定位于高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè),采用模塊化的設(shè)計(jì)模式,可以根據(jù)實(shí)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(shí)訓(xùn)室,與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合,覆蓋物聯(lián)網(wǎng)三個(gè)層面的主要技術(shù),包括傳感器技術(shù),RFID技術(shù),無(wú)線傳感網(wǎng)、藍(lán)牙、WiFi、GPRS等各種通信組網(wǎng)技術(shù),以及各種應(yīng)用系統(tǒng)。
一、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)產(chǎn)品特點(diǎn):
1.操作臺(tái)采用側(cè)板與底板設(shè)計(jì),為學(xué)生提供方便操作環(huán)境。對(duì)于操作臺(tái)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、GPRS、WiFi、藍(lán)牙、RFID等系列產(chǎn)品
3.基礎(chǔ)控制區(qū):結(jié)合多種模塊,實(shí)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(shí)驗(yàn)
4.提供智能家居模擬應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室
5.提供溫室大棚模擬應(yīng)用
6.提供智能貨架管理,對(duì)模塊產(chǎn)品進(jìn)行管理
二、硬件資源:
1.規(guī)格尺寸:1580 mm×1580 mm×800 mm
2.產(chǎn)品模塊
igBee套件:包含協(xié)調(diào)器、路由器、參考節(jié)點(diǎn)、定位節(jié)點(diǎn)、傳感控制節(jié)點(diǎn)
GPRS套件、WiFi套件、藍(lán)牙套件
RFID讀寫(xiě)器與標(biāo)簽:低頻、高頻、超高頻
3.基礎(chǔ)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(cè)傳感器、人體感應(yīng)傳感器等
提供多種輸出控制設(shè)備:直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、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
4.智能家居模擬應(yīng)用區(qū)
提供ZigBee套件和GPRS Modem,結(jié)合多種傳感器和輸出控制設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)家居環(huán)境監(jiān)測(cè)、家電控制、安防監(jiān)測(cè),以及遠(yuǎn) 程監(jiān)控等。
5.溫室大棚模擬應(yīng)用區(qū)
通過(guò)ZigBee套件,監(jiān)測(cè)土壤溫度和水分,空氣溫度、濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度等來(lái)獲得作物生長(zhǎng)的最佳條件,通過(guò)自 動(dòng)調(diào)節(jié)溫室環(huán)境、土壤環(huán)境,實(shí)現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理。
6.智能貨架區(qū)
利用RFID技術(shù),通過(guò)軟件對(duì)產(chǎn)品模塊進(jìn)行管理
7.PC機(jī)套件
19寸LCD顯示器、主機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo),PCI轉(zhuǎn)多串口卡
8.電源及配件
提供9V、12V等電源接口,以及電源適配線纜。
9.串口及配件
通用串行接口擴(kuò)展到桌面,以方便模塊與PC通信,提供串口線纜
三、基礎(chǔ)控制區(qū):
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)基礎(chǔ)控制區(qū),集成了多種傳感器和輸出控制設(shè)備,主要包含空氣溫濕度采集、光照度采集、入侵探測(cè)、煙霧探測(cè)、干簧門(mén)磁等傳感器、求助按鍵,以及直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、數(shù)碼管顯示、LED燈、繼電器輸出控制設(shè)備等,學(xué)生利用ZigBee協(xié)調(diào)器、路由器、傳感控制節(jié)點(diǎn)板,GPRS、WiFi和藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn)板,采用多種無(wú)線技術(shù)完成環(huán)境數(shù)據(jù)采集和控制實(shí)驗(yàn),組網(wǎng)實(shí)驗(yàn),同時(shí)也可以進(jìn)行組合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。
一)硬件列表
1.溫濕度傳感器模塊:采集環(huán)境的溫度與濕度
2.光敏傳感器模塊:采集環(huán)境的光照強(qiáng)度
