物联网设备安装与调试 课件 5.1-地下停车场环境监测系统搭建

项目5智慧园区-园区数字化监控系统安装与调试任务1地下停车场环境监测系统搭建01、引导案例04、知识储备02、职业能力目标05、任务实施03、任务描述与要求06、任务小结引导案例Contents01城市主体的智能升级，伴随城市的不断生长、演进、迭代，驱动城市从物质文明走向物质与数字世界共生共荣的数字智慧文明。智慧园区作为智慧城市的主要单元，是经济高效和高质量发展的核心抓手，是实现双碳战略的主战场，是构建万物互联的智能世界的落脚点，是未来社会的发展缩影和示范载体。引导案例园区作为我国经济的主要载体，在数字基础设施建设，推进产业数字化等方面居于重要地位，利用数据的力量开展产业/企业服务、赋能园区产业/企业转型升级、提升公共服务水平，充分挖掘数据要素的价值，对推动我国数字经济高质量发展具有重大意义。引导案例项目成果预测

在实际操作设备之前我们可以先通过VR虚拟现实体验平台（智慧社区）来查看我们可能实现的一个成果。通过虚拟仿真来实现实时监控环境数据等功能。我们在使用该软件前还需要进行一些硬件、软件配置。1、硬件设备1、HtcVive手柄1

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菜单键2-5行走和激光定位组合键6-

系统键7

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扳机键2、虚拟现实头盔

虚拟现实头盔用于人体通过眼镜感知体验虚拟运行平台的接入设备3.VR眼镜定位器VR体验平台中有2个定位器，与头盔形成三角形状，在移动时实现人体的视觉在虚拟体验平台中移动。2、运行环境1、加密狗在运行VR虚拟现实体验平台时，电脑需要插上加密狗起到授权的作用2、安装Steam及StemaVR

登录/网址。找到按钮并点击，跳转页面中找到

下载安装包并点击安装。在Steam安装完成后，打开并登录账号（没有账号的需注册），在打开的页面中根据下图所示找到SteamVR，并点击安装按钮（图中为已安装，所以显示为开始按钮）。3.SteamVR房间设置①开始SteamVR，等待设备启动。当设备启动后，会在屏幕出现样式的提示框。②点击左上角的SteamVR字样，在弹出的下拉框中选择运行房间设置。③在弹出的选项中选择仅战立。头盔与定位器之间不得有遮挡物，等待头盔识别成功（绿色标识亮起），点击下一步。将头盔的位置将作为软件运行的中心，根据提示将头盔放置稳定平面，并输入与地面的垂直高度数值。至此，房间设置完成。4.声音输出设置首先请确保音频线与头盔正确连接。点击windows左下角的音频调节按钮(小喇叭)，调节音量至100，并点击上面下拉框，在下拉框中，选择VIVE设备。当进入VR程序时，可以通过系统键进入StemaVR菜单，并在右下方通过扳机键调节5.NLEHelperForUnity服务安装①请先确保收到的NLEHelperForUnity文件夹下的资源文件都存在。（建议NLEHelperForUnity移动至D盘根目录下）②右键以管理员权限打开install.bat③如图提示，则安装完成1、双击运行应用程序，进入智慧社区虚拟现实体验平台界面。2、通过虚拟现实体验平台界面，查看头盔、手柄及两个定位器的指示灯是否显示绿色，显示绿色代表设备正常接入，信号正常，若未显示绿色，检查接线是否正常。3、当手柄指示灯显示灰色时代表手柄未接入，需要进行手柄接入操作，可以直接按下手柄的系统键。等待手柄响应。如果响应失败，则需要手动启动配对。按提示同时按住手柄硬件中的“菜单键”与“系统键”。会跳出配对提示窗口：3、虚拟体验平台运行使用步骤4、应用体验利用电影慢镜头推进的方式，在VR眼镜中带领用户体验小区迷人景色，以及周边的地理环境，感受街区车辆行驶的动态效果。用户可通过控制VR眼镜观看各个方向所展现的风景，使用户有身临其境的感觉。社区漫游小区中展示两株不同的植物，这两株植物用3D特效标识，便于用户查看。当用户选定植物就能看到该植物的介绍面板，与此同时会播放出对该植物的语音介绍。面板上还有生长动画的按钮，选定后将进行播放。植物生长通过新大陆物联网云平台采集已经布置好的物联网的传感器数据，并在VR环境下展现出来，能让体验者直观的了解到物联网设备工作状况。数据监控4、应用体验功能体验能让体验者在VR中体验到从早到晚的时间流逝和天气变化，还观察到包括景观灯，洒水系统等物联网设备按照设定好的策略进行作业。智能控制，能让体验者通过外部的关照度传感和人体红外传感的事实数据采集来控制VR场景中的白天与昼夜变化以及红外报警系统。手动控制，让体验者可以自由控制场景中的设备运作智能联调在VR眼镜中通过慢镜头推进的方式，当推进到一定的区域，将对该区域中的设备进行语音介绍，并弹出对应的介绍框。介绍设备时，设备外围带有一层淡黄色高亮，用户可以关闭介绍提示框进行观看。设备介绍雾化器景观灯风机风速传感器警报灯4017模拟量采集模块4150数字量采集模块大气压力传感器空气质量传感器直流信号隔离变送器Zigbee光照度传感器Zigbee温湿度传感器智能网关继电器火焰传感器人体红外传感器土壤温湿度传感器LED显示器现有一个园区，由于建造时间较早，内部线路复杂，投入资金较为紧张，需要进行数字化升级改造。园区改造主要采用NB-IoT、LoRa等无线通讯方式。项目要求：改造地下停车场，实现采集停车场环境中的温湿度情况，提高停车场的舒适度。改造门禁系统，实现平台统一控制开启重要路口处的门禁。改造照明系统，实现平台统一远程控制管理路灯。项目要求职业能力目标Contents02

