物聯網操作實訓設備

SHYLML-91 物聯網操作實訓設備

設備簡介：

物聯網操作實訓設備定位于高校物聯網應用專業和物聯網實訓室建設，采用模塊化的設計模式，可以根據實際需求選配各種模塊組建具有行業特色的物聯網工程實訓室，與實際應用緊密結合，覆蓋物聯網三個層面的主要技術，包括傳感器技術，RFID技術，無線傳感網、藍牙、WiFi、GPRS等各種通信組網技術，以及各種應用系統。

系統特點：

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.模塊化的產品：ZigBee、GPRS、WiFi、藍牙、RFID等系列產品

3.基礎控制區：結合多種模塊，實現溫度、濕度、光照度、氣體等多種傳感數據采集與控制實驗

4.提供智能家居模擬應用物聯網實驗室物聯網實訓室

5.提供溫室大棚模擬應用

6.提供智能貨架管理，對模塊產品進行管理

硬件資源:

名稱	參數與功能
規格尺寸	1580mm×1580mm×800mm
產品模塊	igBee套件：包含協調器、路由器、參考節點、定位節點、傳感控制節點 GPRS套件、WiFi套件、藍牙套件 RFID讀寫器與標簽：低頻、高頻、超高頻
基礎控制區	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	提供ZigBee套件和GPRSModem，結合多種傳感器和輸出控制設備，實現對家居環境監測、家電控 制、安防監測，以及遠程監控等。
溫室大棚模擬應用區	通過ZigBee套件，監測土壤溫度和水分，空氣溫度、濕度、光照強度、CO2濃度等來獲得作物生長的 佳條件，通過自動調節溫室環境、土壤環境，實現溫室集約化、網絡化遠程管理。
智能貨架區	利用RFID技術，通過軟件對產品模塊進行管理
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

功能描述

物聯網實訓操作臺基礎控制區，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、數碼管顯示、LED燈、繼電器輸出控制設備等，學生利用ZigBee協調器、路由器、傳感控制節點板，GPRS、WiFi和藍牙傳感控制節點板，采用多種無線技術完成環境數據采集和控制實驗，組網實驗，同時也可以進行組合創新實驗。

硬件列表：

名稱	功能描述
溫濕度傳感器模塊	采集環境的溫度與濕度
光敏傳感器模塊	采集環境的光照強度
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
數碼管模塊	模塊溫度顯示等
LED燈模塊	模擬室內照明
直流電機	模擬空調風扇等家電設備
步進電機	模塊電動窗簾、洗衣機等設備
繼電器輸出（燈）	模擬環境加溫設備
各功能模塊節點	ZigBee：協調器、路由器、參考定位節點、傳感控制節點、GPRS、WiFi、藍牙傳感控制節點 RFID：RFID低頻、高頻和超高頻讀寫器與標簽

實訓內容

傳感控制應用實訓
讀取溫度傳感器采集數據實驗	控制蜂鳴器實驗
讀取濕度傳感器采集數據實驗	控制LED實驗
讀取光照度傳感器采集數據實驗	控制直流電機和步進電機實驗
智能家居模擬應用區	提供ZigBee套件和GPRSModem，結合多種傳感器和輸出控制設備，實現對家居環境監測、家電控制、安防監測，以及遠程監控等。
讀取加速度傳感器數據實驗	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據實驗	實現緊急求助報警功能，按鈕與蜂鳴器結合
控制數碼管實驗
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多種組網實訓	ZigBee傳感采集控制綜合實訓
GPRS綜合實訓	藍牙綜合實訓
WiFi綜合實訓	RFID綜合實訓

智能家居模擬應用

功能描述

物聯網智能家居模擬應用系統，實現家居環境監測、智能家電自動控制、安防系統與報警、遠程監控等功能。通過ZigBee協調器和傳感控制節點組成無線網絡，采集室內溫度、濕度和光照度，實現燃氣與煙霧探測、入侵探測、門窗防撬，緊急求助報警等功能，并將采集的數據傳輸到服務器，對模擬的家電設備進行控制功能。同時，也可以利用GPRS進行短信控制與報警等。

