SGZ13物联网实训操作台.docx

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1、SG-Z13物联网实训操作台定位于高校物联网应用专业和物联网实训室建设，采用模块化的设计模式，可以根据实际需 求选配各种模块组建具有行业特色的物联网工程实训室，与实际应用紧密结合，覆盖物联网 三个层面的主要技术，包括传感器技术，RFID技术，无线传感网、蓝牙、WiFi、GPRS等 各种通信组网技术，以及各种应用系统。一、物联网实训操作台产品特点：L操作台采用侧板与底板设计，为学生提供方便操作环境。对于操作台上的所有元器件，均提供便利的接插口 ，便于操作。2 .模块化的产品：ZigBee、GPRS、WiFi、蓝牙、RFlD等系列产品3 .基础控制区：结合多种模块，实现温度、湿度、光照度、气体等多

2、种传感数据采集与控制 实验4提供智能家居模拟应用物联网实验室物联网实训室5.提供温室大棚模拟应用6才圄共智能货架管理，对模块产品进行管理二、硬件资源：1 .规格尺寸：1580 mm1580 mm800 mm2 .产品模块igBee套件：包含协调器、路由器、参考节点、定位节点、传感控制节点GPRS套件、WiFi套件、蓝牙套件RFID读写器与标签：低频、高频、超高频3 .基础控制区提供多种传感器输入模块：温湿度传感器、光敏传感器、干簧管/紧急按键、烟雾探测传感器、人体感应传感器等提供多种输出控制设备：直流电机、步进电机、LED灯模块、数码管模块、继电器输出等提供多种接插座与接插线缆4 .智能家居模

3、拟应用区提供ZigBee套件和GPRS Modem ,结合多种传感器和输出控制设备，实现对家居环境监测、家电控制、安防监测，以及远程监控等。5 .温室大棚模拟应用区 通过ZigBee套件，监测土壤温度和水分，空气温度、湿度、光照强度、C02浓度等来获 得作物生长的最佳条件,通过自动调节温室环境、土壤环境，实现温室集约化、网络化远 程管理。6 .智能货架区利用RFlD技术，通过软件对产品模块进行管理7 .PC机套件19寸LCD显示器、主机、键盘、鼠标，PCI转多串口卡8 .电源及配件提供9V、12V等电源接口,以及电源适配线缆。9 .串口及配件通用串行接口扩展到桌面，以方便模块与PC通信，提供串

4、口线缆三、基础控制区：物联网实训操作台基础控制区，集成了多种传感器和输出控制设备，主要包含空气温湿度采 集、光照度采集、入侵探测、烟雾探测、干簧门磁等传感器、求助按键，以及直流电机、步 进电机、数码管显示、LED灯、继电器输出控制设备等，学生利用ZigBee协调器、路由器、 传感控制节点板，GPRS、WiFi和蓝牙传感控制节点板，采用多种无线技术完成环境数据采 集和控制实验，组网实验，同时也可以进行组合创新实验。-)5J1 .温湿度传感器模块：采集环境的温度与湿度2 .光敏传感器模块：采集环境的光照强度3 .烟雾探测传感器模块：模拟安防中的烟雾探测4 .人体感应传感器：模拟安防中的入侵检测5

5、.紧急呼救按键：模块紧急呼救求助按钮6 .数码管模块：模块温度显示等7 .LED灯模块：模拟室内照明8 .直流电机：模拟空调风扇等家电设备9 .步进电机：模块电动窗帘、洗衣机等设备10 .继电器输出（灯）：模拟环境加温设备11 .各功能模块节点：ZigBee :协调器、路由器、参考定位节点、传感控制节点、GPRS、WiFi、蓝牙传感控制节点。RFID: RFlD彳氐频、高频和超高频读写器与标签二）实训内容传感控制应用实训1 .读取温度传感器采集数据实验2 .控制蜂鸣器实验3 .读取湿度传感器采集数据实验4 .控制LED实验5 .读取光照度传感器采集数据实验6 .控制直流电机和步进电机实验7 .

6、智能家居模拟应用区8 .提供ZigBee套件和GPRS Modem ,结合多种传感器和输出控制设备，实现对家居环境监测、9.家电控制、安防监测，以及远程监控等。10 .读取加速度传感器数据实验11 .控制干簧管，与蜂鸣器报警结合实验12 .读取烟雾探测传感器采集数据实验13 .实现紧急求助报警功能，按钮与蜂鸣器结合14 .控制数码管实验RFID应用实训LRFID低频读写实验2 .RFID高频读写实验3 .RFID超高频读写实验无线综合应用实训I-ZigBee多种组网实训4 .ZigBee传感采集控制综合实训5 .GPRS综合实训6 .蓝牙综合实训7 .WiFi综合实训8 .RFID综合实训I四

7、、智能家居模拟应用一）功能描述物联网智能家居模拟应用系统，实现家居环境监测、智能家电自动控制、安防系统与报警、 远程监控等功能。通过ZigBee协调器和传感控制节点组成无线网络，采集室内温度、湿度 和光照度，实现燃气与烟雾探测、入侵探测、门窗防撬，紧急求助报警等功能，并将采集的 数局专输到服务器，对模拟的家电设备进行控制功能。同时，也可以利用GPRS进彳施信 控制与报警等。二）硬彳转1表 温湿度传感器模块：采集环境的温度与湿度1块光敏传感器模块：采集环境的光线强度1块烟雾探测传感器模块：用于安防中的烟雾探测1块燃气探测传感器模块：用于安防中的燃气探测1块人体感应传感器模块：模拟安防中的入侵检测