能够安装和连接NB-IOT通信设备。

能够下载和配置NB-IOT设备，完成与云平台的连接。【职业能力】任务描述与要求Contents03【任务描述与要求】任务描述23正确配置温湿度变送器地址和波特率;完成对NB-IoT通信终端设备的固件下载和配置;按公司安排，你需要根据设备安装连线拓扑图完成地下停车场环境监测系统搭建；使用NB-IoT无线通信技术采集园区关键位置的温湿度。完成云平台的配置，实现云平台实时获取温湿度变送器数据。1具体要求知识储备Contents045.1.1NB-IOT无线通信技术简介各种无线通信技术的特征布2.主流的LPWAN技术分为两类一类是工作在非授权频段技术，如LoRa、Sigfox等；一类是工作在授权频段技术，如NB-IoT、eMTC等。1.无线通信技术从传输距离上分类一类是短距离无线通信技术；一类是长距离无线通信技术。5.1.1NB-IOT无线通信技术简介

NB-IOT简介布窄带物联网（NarrowBandInternetofThings，NB-IoT），属于广域低功耗网络（Low-PowerWide-AreaNetwork，LPWAN）是物联网系统的重要分支。目前运营商的2G、3G、4G技术无法解决大规模物联网应用所需的大连接、低功耗、低成本、广覆盖这4点的全部要求，但NB-IoT恰恰满足以上4点要求。5.1.1NB-IOT无线通信技术简介