3.煙霧探測(cè)傳感器模塊:模擬安防中的煙霧探測(cè)
4.人體感應(yīng)傳感器:模擬安防中的入侵檢測(cè)
5.緊急呼救按鍵:模塊緊急呼救求助按鈕
6.數(shù)碼管模塊:模塊溫度顯示等
7.LED燈模塊:模擬室內(nèi)照明
8.直流電機(jī):模擬空調(diào)風(fēng)扇等家電設(shè)備
9.步進(jìn)電機(jī):模塊電動(dòng)窗簾、洗衣機(jī)等設(shè)備
10.繼電器輸出(燈):模擬環(huán)境加溫設(shè)備
11.各功能模塊節(jié)點(diǎn):ZigBee:協(xié)調(diào)器、路由器、參考定位節(jié)點(diǎn)、傳感控制節(jié)點(diǎn)、 GPRS、WiFi、藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn)。RFID:RFID低頻、高頻和超高頻讀寫(xiě)器與標(biāo)簽
二)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
傳感控制應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
1.讀取溫度傳感器采集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
2.控制蜂鳴器實(shí)驗(yàn)
3.讀取濕度傳感器采集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
4.控制LED實(shí)驗(yàn)
5.讀取光照度傳感器采集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
6.控制直流電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn)
7.智能家居模擬應(yīng)用區(qū)
8.提供ZigBee套件和GPRS Modem,結(jié)合多種傳感器和輸出控制設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)家居環(huán)境監(jiān)測(cè)、9.家電控制、安防監(jiān)測(cè),以及遠(yuǎn)程監(jiān)控等。
10.讀取加速度傳感器數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
11.控制干簧管,與蜂鳴器報(bào)警結(jié)合實(shí)驗(yàn)
12.讀取煙霧探測(cè)傳感器采集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)
13.實(shí)現(xiàn)緊急求助報(bào)警功能,按鈕與蜂鳴器結(jié)合
14.控制數(shù)碼管實(shí)驗(yàn)
RFID應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
1.RFID低頻讀寫(xiě)實(shí)驗(yàn)
2.RFID高頻讀寫(xiě)實(shí)驗(yàn)
3.RFID超高頻讀寫(xiě)實(shí)驗(yàn)
無(wú)線綜合應(yīng)用實(shí)訓(xùn)
1.ZigBee多種組網(wǎng)實(shí)訓(xùn)
2.ZigBee傳感采集控制綜合實(shí)訓(xùn)
3.GPRS綜合實(shí)訓(xùn)
4.藍(lán)牙綜合實(shí)訓(xùn)
5.WiFi綜合實(shí)訓(xùn)
6.RFID綜合實(shí)訓(xùn)
四、智能家居模擬應(yīng)用
一)功能描述
物聯(lián)網(wǎng)智能家居模擬應(yīng)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)家居環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家電自動(dòng)控制、安防系統(tǒng)與報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。通過(guò)ZigBee協(xié)調(diào)器和傳感控制節(jié)點(diǎn)組成無(wú)線網(wǎng)絡(luò),采集室內(nèi)溫度、濕度和光照度,實(shí)現(xiàn)燃?xì)馀c煙霧探測(cè)、入侵探測(cè)、門(mén)窗防撬,緊急求助報(bào)警等功能,并將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器,對(duì)模擬的家電設(shè)備進(jìn)行控制功能。同時(shí),也可以利用GPRS進(jìn)行短信控制與報(bào)警等。
二)硬件列表
溫濕度傳感器模塊:采集環(huán)境的溫度與濕度 1塊
光敏傳感器模塊:采集環(huán)境的光線強(qiáng)度 1塊
煙霧探測(cè)傳感器模塊:用于安防中的煙霧探測(cè) 1塊
燃?xì)馓綔y(cè)傳感器模塊:用于安防中的燃?xì)馓綔y(cè) 1塊
人體感應(yīng)傳感器模塊:模擬安防中的入侵檢測(cè) 1塊
干簧門(mén)磁:模擬安防中的門(mén)窗防撬 1塊
緊急呼救按鍵:模塊緊急呼救求助按鈕 1只
數(shù)碼管模塊:2位數(shù)碼管,模擬空調(diào)溫度設(shè)定 1塊
LED燈模塊:一組四只LED燈,模擬室內(nèi)照明 1塊
直流電機(jī):模擬空調(diào)風(fēng)扇等家電設(shè)備 1只
