物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案20121129

1、XXX學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案上海企想信息技術(shù)有限公司20XX年XX月目錄1. 方案背景42. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)52.1 專業(yè)建設(shè)背景52.1.1 國家發(fā)展戰(zhàn)略需要52.1.2 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要大量人才52.1.3 人才培養(yǎng)需要專業(yè)建設(shè)62.2 人才培養(yǎng)目標(biāo)62.2.1 職業(yè)面向72.2.2 培養(yǎng)規(guī)格72.3 實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)途徑72.3.1 人才培養(yǎng)模式72.3.2 教學(xué)組織與實(shí)施83. 方案特色94. 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室方案設(shè)計(jì)104.1 實(shí)驗(yàn)室布局104.2 實(shí)驗(yàn)室組成104.3 基本實(shí)驗(yàn)套件114.3.1 ZigBee實(shí)驗(yàn)套件114.3.2 RFID實(shí)驗(yàn)套件134.3.3 WIFI/GPRS

2、/藍(lán)牙實(shí)驗(yàn)套件134.4 實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)154.4.1 基礎(chǔ)控制區(qū)154.4.2 智能家居模擬應(yīng)用模塊164.4.3 智能溫室大棚模擬應(yīng)用模塊174.4.4 智能貨架管理系統(tǒng)174.5 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)184.6 物聯(lián)網(wǎng)演示沙盤184.6.1 智能家居沙盤184.6.2 智能交通沙盤19溫室大棚沙盤204.7 物聯(lián)網(wǎng)樣板間204.7.1 智能家居樣板間204.7.2 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)樣板間244.7.3 物聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng)樣板間274.7.4 物聯(lián)網(wǎng)智能交通系統(tǒng)樣板間314.7.5 物聯(lián)網(wǎng)人員定位系統(tǒng)樣板間354.7.6 智能倉庫樣板間384.10 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)414.11 智能物聯(lián)網(wǎng)

3、展板414.12 配套實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件424.13 實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)435. 實(shí)驗(yàn)課程體系445.1 嵌入式開發(fā)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)445.2 ZigBee基本組網(wǎng)與參數(shù)讀寫實(shí)驗(yàn)445.3 ZigBee組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)以及傳感數(shù)據(jù)采集與控制實(shí)驗(yàn)445.4 藍(lán)牙無線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)455.5 WiFi無線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)455.6 GPRS無線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)455.7 RFID射頻識(shí)別基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)455.8 無線傳感實(shí)驗(yàn)平臺(tái)455.9 物聯(lián)網(wǎng)沙盤演示實(shí)驗(yàn)455.10 智能家居模擬系統(tǒng)465.11 綜合實(shí)驗(yàn)466. 校企合作467. 公司簡介498. 企想的優(yōu)勢(shì)518.1 上海企想的“五個(gè)唯一”518.2 具有豐富的舉辦各種大賽的經(jīng)驗(yàn)5

4、28.3 豐富的校企合作內(nèi)容538.4 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室整體優(yōu)勢(shì)549. 方案總結(jié)及前景展望571. 方案背景物聯(lián)網(wǎng)是通過信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，其主要特征是通過射頻識(shí)別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳送與交互，采用智能計(jì)算技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行分析處理，從而提高對(duì)物質(zhì)世界的感知能力，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將引發(fā)新一輪信息技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命，是信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域未來競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的核心驅(qū)動(dòng)力。物聯(lián)網(wǎng)概念是龐大和豐富的，其中涵蓋了大量現(xiàn)有的專業(yè)門類和技術(shù)體系，而在其系統(tǒng)集成和應(yīng)用端，可以說物聯(lián)

