上海企想物联网实训室方案48

1、上海企想信息技术有限公司物联网实训室方案建议书上海有限公司二O一一年三月月目录TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc287967082 1概述 固态继电器简写写成“SSRR”，是一种种全部由固态态电子元件组组成的新型无无触点开关器器件，它利用用电子元件(如开关三极极管、双向可可控硅等半导导体器件)的的开关特性，可可达到无触点点无火花地接接通和断开电电路的目的，因因此又被称为为“无触点开开关”。模块的输出控制制信号连接到到SSR，通通过光电耦合合，可以控制制输出端的通通断，从而控控制加热器的的打开和关闭闭。湿度控制区电路图如下：联网应用及联网应用及流电源数据继电器继电器

2、固光线控制区电路图如下：交流电源交流电源固态继电器可变电阻灯泡控制信号输入一般控制区LED1LED1LED2LED3蜂鸣器蜂鸣器直流电机直流电机实训内容设计Zigbee实训环境说明实训环境如下图图所示：zigbee实实训环境无线传感器网络络监控软件VV1.2：通通过串口对协协调器、路由由器、节点进进行设置，并并可通过串口口读取节点传传感器数据。Zigbee协协调器（CHH-Z-CCC2430-R01）：控制管理整整个zigbbee网络。协协调器可以通通过路由器控控制节点，也也可以直接连连接节点。ZZigbeee协调器可通通过串口连接接到计算机，计计算机通过串串口获取ziigbee网网络数据Zi

3、gbee路路由器（CHH-Z-24431-N001）：连接节点点和协调器Zigbee定定位节点（CCH-Z-22431-NN01）：进行Ziigbee定定位实验，路路由器和定位位节点的硬件件相同，但软软件不同。Zigbee节节点（CH-Z-CC22431-NN02）：采集传感感器数据，并并通过ziggbee网络络传输到计算算机网络，可可以自带温度度、湿度、光光敏传感器，并并保留传感器器接口，外接接传感器。Zigbee节节点（CH-Z-CC22431-NN02）：通过继电电器控制LEED，直流电电机和蜂鸣器器等。实训内容Zigbee基基础控制实验验，包括模块通通道读取和设设置、PANNID读取和

4、和设置、模块块物理地址读读取和设置、模模块设备类型型读取和设置置、其它参数数读写和设置置、模块启动动等实验目的：掌握握模块通道、PPANID、物物理地址、设设备类型等参参数的读写和和设置方法、掌掌握模块启动动方法。实验设备：ziigbee协协调器、传感感及控制节点点、PC、设设置与监控软软件Zigbee组组网、通过zzigbeee网络接收和和发送数据zigbee协协调器、传感感及控制节点点、PC、设设置与监控软软件传感器数据采集集和控制实验目的：掌握握通过ziggbee网络络采集传感器器数据的方法法，包括温度度、湿度、光光敏等，掌握握通过ziggbee网络络控制LEDD,电机、蜂蜂鸣器，智能能

5、开关、插座座的方法。实验设备：ziigbee协协调器、传感感及控制节点点、PC、设设置与监控软软件、控制台台Zigbee22004协议议栈的使用实验目的：掌握握Zigbeee20044协议栈的配配置和操作实验设备：ziigbee协协调器、传感感及控制节点点、PC、设设置与监控软软件Zigbee22006协议议栈的使用实验目的：掌握握Zigbeee20066协议栈的配配置和操作实验设备：ziigbee协协调器、传感感及控制节点点、PC、设设置与监控软软件Zigbee路路由器组网实验目的：理解解掌握路由器器的功能及设设置方法实验设备：ziigbee协协调器、ziigbee路路由器、节点点、设置与监