硬件列表

名稱	功能描述	數量
溫濕度傳感器模塊	采集環境的溫度與濕度	1
光敏傳感器模塊	采集環境的光線強度	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
數碼管模塊	2位數碼管，模擬空調溫度設定	1
LED燈模塊	一組四只LED燈，模擬室內照明	1
直流電機	模擬空調風扇等家電設備	1
步進電機	模塊電動窗簾、洗衣機等設備	1
ZigBee協調器	組建ZigBee無線網絡，將傳感控制節點采集的數據傳輸到服務器進行處理。	1
ZigBee傳感控制節點	利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點采集多種傳感數據，并進行輸出控制。	3
GPRSModem	GPRS遠程短信控制與報警	1
網絡攝像頭	采集捕捉視頻圖像，遠程實時動態攝像監控，可遠程通過手機、電腦實時動態監控家中的情況	1
PC服務器	提供智能家居演示系統軟件界面，實現數據采集處理與控制、進行視頻捕捉與監控。	1

實訓內容

監測家居環境溫度和濕度，并自動打開空調風扇等設備。

監測家居環境光照度，并自動實現燈光照明設備的開啟與關閉。

進行煙霧和燃氣探測，當發生異常情況時，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軟件實現數據采集和控制。

通過GPRS網絡，實現家居環境的遠程監測與控制。

溫室大棚模擬應用

功能描述

采用無線傳感網絡技術，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，來獲得作物生長的佳條件，通過自動調節溫室環境、實現溫室集約化、網絡化遠程管理。

利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點將環境監測數據傳輸到服務器，并以圖表方式顯示給用戶，當監測數據出現異常時，可利用軟件網絡實現對溫室設備（溫、光、氣、水等）的自動控制。

也可以通過Internet網絡、手機短信遠程監測環境信息和設備運行狀態等。

硬件列表

名稱	功能描述	數量
溫濕度傳感器模塊	采集溫室環境的空氣溫度與濕度	1
光敏傳感器模塊	采集溫室環境的光照強度	1
CO2傳感器模塊	監測溫室環境空氣中的CO2濃度	1
LED燈模塊	一組四只LED燈，模擬溫室大棚內環境加溫	1
直流電機	模擬溫室大棚內風機/換氣設備	1
繼電器輸出（燈）	模擬溫室大棚內補光燈	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，實現對土壤微噴灌溉	1
ZigBee協調器	組建ZigBee無線網絡，將傳感控制節點采集的數據傳輸到服務器進行處理。	1
ZigBee傳感控制節點	利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點采集多種傳感數據，并進行輸出控制。	1
PC服務器	提供溫室大棚演示系統軟件界面，實現溫室環境數據采集處理與控制。	1
GPRSModem	GPRS遠程短信控制與報警	1
網絡攝像頭	采集捕捉視頻圖像，遠程實時動態攝像監控，可遠程通過手機、電腦實時動態監控溫室情況	3

實訓內容

1監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監測溫室光照度，當光照度不夠時，自動開啟補光設備

3監測土壤溫度和水分，當土壤缺少水分時，自動開閘放水

4網絡化的視頻監控，實現對生產環境的圖像監控以及生長圖像的實時采集，

便于遠程診指導。

5當溫室環境發生異常情況時，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軟件實現數據采集和控制

7通過GPRS網絡，實現溫室環境的遠程監測與控制。

智能貨架

功能描述

物聯網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碼管輸出，用于顯示當前該層貨架商品的數量。

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

物聯網實驗室物聯網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位數碼管輸出顯示

貨架貨品：

ZigBee設備：協調器、路由器、傳感控制節點、定位節點

無線設備：GPRS傳感控制節點、WiFi傳感控制節點、藍牙傳感控制節點

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碼管數量顯示

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。

樣板間