5、網(wǎng)技術(shù)將能夠應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、環(huán)保、軍事、交通、家居等幾乎所有的領(lǐng)域。2009 年8月7日，國務(wù)院總理溫家寶視察中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時(shí)發(fā)表重要講話：提出了“在激烈的國際競(jìng)爭(zhēng)中，迅速建立中國的傳感信息中心或感知中國中心”的重要指示；2009年11月3日讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展的講話中，溫家寶總理再次提出“要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，及早部署后IP 時(shí)代相關(guān)技術(shù)研發(fā)，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、邁向信息社會(huì)的發(fā)動(dòng)機(jī)”。2010年兩會(huì)期間，物聯(lián)網(wǎng)再次成為熱議話題。隨著感知中國戰(zhàn)略的啟動(dòng)及逐步展開，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨巨大機(jī)遇。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還屬于一個(gè)新興技術(shù)

6、，正在快速發(fā)展。學(xué)習(xí)與掌握物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)理論，發(fā)展方向及其行業(yè)應(yīng)用是目前高等教育的核心目標(biāo)。2010年最新的教育部通知已將物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的重點(diǎn)，開始鼓勵(lì)各高校申報(bào)相關(guān)專業(yè)。可以預(yù)見，在不久的將來，無線傳感網(wǎng)絡(luò)將給我們的生活帶來革命性的變化。根據(jù)九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室目前的情況以及和老師的溝通，參照我們以往的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，我們提出如下的建設(shè)方案。2. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)2.1 專業(yè)建設(shè)背景 國家發(fā)展戰(zhàn)略需要國家“十二五”規(guī)劃指出：在未來的五年中，國家要培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域跨越發(fā)展，大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、新能源、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。新一代信

7、息技術(shù)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展下一代互聯(lián)網(wǎng)、三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、高端服務(wù)器和信息服務(wù)。2010年3月5日，溫家寶總理在政府工作報(bào)告中，將“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”明確納入重點(diǎn)振興產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究（2010）中指出，預(yù)計(jì)五年后中國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的整體產(chǎn)值將超過一萬億規(guī)模，到2020年，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的整體產(chǎn)值將超過五萬億規(guī)模。 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要大量人才物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及現(xiàn)代物流、智能家居、精細(xì)農(nóng)牧業(yè)、智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域，社會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的人才需求巨大。然而,處于政策高地中的物聯(lián)網(wǎng),卻面臨人才匱乏的巨大壓力。據(jù)測(cè)算,物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模比互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大20倍以上

8、,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域需要的人才每年也將在百萬人的量級(jí)。據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)，物聯(lián)網(wǎng)主要領(lǐng)域均需要大量人才。各物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的人才需求狀況（單位：萬人）物聯(lián)網(wǎng)人才是多學(xué)科復(fù)合型人才，培養(yǎng)難度較大，各高職應(yīng)在結(jié)合高職人才培養(yǎng)目標(biāo)定位的基礎(chǔ)上，充分考慮特殊行業(yè)對(duì)人才培養(yǎng)提出的挑戰(zhàn)。例如，現(xiàn)代物流、智能家居和精細(xì)農(nóng)牧業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域在物聯(lián)網(wǎng)中同時(shí)需要家居、農(nóng)業(yè)和物流等領(lǐng)域的知識(shí)，需要較高的專業(yè)性。各高職院校應(yīng)該充分發(fā)揮自己院校的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，選擇合適的人才培養(yǎng)方向。在中國RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度報(bào)告（2010）中指出，物聯(lián)網(wǎng)95%技術(shù)問題已解決。目前，最為緊缺的物聯(lián)網(wǎng)人才不是高精尖人才，而是應(yīng)用和服務(wù)人才。物

9、聯(lián)網(wǎng)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，需要大量的創(chuàng)新應(yīng)用。這種人才需求情況正好符合高職的人才培養(yǎng)定位。目前，畢業(yè)生的就業(yè)崗位主要有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品研發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品測(cè)試、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)施與維護(hù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)營銷、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣等。針對(duì)高職與本科人才培養(yǎng)定位的不同，培養(yǎng)情況見下圖：適合高職學(xué)生的職業(yè)崗位 人才培養(yǎng)需要專業(yè)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)人才需求需要大量高校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。教育部在2010年3月發(fā)出的關(guān)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)申報(bào)和審批工作的通知，為了響應(yīng)號(hào)召，我校在軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及機(jī)電一體化專業(yè)的基礎(chǔ)上組建了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)。綜上所述，國家發(fā)展戰(zhàn)略和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展均需要物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)