6、监控软件GPRS实训环境设计 GPRS实训训环境PC：可通过拨拨号连接到互互联网，可通通过串口对GGPRS节点点进行设置GPRS节点（CCH-G-QQ24-N001）：采集集传感器数据据，并通过GGRPS传输输到INTEERNET，可可以自带温度度、湿度、光光敏传感器，并并保留传感器器接口，外接接传感器。实训内容GPRS节点参参数设置实验目的：掌握握GPRS节节点参数设置置方法实验设备：GPPRS节点、PPC、GSMM手机卡GPRS组网实验目的：掌握握GPRS无无线网络架构构、组成实验设备：GPPRS节点、PPC、GSMM手机卡、PPC拨号上网网通过GPRS采采集传感器数数据，包括温温度、湿度

7、、光光敏等实验目的：掌握握通过GPRRS节点读取取传感器数据据实验设备：GPPRS节点、PPC、GSMM手机卡、控控制台设备通过GPRS控控制LED,电机、蜂鸣鸣器实验目的：掌握握通过GPRRS节点控制制执行设备。实验设备：GPPRS节点、PPC、GSMM手机卡、控控制台设备蓝牙实训环境设计图 SEQ 图表 * ARAABIC 4 蓝牙实训训环境PC：PC上安安装控制台软软件（Wifi监控控软件），可可通过串口设设置蓝牙模块块、蓝牙节点点参数，并可可通过蓝牙连连接读取蓝牙牙节点的传感感器数据。蓝牙模块(CHH-G-BGGB203-N01)：连接到执行行器件如LEED，蜂鸣器器，直流电机机等通过

8、串口口连接到PCC。蓝牙节点(CHH-G-BGGB203-N01)：采集传感器器数据，并通通过蓝牙传输输到计算机网网络，可以自自带温度、湿湿度、光敏传传感器，并保保留传感器接接口，外接传传感器。实训内容蓝牙节点参数设设置实验目的：掌握握蓝牙节点参参数设置方法法实验设备：蓝牙牙节点、PCC 蓝牙组网实验目的：掌握握蓝牙无线网网络架构、组组成实验设备：蓝牙牙节点、PCC 通过蓝牙采集传传感器数据，包包括温度、湿湿度、光敏等等实验目的：掌握握通过蓝牙节节点读取传感感器数据实验设备：蓝牙牙节点、PCC、控制台设设备通过蓝牙控制LLED,电机机、蜂鸣、智智能开关、插插座器实验目的：掌握握通过蓝牙节节点控

9、制执行行设备。实验设备：蓝牙牙节点、PCC、控制台设设备Wifi实训环境说明实训环境如下图图所示：wifi实训环环境PC：PC上安安装控制台软软件(Wifi监控控软件)，可可通过串口设设置wifii节点参数，并并可通过无线线网络读取各各个节点的传传感器数据。节点：（GAIINSPANN GS10010）采集集传感器数据据，并通过wwifi网络络传输到计算算机网络，可可以自带温度度、湿度、光光敏传感器，并并保留传感器器接口，外接接传感器。实训内容Wifi节点参参数设置实验目的：掌握握Wifi节点点参数设置方方法实验设备：Wiifi节点、PPC Wifi组网实验目的：掌握握Wifi无无线网络架构构

10、、组成实验设备：Wiifi节点、PPC、无线路路由通过wifi网网络采集传感感器数据，包包括温度、湿湿度、光敏等等实验目的：掌握握通过wiffi节点读取取传感器数据据实验设备：wiifi节点、PPC、无线路路由、控制台台设备通过wifi网网络控制LEED,电机、蜂蜂鸣器，智能能开关、插座座实验目的：掌握握通过wiffi节点控制制执行设备。实验设备：wiifi节点、PPC、无线路路由、控制台台设备RFID实训环境说明实训环境如下图图所示：RFID实训环环境电子标签：按频频段分可分为为低频标签、中中高频标签、超超高频和微波波标签。按电电能消耗分，可可分为有源标标签和无源标标签。目前电电子标签的厂厂