8、1块干簧门磁：模拟安防中的门窗防撬1块紧急呼救按键：模块紧急呼救求助按钮1只数码管模块：2位数码管，模拟空调温度设定1块LED灯模块：一组四只LED灯，模拟室内照明1块直流电机：模拟空调风扇等家电设备1只步进电机：模块电动窗帘、洗衣机等设备1只ZigBee协调器：组建ZigBee无线网络，将传感控制节点采集的数据传输到服务器进行处理。1个ZigBee传感控制节点：利用ZigBee协调器，通过传感控制节点采集多种传感数据，并进行输出控制。3个GPRS Modem : GPRS远程短信控制与报警1个网络摄像头：采集捕捉视频图像，远程实时动态摄像监控，可远程通过手机、电脑实时动态监控家中的情况1个P

9、C服务器：提供智能家居演示系统软件界面，实现数据采集处理与控制、进行视频捕捉与监控。1个）实训内容1 .监测家居环境温度和湿度，并自动打开空调风扇等设备。2 .监测家居环境光照度，并自动实现灯光照明设备的开启与关闭。3 .进行烟雾和燃气探测，当发生异常情况时，可通过声音或手机短信等多种方式报警。4 .当按下紧急求助按钮时，启动报警。5 .当检测有人入侵时，或门窗被撬时,启动报警，同时开启网络摄像头捕捉例顷图像,可 在远和通过手机和电脑进行查看。6 .通过智能家居演示系统软件实现数据采集和控制。7 .通过GPRS网络，实现家居环境的远程监测与控制。五、温室大棚模拟应用一）功能描述采用无线传感网络

10、技术，可定时采集空气温度、空气湿度、C02浓度、光照强度，土壤温 度和水分等，来获得作物生长的最佳条件，通过自动调节温室环境、实现温室集约化、网络 化远程管理。利用ZigBee协调器，通过传感控制节点将环境监测数据传输到服务器，并以图表方式显示 给用户，当监测数据出现异常时，可利用软件网络实现对温室设备（温、光、气、水等）的 自动控制。也可以通过Imemet网络、手机短信远程监测环境信息和设备运行状态等。二）5J温湿度传感器模块：采集温室环境的空气温度与湿度1块光敏传感器模块：采集温室环境的光照强度1块C02传感器模块：监测温室环境空气中的C02浓度1块LED灯模块：一组四只LED灯，模拟温室

11、大棚内环境加温1块直流电机：模拟温室大棚内风机/换气设备1个 继电器输出（灯）：模拟温室大棚内补光灯1个 紧急呼救按键：模块紧急呼救求助按钮1个电磁阀水阀：模拟开闸放水，实现对土壤微喷灌溉1个ZigBee协调器：组建ZigBee无线网络，将传感控制节点采集的数据传输到服务器进行处 理。1个ZigBee传感控制节点：利用ZigBee协调器，通过传感控制节点采集多种传感数据，并进 行输出控制。1个PC服务器：提供温室大棚演示系统软件界面，实现温室环境数据采集处理与控制。1个GPRS Modem : GPRS远程短信控制与报警1个网络摄像头：采集捕捉视频图像，远程实时动态摄像监控，可远程通过手机、电

12、脑实时动态 监控温室情况3个）实训内容1 .监测温室空气的温度和湿度,并自动开启加温或风机/换气设备2 .监测温室光照度，当光照度不够时，自动开启补光设备3 .监测土壤温度和水分，当土壤缺少水分时，自动开闸放水4 .网络化的视频监控，实现对生产环境的图像监控以及生长图像的实时采集，便于远程诊 指导。5 .当温室环境发生异常情况时，可通过声音或手机短信等多种方式报警6 .通过温室大棚演示系统软件实现数据采集和控制7 .通过GPRS网络，实现温室环境的远程监测与控制。六、智能货架 一）功能描述 物联网实训操作台包含了一个RFID智能货架，它由RFID高频读写器、天线多路器和若干 平板天线构成，货架

13、内嵌的平板天线采用水平方式放置，平放于每层货架的底部，每层货架 放置一组数码管输出，用于显示当前该层货架商品的数量。将基础实验中使用的每个设备当作货品，在其底部贴上电子标签（写入货品信息），平放于 货架的天线上，保证能够读取到货品信息。使用时要领用和归还。二）硬件设备物联网实验室物联网实训室每层货架并列摆放四个平板天线，每个货架有四层，共需要内嵌 16个平板天线。每个货架配置一个高频读写器以及一台多路器,读写器信号分配到多路器 上，再连接到16个平板天线上。智能货架主要设备具体如下：1个RFID高频读写器（货架专用）1个天线多路器16个平板天线（货架专用）4组2位数码管输出显示货架货品：ZigBee设备：协调器、路由器、传感控制节点、定位节点无线设备：GPRS传感控制节点、WiFi传感控制节点、蓝牙传感控制节点RFID设备：RFlD彳嬲读写器、RFID高频读写器、RFID超高频读写器）软件功能货品RFID标签：为每个货品写入RFlD标签信息：货品编号、名称、位置等货品上架管理：当货品上架时，将自动更新该层货架数码管数量显示 货品领用管理：实验前必须要求学生领用设备，否则将会报警，货品数量也会自动更新 货品归还管理：当完成实验后，学生要归还设备。