10、展需要大量專業(yè)人才，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)人才需要建設(shè)一批優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)。因此，繼續(xù)加大投入，大力加強(qiáng)高等職業(yè)學(xué)校的專業(yè)建設(shè)，深化教育教學(xué)改革，整體提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和辦學(xué)水平，將XXX學(xué)校中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)好，帶動(dòng)XX省乃至全國物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)高等職業(yè)教育更好地為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變服務(wù)，為現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)提供充足的高端技能型專門人才支撐，滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才的需要，促進(jìn)就業(yè)、改善民生、建設(shè)人力資源強(qiáng)國是非常必要的。2.2 人才培養(yǎng)目標(biāo)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)培養(yǎng)掌握物聯(lián)網(wǎng)基本理論、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程施工安裝調(diào)試技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程使用及其維護(hù)技術(shù)，能夠從

11、事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)、技術(shù)服務(wù)、維護(hù)維修、產(chǎn)品推廣及營銷等工作崗位的德智體美等全面發(fā)展的高素質(zhì)技能型專門人才。2.2.1 職業(yè)面向（1）主要就業(yè)崗位物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)維護(hù)工程師、物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng)工程師、物聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)工程師、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)師。（2）其它就業(yè)崗位物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品咨詢與銷售顧問、系統(tǒng)維護(hù)員、高級(jí)文員。2.2.2 培養(yǎng)規(guī)格（1）專業(yè)能力 能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)簡單集成測(cè)試； 能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程現(xiàn)場(chǎng)施工及管理； 能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)傳感器安裝及調(diào)試； 能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安裝； 能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)無線組網(wǎng)安裝及調(diào)試； 能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程竣工測(cè)試與驗(yàn)收； 能夠掌握一門腳本設(shè)計(jì)語言； 能夠獨(dú)立制作物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的

12、網(wǎng)站。 能夠進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的日常運(yùn)營維護(hù)。（2）方法能力 具有自主學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技能的能力； 具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力； 具有制定工作計(jì)劃的能力； 具有查找、閱讀工程資料與文獻(xiàn)的能力； 職業(yè)生涯規(guī)劃能力； 判斷決策能力。（3）社會(huì)能力 具有較強(qiáng)的口頭與書面表達(dá)能力； 具有人際溝通與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力； 具備計(jì)劃、組織和協(xié)調(diào)能力； 具有技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新能力。2.3 實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)途徑2.3.1 人才培養(yǎng)模式面向IT產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)面向物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)、技術(shù)服務(wù)、維護(hù)維修、產(chǎn)品推廣及營銷等工作需要的高素質(zhì)技能型專門人才，培養(yǎng)具有傳感設(shè)備與射頻RFD設(shè)備的檢測(cè)調(diào)試與安裝維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)安全控制

13、與管理、網(wǎng)絡(luò)通信工程及網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)工程施工安裝調(diào)試、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與測(cè)試、系統(tǒng)集成與調(diào)試等專業(yè)能力，并具備文檔閱讀和寫作能力、敬業(yè)和團(tuán)隊(duì)精神以及求知欲和進(jìn)取心等職業(yè)必備素質(zhì)。以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)為切入點(diǎn)，改革教學(xué)內(nèi)容，以項(xiàng)目為引導(dǎo)，同時(shí)參照職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，以物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)過程為載體，構(gòu)建與專業(yè)人才培養(yǎng)模式相適應(yīng)的的課程體系；精選教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，開發(fā)學(xué)習(xí)情境；按照學(xué)做一體的教學(xué)要求，進(jìn)行課程教學(xué)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)課程教學(xué)的場(chǎng)地建設(shè)、教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)及課程管理；建立以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的課程標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范課程教學(xué)的基本要求，形成教學(xué)質(zhì)量校企雙方評(píng)價(jià)機(jī)制。將學(xué)生職業(yè)能力的形成過程