11、商比较多，可可按照需求进进行定制。读写器（阅读器器）：对应于于电子标签的的种类，分为为低频阅读器器 、高频读读写器 、超超高频读写器器 、双频读读写器等。本本实训室采用用了HF读写写器CH-RR-MFRCC522-11（主要针对对无源标签），UUHF读写器器CH-R- DT9000-2（针针对有源标签签）。两种读读写器均可通通过串口、WWIFI等方方式连接到PPC或RFIID中间件。中间件：采用RRFID中间间件产品CHH-R-M001。RFID中间件件是实现RFFID硬件设设备与应用系系统之间数据据传输、过滤滤、数据格式式转换的一种种中间程序，将将RFID读读写器读取的的各种数据信信息，经过

12、中中间件提取、解解密、过滤、格格式转换、导导入企业的管管理信息系统统，并通过应应用系统反应应在程序界面面上，供操作作者浏览、选选择、修改、查查询。中间件件技术也降低低了应用开发发的难度，使使开发者不需需要直接面对对底层架构，而而通过中间件件进行调用。控制台软件： 对读写器进进行设置、读读写标签界面面、模拟实际际应用等。实训内容有源标签读写实验目的：掌握握UHF读写写器的设置、与与PC的连接接（通过串口口）等操作。实验设备：UHHF读写器、有有源标签、PPC无源标签读写实验目的：掌握握HF读写器器的设置、与与PC的连接接（通过串口口）等操作。实验设备：HFF读写器、无无源标签、PPC通过Wifi

13、连连接到RFIID读写器实验目的：掌握握HF读写器器与PC通过过WIFI进进行连接等操操作。实验设备：HFF读写器、无无源标签、CCH-W-GGS10100-N01产产品射频顶板板PC、无线线路由器RFID中间件件配置实验目的：掌握握RFID中中间件配置的的配置和使用用实验设备：HFF读写器、无无源标签、RRFID中间间件CH-RR-M01、PPCRFID应用系系统模拟实验目的：模拟拟RFID实实际应用，了了解实际应用用场景。实验设备：RFFID监控软软件（RFIID-Toool）、HFF读写器、无无源标签、RRFID中间间件CH-RR-M01、PPC综合演示智能车辆管理系系统智能车辆管理系系

14、统模拟实际际的车库管理理模型，融合合了嵌入式、RRFID、管管理软件技术术，可以让学学生对物联网网实际应用系系统有一个亲亲身的感受，进进行创新应用用和开发。系统功能：记录车辆进出时时间IC卡识别与充充值车位控制远程车位信息查查询LED显示车位位信息摄像头视频监控控历史数据查询设备清单：设备名称说明数量Wifi节点（网网关）入口和出口处各各一个，用于于控制2RFID读写器器用于读取车辆上上的电子标签签，可插wiifi射频顶顶板2电控路闸入口和出口处各各一个2LED显示屏显示车位信息等等2音箱播报语音信息2PC控制中心，安装装控制软件1摄像头视频监控1GPRS节点连接GPRS网网络，手机可可访问1

15、智能温室大棚系系统物联网在农业领领域中有着广广泛的应用。我我们从农产品品生产不同的的阶段来看，无无论是从种植植的培育阶段段和收获阶段段，都可以用用物联网的技技术来提高它它工作的效率率和精细管理理。目前，温温室大棚在农农业中应用非非常广泛，因因此我们选择择采用物联网网技术建立一一个智能温室室大棚模拟测测控系统。温室大棚多用在在不适宜植物物生长的季节节，如低温季季节喜温蔬菜菜、花卉、林林木等植物栽栽培或育苗，因因此对植物生生长环境的要要求要精确地地多。在温室环境里，单单个温室即可可成为无线传传感网络的一一个测量控制制区，采用不不同的传感器器节点和具有有简单执行机机构的节点（如如风机、低压压电机、电

16、磁磁阀等工作电电流低的执行行机构）构成成无线传感网网络来测量土土壤温度、水水分、空气温温度、湿度、光光照强度、CCO2浓度来来获得作物生生长的最佳条条件，通过自自动调节温室室环境、实现现温室集约化化、网络化远远程管理。主要测控参数：（实际应用用中还有很多多其它指标，因因为是模拟系系统，选择了了几种主要指指标）测控指标参数空气温度范围：-40120精度：0.55土壤温度范围：-20120精度：0.55CO2浓度范围：020000PPMM精度：50PPPM空气湿度范围：01000%RH精度：3%RRH光照强度范围：02000000LLUX精度：20LLUX测控系统示意图图如下：其中传感器包括括：温

