jiān)測土壤溫度和水分，當土壤缺少水分時，自動開閘放水
4網(wǎng)絡化的視頻監(jiān)控，實現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)境的圖像監(jiān)控以及生長圖像的實時采集，
便于遠程診指導。
5當溫室環(huán)境發(fā)生異常情況時，可通過聲音或手機短信等多種方式報警
6通過溫室大棚演示系統(tǒng)軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制
7通過無線網(wǎng)絡，實現(xiàn)溫室環(huán)境的遠程監(jiān)測與控制。
智能貨架
功能描述
物聯(lián)網(wǎng)實訓操作臺包含了一個RFID智能貨架，它由RFID高頻讀寫器、天線多路器和若干平板天線構成，貨架內(nèi)嵌的平板天線采用水平方式放置，平放于每層貨架的底部，每層貨架放置一組數(shù)碼管輸出，用于顯示當前該層貨架商品的數(shù)量。
將基礎實驗中使用的每個設備當作貨品，在其底部貼上電子標簽（寫入貨品信息），平放于貨架的天線上，保證能夠讀取到貨品信息。使用時要領用和歸還。
硬件設備
物聯(lián)網(wǎng)實驗室物聯(lián)網(wǎng)實訓室每層貨架并列擺放四個平板天線，每個貨架有四層，共需要內(nèi)嵌16個平板天線。每個貨架配置一個高頻讀寫器以及一臺多路器，讀寫器信號分配到多路器上，再連接到16個平板天線上。智能貨架主要設備具體如下：
1個RFID高頻讀寫器（貨架專用）
1個天線多路器
16個平板天線（貨架專用）
4組2位數(shù)碼管輸出顯示
貨架貨品：
ZigBee設備：協(xié)調(diào)器、路由器、傳感控制節(jié)點、定位節(jié)點
無線設備：GPRS傳感控制節(jié)點、WiFi傳感控制節(jié)點、藍牙傳感控制節(jié)點
RFID設備：RFID低頻讀寫器、RFID高頻讀寫器、RFID超高頻讀寫器
軟件功能
貨品RFID標簽：為每個貨品寫入RFID標簽信息：貨品編號、名稱、位置等
貨品上架管理：當貨品上架時，將自動更新該層貨架數(shù)碼管數(shù)量顯示
貨品領用管理：實驗前必須要求學生領用設備，否則將會報警，貨品數(shù)量也會自動更新
貨品歸還管理：當完成實驗后，學生要歸還設備。
|