14、與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)過程有機(jī)結(jié)合，形成“職業(yè)情境、項(xiàng)目導(dǎo)入”的、具有鮮明高職特色的工學(xué)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)模式。加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)教學(xué)基地建設(shè)。整合現(xiàn)有教學(xué)資源，以項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)和生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)為主導(dǎo)，按照“真實(shí)環(huán)境、真實(shí)項(xiàng)目、真實(shí)身份、真實(shí)壓力”的建設(shè)要求進(jìn)一步加強(qiáng)專業(yè)實(shí)訓(xùn)條件建設(shè)，將實(shí)訓(xùn)基地建成集教學(xué)、培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定和技術(shù)服務(wù)為一體的開放性、多功能、具有先進(jìn)水平的區(qū)域性專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)中心；按照互惠雙贏的建設(shè)思路，以省內(nèi)及沿海一帶軟件企業(yè)為基礎(chǔ)，加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)。2.3.2 教學(xué)組織與實(shí)施校企合作共同實(shí)施人才培養(yǎng)，將企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例引入課堂教學(xué)，根據(jù)課程體系和學(xué)習(xí)領(lǐng)域安排表，組織開展

15、課程教學(xué)。課程教學(xué)執(zhí)行相應(yīng)的課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，以項(xiàng)目為載體，采用學(xué)做一體的教學(xué)形式，完成課程教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)。引進(jìn)優(yōu)秀的實(shí)訓(xùn)體系和企業(yè)項(xiàng)目案例，建設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)室”，進(jìn)而構(gòu)建一個(gè)設(shè)備先進(jìn)、功能強(qiáng)大的校內(nèi)生產(chǎn)性“物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)實(shí)訓(xùn)中心”，并與國家工程中心合作申報(bào)建設(shè)成立物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研究中心。充分利用教育部IOTT全國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)人才實(shí)訓(xùn)基地，開展物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工程師和開發(fā)工程師的培訓(xùn)和認(rèn)證。與上海企想公司合作建立滿足企業(yè)級(jí)開發(fā)實(shí)訓(xùn)室；打造成最具規(guī)模與權(quán)威性的物聯(lián)網(wǎng)職業(yè)人才培養(yǎng)基地和企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)職業(yè)培訓(xùn)基地。3. 方案特色1. 系統(tǒng)性：方案的設(shè)計(jì)是在詳細(xì)分析物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)

16、性地覆蓋傳感層、接入層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等各個(gè)層次的主流技術(shù)，為用戶提供完整的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)解決方案。同時(shí)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備可連接為一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)并可接入到校園網(wǎng)，配以功能強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，可以跟蹤管理學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為教學(xué)效果分析提供及時(shí)并詳細(xì)可靠的數(shù)據(jù)來源。2. 模塊化：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實(shí)訓(xùn)環(huán)境，具有很強(qiáng)的靈活性并易于擴(kuò)展。3. 易操作：采用一體化的操作臺(tái)，集成監(jiān)控屏幕、傳感器、執(zhí)行器件、跳線、開關(guān)、監(jiān)控儀表、串口插槽等；并采用可視化的監(jiān)控軟件，界面友好，操作簡便。4. 真正的“透明”教學(xué)：通過直觀和形象的應(yīng)用場(chǎng)景，使學(xué)生可以