步進(jìn)電機(jī):模塊電動(dòng)窗簾、洗衣機(jī)等設(shè)備 1只
ZigBee協(xié)調(diào)器:組建ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò),將傳感控制節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器進(jìn)行處理。1個(gè)
ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn):利用ZigBee協(xié)調(diào)器,通過(guò)傳感控制節(jié)點(diǎn)采集多種傳感數(shù)據(jù),并進(jìn)行輸出控制。 3個(gè)
GPRS Modem:GPRS遠(yuǎn)程短信控制與報(bào)警 1個(gè)
網(wǎng)絡(luò)攝像頭:采集捕捉視頻圖像,遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)攝像監(jiān)控,可遠(yuǎn)程通過(guò)手機(jī)、電腦實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控家中的情況 1個(gè)
PC服務(wù)器:提供智能家居演示系統(tǒng)軟件界面,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集處理與控制、進(jìn)行視頻捕捉與監(jiān)控。 1個(gè)
三)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1.監(jiān)測(cè)家居環(huán)境溫度和濕度,并自動(dòng)打開(kāi)空調(diào)風(fēng)扇等設(shè)備。
2.監(jiān)測(cè)家居環(huán)境光照度,并自動(dòng)實(shí)現(xiàn)燈光照明設(shè)備的開(kāi)啟與關(guān)閉。
3.進(jìn)行煙霧和燃?xì)馓綔y(cè),當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí),可通過(guò)聲音或手機(jī)短信等多種方式報(bào)警。
4.當(dāng)按下緊急求助按鈕時(shí),啟動(dòng)報(bào)警。
5.當(dāng)檢測(cè)有人入侵時(shí),或門(mén)窗被撬時(shí),啟動(dòng)報(bào)警,同時(shí)開(kāi)啟網(wǎng)絡(luò)攝像頭捕捉視頻 圖像,可在遠(yuǎn)和通過(guò)手機(jī)和電腦進(jìn)行查看。
5.通過(guò)智能家居演示系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制。
6.通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)家居環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。
五、溫室大棚模擬應(yīng)用
一)功能描述
采用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可定時(shí)采集空氣溫度、空氣濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度,土壤溫度和水分等,來(lái)獲得作物生長(zhǎng)的最佳條件,通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)溫室環(huán)境、實(shí)現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理。
利用ZigBee協(xié)調(diào)器,通過(guò)傳感控制節(jié)點(diǎn)將環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器,并以圖表方式顯示給用戶,當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí),可利用軟件網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫室設(shè)備(溫、光、氣、水等)的自動(dòng)控制。
也可以通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)短信遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)環(huán)境信息和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。
二)硬件列表
溫濕度傳感器模塊:采集溫室環(huán)境的空氣溫度與濕度 1塊
光敏傳感器模塊:采集溫室環(huán)境的光照強(qiáng)度 1塊
CO2傳感器模塊:監(jiān)測(cè)溫室環(huán)境空氣中的CO2濃度 1塊
LED燈模塊:一組四只LED燈,模擬溫室大棚內(nèi)環(huán)境加溫 1塊
直流電機(jī):模擬溫室大棚內(nèi)風(fēng)機(jī)/換氣設(shè)備 1個(gè)
繼電器輸出(燈):模擬溫室大棚內(nèi)補(bǔ)光燈 1個(gè)
緊急呼救按鍵:模塊緊急呼救求助按鈕 1個(gè)
電磁閥水閥:模擬開(kāi)閘放水,實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤微噴灌溉 1個(gè)