17、度传感感器、湿度传传感器、光强强度传感器、CCO2浓度传传感器等。监控中心电脑通通过无线传感感网络读取传传感器数据，并并根据定义好好的逻辑模型型，控制各种种执行器件，包包括照明灯、加加湿器、电机机、电磁阀等等。智能家居系统智能家居是目前前物联网技术术应用最多的的领域。物联联网智能家居居应用包括智智能家电、安安防系统、可可视对讲、远远程控制、智智能影音等，为为了提高实训训效果，我们们采用了智能能家居模型来来模拟实际系系统，具体配配置如下。产品名称型号配置器件描述数量智能家居演示模模型CH-MO-BB01Zigbee传传感器节点CCH-Z-CCC24311-N02温度传感器、湿湿度传感器、光光照度

18、传感器器，红外传感器（节节点加外接传传感器），与与控制节点结结合，进行可可控制设备间间的通讯，及及通过继电器器控制对象。8Zigbee控控制节点CH-Z-CCC2431-N02Zigbee控控制节点加外外接AC继电电器继电器市电供电电，与传感器器节点连接，进进行可控制设设备间的通讯讯，及通过继继电器控制对对象。6直流电机控制模模块与zigbeee节点连接，可可控制电动窗窗帘2灯照明3电动门锁密码锁，开关提提示声音1音响背景音乐1模型：功能：家庭网关：控制制中心，所有有控制设备、传传感器、智能能家电等均可可通过ziggbee网络络连接到家庭庭网关。家庭庭网关可通过过无线路由器器连接到Innter

19、neet.温度监控：监视视房间内的温温度湿度监控：监视视房间内的湿湿度光线监控：控制制室内的灯光光照明情况，控控制周界的灯灯光照明情况况窗帘控制：家电电内置ziggbee节点点，可通过网网关进行控制制门锁控制：查看看电动门锁的的状态并进行行控制远程控制：可通通过手机、电电脑灯对家中中的环境进行行远程监控设设置。智能背景音乐：控制背景音音乐。项目实施项目阶段物联网实训室建建设项目主要分为如下几个个阶段：确定项目组人员员为保证实训室建建设整个项目目的逐步完成成并达到正常常投入使用，从从规划、设计计、实施、维维护到试运行行的整个项目目过程都投入入了业务精通通的团队。前期调研与现场场勘测为实训室的建设

20、设做充足的准准备工作。规划平面布局图图与列出设备备清单这是后期实施的的依据。项目实施过程做好质量监控，把把握好进度。实训室功能测试试与交付使用用文档技术支持与服务务项目实施过程规划实训室平面面布局图对用户物联网实实训室场地进进行现场勘测测，根据实际际情况以及用用户的意见，给给出实训室平平面布局图，布布局图中明确确标明教学区区、学生实验验区、应用演演示区以及产产品展示区，并并请用户方进进行确认，最最终双方达成成一致。列出具体设备清清单根据用户的建议议，给出明确确的具体实训训设备清单，作作为项目实施施的依据。制定项目实施进进度计划制定该实施过程程的进度计划划，并做好进进度控制措施施，以及严格格的质

21、量控制制。实训室功能测试试主要包括：基本本教学演示功功能测试、基基础的实验功功能测试、综综合实验功能能测试，以及及模拟应用演演示功能测试试等。以期最最终交付给用用户的是功能能完善的物联联网实训室。交付使用的文档档提供师资培训与与手册针对该物联网实实训室，交付付使用时对教教师提供一天天免费现场培培训。另外，考虑到目目前物联网方方面师资缺乏乏的现状，可可考虑在实训训室建成的两两年内，每年年为用户提供供名教师的的免费培训。为方便教师教学学和学生实验验，提供物联联网实训室实实验指导手册册。技术服务提供售后技术支支持在实训室项目完完成后，对实实训室的使用用和维护向用用户技术人员员做出详尽的的解释，并指指