17、直接體會(huì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景；開放產(chǎn)品設(shè)計(jì)的軟硬件資源，同時(shí)配套詳細(xì)的教學(xué)試驗(yàn)文檔，讓學(xué)生以工程開發(fā)形式學(xué)習(xí)原理知識(shí)，融會(huì)貫通各個(gè)學(xué)科的知識(shí)，達(dá)到真正的學(xué)以致用。4. 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室方案設(shè)計(jì)4.1 實(shí)驗(yàn)室布局在設(shè)計(jì)時(shí)候充分考慮的空間上的利用以及設(shè)備選用的合理性。如下圖所示：整個(gè)實(shí)訓(xùn)室可劃分為教學(xué)區(qū)、體驗(yàn)區(qū)、基礎(chǔ)試驗(yàn)區(qū)、綜合試驗(yàn)區(qū)、模擬應(yīng)用區(qū)以及閱覽區(qū)等幾個(gè)區(qū)域。體驗(yàn)區(qū)：通過觸摸屏、大屏幕等人機(jī)界面，可以方便地查看整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的環(huán)境參數(shù)如溫濕度、光照度等信息，也可以方便地控制窗簾、燈光、空調(diào)、門禁等。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)展板可以展示最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)。教學(xué)區(qū)：教師進(jìn)行講解和示范實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

18、區(qū)：學(xué)生利用基本實(shí)驗(yàn)套件進(jìn)行各種物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)綜合試驗(yàn)區(qū)：學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)進(jìn)行智能家居、溫室大棚、智能貨架等綜合實(shí)驗(yàn)。模擬應(yīng)用區(qū)：通過沙盤直觀形象地展示實(shí)際應(yīng)用。4.2 實(shí)驗(yàn)室組成實(shí)驗(yàn)室主要包括以下幾個(gè)組成部分：基本實(shí)驗(yàn)套件：包括zigbee實(shí)驗(yàn)套件、RFID實(shí)驗(yàn)套件、WIFI/GPRS/藍(lán)牙實(shí)驗(yàn)套件等，學(xué)生可以進(jìn)行配置、組網(wǎng)、傳感器采集與控制、嵌入式軟件開發(fā)等實(shí)驗(yàn)。實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)：實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)集成各種必要的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，包括各種典型應(yīng)用模塊如智能家居、溫室大棚、智能貨架等，適合于學(xué)生進(jìn)行各種綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)：嵌入式物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)與Internet和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（GSM,

19、CDMA）的互聯(lián)。實(shí)驗(yàn)室智能環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制：將整個(gè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為一個(gè)典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境監(jiān)測(cè)（溫濕度、光照、煙霧等），燈光控制、窗簾控制、空調(diào)控制、投影幕布控制、門禁控制，可實(shí)現(xiàn)各種條件控制、情景控制等模式。給予學(xué)生一個(gè)全方位的、真實(shí)的典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體驗(yàn)。沙盤模型：包括智能家居沙盤、智能交通沙盤、溫室大棚沙盤，相比于操作臺(tái)，沙盤能夠更加直觀地演示應(yīng)用的實(shí)際情況。樣板間系統(tǒng)：智能家居樣板間、 智能倉儲(chǔ)樣板間、溫室大棚樣板間等大屏幕、觸摸屏：大屏幕可以用于顯示視頻監(jiān)控圖像，也可以顯示當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境數(shù)據(jù)。而觸摸屏則提供一個(gè)方便的體驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生和參觀者可以在觸摸屏進(jìn)行方便地操作，實(shí)

20、現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各種設(shè)備如燈光、窗簾、空調(diào)、門禁、投影幕布等進(jìn)行方便的控制。物聯(lián)網(wǎng)展板：展示最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用、和發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)結(jié)合人體感應(yīng)技術(shù)，當(dāng)檢測(cè)到有人靠近時(shí)，自動(dòng)打開彩色燈光、播放背景音樂、語音介紹等，給人以全方位的物聯(lián)網(wǎng)高新技術(shù)體驗(yàn)。配套軟件：ZigBee無線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件、藍(lán)牙無線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件、WiFi無線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件；GPRS無線傳感網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件、RFID實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件、RFID智能貨架管理軟件、智能家居演示平臺(tái)軟件；智能溫室大棚演示平臺(tái)軟件、智能家居沙盤演示平臺(tái)軟件、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)軟件。4.3 基本實(shí)驗(yàn)套件 ZigBee實(shí)驗(yàn)套件Zigbee實(shí)驗(yàn)套件包括1個(gè)zig