ZigBee協(xié)調(diào)器:組建ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò),將傳感控制節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器進(jìn)行處理。1個(gè)
ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn):利用ZigBee協(xié)調(diào)器,通過(guò)傳感控制節(jié)點(diǎn)采集多種傳感數(shù)據(jù),并進(jìn)行輸出控制。 1個(gè)
PC服務(wù)器:提供溫室大棚演示系統(tǒng)軟件界面,實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集處理與控制。 1個(gè)
GPRS Modem:GPRS遠(yuǎn)程短信控制與報(bào)警 1個(gè)
網(wǎng)絡(luò)攝像頭:采集捕捉視頻圖像,遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)攝像監(jiān)控,可遠(yuǎn)程通過(guò)手機(jī)、電腦實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控溫室情況 3個(gè)
三)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
1.監(jiān)測(cè)溫室空氣的溫度和濕度,并自動(dòng)開(kāi)啟加溫或風(fēng)機(jī)/換氣設(shè)備
2.監(jiān)測(cè)溫室光照度,當(dāng)光照度不夠時(shí),自動(dòng)開(kāi)啟補(bǔ)光設(shè)備
3.監(jiān)測(cè)土壤溫度和水分,當(dāng)土壤缺少水分時(shí),自動(dòng)開(kāi)閘放水
4.網(wǎng)絡(luò)化的視頻監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的圖像監(jiān)控以及生長(zhǎng)圖像的實(shí)時(shí) 采集,便于遠(yuǎn)程診指導(dǎo)。
5.當(dāng)溫室環(huán)境發(fā)生異常情況時(shí),可通過(guò)聲音或手機(jī)短信等多種方式報(bào)警
6.通過(guò)溫室大棚演示系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制
7.通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。
六、智能貨架
一)功能描述
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)包含了一個(gè)RFID智能貨架,它由RFID高頻讀寫(xiě)器、天線多路器和若干平板天線構(gòu)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(dāng)前該層貨架商品的數(shù)量。
將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中使用的每個(gè)設(shè)備當(dāng)作貨品,在其底部貼上電子標(biāo)簽(寫(xiě)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(shí)要領(lǐng)用和歸還。
二)硬件設(shè)備
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室每層貨架并列擺放四個(gè)平板天線,每個(gè)貨架有四層,共需要內(nèi)嵌 16個(gè)平板天線。每個(gè)貨架配置一個(gè)高頻讀寫(xiě)器以及一臺(tái)多路器,讀寫(xiě)器信號(hào)分配到多路器上,再連接到16個(gè)平板天線上。
智能貨架主要設(shè)備具體如下:
1個(gè)RFID高頻讀寫(xiě)器(貨架專用)
1個(gè)天線多路器
16個(gè)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(shè)備:協(xié)調(diào)器、路由器、傳感控制節(jié)點(diǎn)、定位節(jié)點(diǎn)
無(wú)線設(shè)備:GPRS傳感控制節(jié)點(diǎn)、WiFi傳感控制節(jié)點(diǎn)、藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn)
RFID設(shè)備:RFID低頻讀寫(xiě)器、RFID高頻讀寫(xiě)器、RFID超高頻讀寫(xiě)器
三)軟件功能
貨品RFID標(biāo)簽:為每個(gè)貨品寫(xiě)入RFID標(biāo)簽信息:貨品編號(hào)、名稱、位置等
貨品上架管理:當(dāng)貨品上架時(shí),將自動(dòng)更新該層貨架數(shù)碼管數(shù)量顯示
貨品領(lǐng)用管理:實(shí)驗(yàn)前必須要求學(xué)生領(lǐng)用設(shè)備,否則將會(huì)報(bào)警,貨品數(shù)量也會(huì)自動(dòng)更新
貨品歸還管理:當(dāng)完成實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生要?dú)w還設(shè)備。