22、导其在现场场操作。当实实训室交付用用户使用后，如如用户遇到网网络问题，将将派技术人员员来帮助用户户实际遇到的的困难。维护护周期：1年年。反馈客户意见能够及时地反馈馈客户意见，快快速上报，快快速处理，改改进服务质量量。涉及专业和课程程设计物联网涉及专业业物联网是一门综综合性交叉学科科，涉及电子子、嵌入式开开发、自动化化控制、网络络通信、计算算机等专业知知识的综合应应用，物联网网应用技术实实训室的建立立为学生的实实践创新能力力的培养和发发挥提供了必必要平台，是是进行理论教教学和实践能能力培养的重重要桥梁。物联网涉及以下下学科知识：物联网息息息相关的理论论及应用专业业技术，辐射射传感器、控控制智能芯

23、片片、RFIDD、ZIGBBEE等先进进技术，面向向智能自动化化应用工程、智智能交通系统统、绿色能源源的储存与监监控技术、机机器人系统智智能控制、无无线射频技术术与传感通信信等领域。面对如此庞大的的综合技术类类学科，如何何解决新物联联网的教学问问题，有些专专家提出：化化整为零，整整合多科专业业，将专业分分为基础原理理型、实验型型和应用项目目型，物联网网技术基础、无无线传感器基基础知识、射射频识别RFFID基础知知识方面建立立由简单到复复杂、从理论论到实验的创创新教学模式式，并且可以以覆盖目前最最前端的物联联网技术，如如：嵌入式WWIFI，智智能家居，超超高频射频识识别，ZIGGBEE技术术、3

24、G等。物联网实训室课课程体系建设物联网实训训室，拟培养养目标：通过过教学和实践践的结合，使使得学生掌握握物联网信息息技术的基础础知识和基本本技能，感知知体验与动手手开发的结合合、方案设想想与实际验证证的结合，提提高学生的动动手能力，积积累实践经验验，从而整体体上提高教学学质量水平，培培养基本功扎扎实、专业知知识精通的专专业技术人才才，能在物联联网技术及其其应用的各相相关领域中从从事物联网工工程建设、管管理和应用的的高技能应用用型专门人才才，以满足日日益蓬勃发展展的行业人才才需求，提升升学生在相关关行业的竞争争力。物联网的关键技技术包括三个个方面：第一一，终端数据据的采集、处处理、传输、终终端网

25、络的部部署和协同等等，以无线传传感器网络和和RFID技技术为代表；第二，异构构的接入网络络基础和核心心网络，包括括基础的NGGN核心网络络和3G、GGPRS、WWiFi、蓝蓝牙等接入技技术；第三，由由中间件、信信息开放平台台和服务支撑撑平台构成的的应用支撑子子层以及物联联网应用领域域示范系统等等。下图是物物联网技术体体系结构。物联网体系结构构图我们的课程设计计将以物联网网体系结构为为核心，从基基本的感知层层（传感层与与物联层），到到网络层，到到应用层；从从物联网的构构建，到物联联网的管理，到到物联网的应应用，实现整整体的物联网网架构与管理理。由此，我我们构建了物物联网实训室室课程体系结结构，见

26、下图图。具体物联网实训训室课程见下下表：课程代码课程名称课程介绍CH_IOT_001物联网技术概述述主要了解物联网网产生的背景景、物联网的的定义、物联联网相关技术术、物联网国国内外发展状状况、物联网网的应用领域域等。CH_IOT_002自动识别与传感感器技术自动识别技术是是对信息数据据进行自动采采集和传输的的重要方法和和手段，它是是以计算机和和通信技术为为基础的综合合性科学技术术。自动识别别技术主要包包括条形码技技术、OCRR技术、生物物识别技术、磁磁卡和IC卡卡技术、射频频识别RFIID技术等。传感技术、通信信技术和计算算机技术是现现代信息技术术的三大支柱柱，广义的传传感技术即信信息采集技术