NB-IOT简介布可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，即是利用运营商现有的基站网络进行传输。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽。5.1.1NB-IOT无线通信技术简介NB-IOT中关键词布Device：NB-IoT终端设备，如智能水表、气表等各种表，通过NB空口连接到eNodeB。eNodeB：就是基站，简称eNB，连接到核心网。IoTCore：面向IoT业务的核心网，主要作用是传输、转发数据。IoTPlatform：IoT业务管理平台，主要作用是汇集、管理数据。APPServer：IoT数据的最终目的地，属于应用层，根据不同的需求、方案来处理数据，一般是用户自己的服务器。CoAP：一种应用于终端UE和物联网平台之间的专用的协议5.1.1NB-IOT无线通信技术简介布NB-IoT网络体系结构NB-IOT网络体系结构包括：终端UE、NB-IoT基站、分组核心网EPC、IoT连接管理平台、行业应用服务器；如图所示。NB-IoT终端（模组/芯片）<—>NB-IoT基站<—>NB-IoT分组核心网EPC<—>IoT连接管理平台<—>行业应用服务器5.1.2NB-IOT的网络部署1.通信频率规划频率范围上行链路（UL），MHz下行链路（DL），MHzband11920–19802110–2170band21850–19101930–1990band31710–17851805–1880band5824–849869–894band8880–915925–960band12699–716729–746band13777–787746–756band17704–716734–746band18815–830875–890band19830–845875–890band20832–862791–821band26814–849859–894band28703–748758–803band661710–17802110–2200电信部署频段band5移动部署频段band8联通部署频段band3、band85.1.2NB-IOT的网络部署2.NB-IOT的部署方式利用边缘保护频段中的未使用的180KHz带宽的资源块进行部署GSM的信道带宽为200KHz，两边还有10KHz的保护间隔带内部署模式下的信号功率谱密度与LTE信号的功率谱密度不得超过6dB5.1.3NB-IOT的特性 NB-IOT低功耗原理:NB-IoT通信模组耗电极低，设备处于休眠状态（99%的时间）。主要在于其采用了PSM和eDRX（拓展非连续接收）技术。物联网终端一般采用电池供电，设备需要长时间的工作，因此需要功耗非常低，普通NB的物联网的终端的使用年限能够达到10年左右。5.1.3NB-IOT的特性深覆盖20dB增益大连接连接数每小区低功耗10年电池寿命低成本1$芯片成本一个小区可接入50000个终端；远远多于LTE的1000个设备NB-IoT无需重新建网，射频和天线基本上都是复用NB-IoT覆盖面积为2G、4G网的的3倍；相当于提升了100倍覆盖区域能力NB终端一般采用电池供电，普通NB物联网终端的使用年限能够达到10年左右5.1.4NB-IOT应用1.公用事业2.医疗健康：3.智慧城市：4.消费者：5.农业环境：6.物流仓储：7.智能楼宇：8.制造行业：典型NB技术应用任务实施Contents05任务实施前必须先准备好以下设备和资源:【任务实施】1.实验设备介绍（2）NB-IOT设备（1）温湿度变送器温湿度变送器是款485型传感器，功能特点：（3）辅件VCCGND485A485B采用高灵敏度数字探头信号稳定精度高测量范围广，线性度好便于安装，传输距离远设备安装：铝制卡轨将设备固定于卡轨上间接安装在工位上指示灯RS485接口用于连接485接口设备RS232接口用于连接232接口设备胶棒天线1.实验设备介绍（2）NB-IOT设备（1）温湿度变送器（3）辅件SIM卡槽胶棒天线OTG接口DC-12V电源口1.实验设备介绍（2）NB-IOT设备（1）温湿度变送器（3）辅件本任务的NB-IoT通信终端设备说明NB-IOT设备组件1.实验设备介绍（2）NB-IOT设备（1）温湿度变送器（3）辅件通常使用USB接口转换器将计算机与串口设备相连1.实验设备介绍（2）NB-IOT设备（1）温湿度变送器（3）辅件转换USB信号与232信号转换232信号与485信号1.配置温湿度设备（2）配置温湿度变送器（1）硬件连接温湿度变送器接24V直流电源，RS485接口通过RS232转RS485转换器接到USB转RS232线，最后插到PC的USB口上，首次连接需要安装U转串驱动。1.配置温湿度设备（2）配置温湿度变送器（1）连接硬件环境打开对应串口号，设置：波特率9600，检验位NONE，数据位8，停止位1，流控制NONE。接受设置和发送设置勾选HEX，发送设置勾选自动发送校验位，并选择CRC16/MODBUS算法。1.配置温湿度设备（2）配置温湿度变送器（1）连接硬件环境温湿度变送器指令说明问询地址指令发送地址码功能码起始地址数据长度CRC16低CRC16高0xFD0x030x01,0x000x00,0x010x910xCA返回地址码功能码有效字节数设备地址CRC16低CRC16高0xFD0x030x020x00,0x050x280x53修改地址指令发送原地址码功能码起始地址新地址CRC16低CRC16高0x050x060x01,0x000x00,0x010x480x72返回地址码功能码有效字节数设备地址CRC16低CRC16高0x050x060x01,0x000x00,0x010x480x72问询波特率指令发送地址码功能码起始地址数据长度CRC16低CRC16高0xFD0x030x01,0x010x00,0x010xC00x0A返回地址码功能码有效字节数设备波特率CRC16低CRC16高0xFD0x030x020x00,0x020x690x91修改波特率指令发送地址码功能码起始地址数据长度CRC16低CRC16高0x010x060x01,0x010x00,0x010x180x36返回地址码功能码有效字节数设备波特率值CRC16低CRC16高0x010x060x01,0x010x00,0x010x180x361.配置温湿度设备（2）配置温湿度变送器（1）连接硬件环境温湿度变送器的地址查询指令：FD0301000001（已勾选自动发送校验位）。若要更改设备地址，则输入更改指令：原地址06010000新地址。例如：010601000002，表示将地址从01改为02。2.配置NB-IoT设备（2）配置NB-IoT设备参数（1）下载NB-IoT设备固件1）首先用micro数据线连接NB设备的OTG口和计算机的USB口。NB设备的OTG口2.配置NB-IoT设备（2）配置NB-IoT设备参数（1）下载NB-IoT设备固件2）打开NB烧写工具，点击“连接设备”，在弹出的窗口中选择对应设备所在COM口，点击“连接”后若提示正在连接，可按住设备复位键的同时将设备重新上电即可连接上设备。2.配置NB-IoT设备（2）配置NB-IoT设备参数（1）下载NB-IoT设备固件3）烧写软件成功连接NB设备后，点击软件界面的“下载APP”按钮，选择APP所在的路径，然后点击“确定”开始下载。2.配置NB-IoT设备（