27、术，它是信息息技术的基础础，是物联网网实现万物互互联的重要终终端技术。主主要了解传感感器的构成、传传感器的分类类，以及传感感技术与设备备。掌握了基本的识识别与传感器器知识，在物物联网实训室室中还将应用用到温度、湿湿度、光敏度度等传感器。CH_IOT_003RFID技术及及应用主要介绍RFIID的工作原原理、RFIID 的技术术实现、RFFID的标准准体系、RFFID系统架架构，RFIID在物流、产产品仓储、门门禁管理等系系统中的应用用，并且通过过模拟演示直直观了解RFFID的应用用。CH_IOT_004无线传感网络技技术主要了解无线传传感器网络技技术，主要包包括：WSNN基本概念，WWSN的M

28、AAC技术，WWSN路由技技术，WSNN可靠传输技技术，WSNN数据融合技技术，WSNN网络安全技技术等。在物联网实训室室中，将了解解无线传感器器的组网，以以及各种传感感器信息的采采集等。CH_IOT_005Zigbee技技术与实践主要介绍了无线线传感器网络络和ZigBBee协议规规范的基础知知识，ZiggBee硬件件开发平台、软软件开发环境境的组成和安安装，CC22430/331片上系统统的开发和使使用，TI Z-Staack软件架架构，如何建建立简单的ZZigBeee无线传感网网络系统，通通过智能家居居系统、无线线数据透明传传输系统、工工业无线传感感网络系统、无无线定位系统统等典型的ZZi

29、gBeee技术解决方方案等。实现组建Ziggbee无线线传感网络，实实现Zigbbee模块设设置和参数读读取，利用ZZigbeee实现传感数数据的采集与与传输，利用用Zigbeee控制LEED、电机、蜂蜂鸣器，智能能开关、插座座等。CH_IOT_006嵌入式技术及其其应用主要介绍嵌入式式系统的体系系结构、存储储体系、输入入输出设备、总总线接口、电电源，ARMM开发环境与与调试系统，嵌嵌入式系统软软件设计等CH_IOT_007RFID中间件件技术RFID中间件件是实现RFFID硬件设设备与应用系系统之间数据据传输、过滤滤、数据格式式转换的一种种中间程序，将将RFID读读写器读取的的各种数据信信息

30、，经过中中间件提取、解解密、过滤、格格式转换、导导人企业的管管理信息系统统，并通过应应用系统反应应在程序界面面上，供操作作者浏览、选选择、修改、查查询。中间件件技术也降低低了应用开发发的难度，使使开发者不需需要直接面对对底层架构，而而通过中间件件进行调用。CH_IOT_008数据通信与网络络技术主要介绍了数据据通信的发展展、概况及现现状，网络的的基本概念，详详述了网络各各个层的功能能、结构、协协议及应用等等，介绍了流流行的网络技技术（例如，局局域网、无线线局域网、主主干网、城域域网和广域网网及Inteernet等等，介绍了网网络安全、网网络设计及网网络管理技术术等。CH_IOT_009数据库技

31、术与应应用CH_IOT_010物联网应用及开开发主要介绍了物联联网在农业生生产中的应用用，物联网在在食品中的应应用，物联网网在工业生产产中的应用，物物联网在物流流和供应链管管理中的应用用，物联网在在交通中的应应用，物联网网在电力中的的应用，物联联网在环境监监测中的应用用，物联网在在医疗中的应应用，物联网网在智能家居居中的应用，物物联网在安全全监控中的应应用，物联网网在国防军事事中的应用。主要开发了三套套物联网应用用系统，模拟拟演示了物联联网在农业、物物流和智能家家居中的典型型应用。公司简介上海企想信息技技术有限公司司自成立来，一直致致力于为用户户提供最先进进的教学实训训、网络测试试及网络维护护产品和解决决方案。公司总部及研发发中心位于资资讯发达的上上海市，以高高新技术企业业特有的蓬勃勃活力，完善善的售后服务务体系，销售售管理体系和和运行管理机机制为广大用用户提供优质质服务。生产产基地在上海海、无锡、盐盐城等地。目前公司是美国国理想