21、bee協(xié)調(diào)器、2個(gè)zigbee路由器、4個(gè)zigbee傳感控制節(jié)點(diǎn)、1個(gè)定位節(jié)點(diǎn)?？蛇M(jìn)行zigbee參數(shù)設(shè)置、組網(wǎng)、匹配綁定、傳感數(shù)據(jù)采集與控制、協(xié)議分析等實(shí)驗(yàn)。名稱說明名稱：ZigBee協(xié)調(diào)器型號(hào)：CH-Z-C6911包括CC2430射頻底板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無縫連接，構(gòu)成完整系統(tǒng)。射頻頂板采用TI公司支持ZigBee2006協(xié)議棧的射頻芯片CC2430作為收發(fā)處理核心，利用2.4G的SMA天線進(jìn)行通信。支持底板包括CC2430復(fù)位系統(tǒng)、JTAG在線仿真下載接口、RS232串口、以太網(wǎng)接口等。協(xié)調(diào)器能夠建立網(wǎng)絡(luò)，并且對(duì)加入的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理和訪問，對(duì)整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)名

22、稱：ZigBee路由器型號(hào)：CH-Z-RT6921包括CC2430射頻底板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無縫連接，構(gòu)成完整系統(tǒng)。射頻頂板采用TI公司支持ZigBee2006協(xié)議棧的射頻芯片CC2430作為收發(fā)處理核心，利用2.4G的SMA天線進(jìn)行通信。支持底板包括CC2430復(fù)位系統(tǒng)、JTAG在線仿真下載接口等。路由器節(jié)點(diǎn)用于連接其它節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器名稱：ZigBee定位節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-Z-LN6922包括CC2431射頻頂板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無縫連接，構(gòu)成完整系統(tǒng)。射頻頂板采用TI公司支持ZigBee2006協(xié)議棧的射頻芯片CC2431作為收發(fā)處理核心，利用2.4G的SMA天

23、線進(jìn)行通信。支持底板包括CC2431復(fù)位系統(tǒng)、JTAG在線仿真下載接口等。定位節(jié)點(diǎn)將自動(dòng)被準(zhǔn)確定位，并將定位信息和節(jié)點(diǎn)ID等信息，實(shí)時(shí)發(fā)送給上位機(jī)。名稱：ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-Z-SC6931包括CC2430射頻底板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無縫連接，構(gòu)成完整系統(tǒng)。射頻頂板采用TI公司支持ZigBee2006協(xié)議棧的射頻芯片CC2430作為收發(fā)處理核心，利用2.4G的SMA天線進(jìn)行通信。支持底板完整的3電源供電系統(tǒng)（電池盒、外接電源、仿真器供電）、與ZigBee2006協(xié)議棧無縫連接的按鍵系統(tǒng)、LED流水燈、溫度傳感器電路、溫濕度傳感器電路、高性能串口通信電路、蜂鳴器控制

24、電路、繼電器控制直流電機(jī)電路、光敏傳感器電路以及IO排針等等。提供數(shù)據(jù)訪問接口以方便計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)。傳感器節(jié)點(diǎn)采集傳感器數(shù)據(jù)，并通過zigbee網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可以自帶溫度、濕度、光敏傳感器，并保留傳感器接口，外接傳感器名稱：ZigBee參考節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-Z-RF6921包括CC2430射頻底板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無縫連接，構(gòu)成完整系統(tǒng)。射頻頂板采用TI公司支持ZigBee2006協(xié)議棧的射頻芯片CC2430作為收發(fā)處理核心，利用2.4G的SMA天線進(jìn)行通信。支持底板包括CC2430復(fù)位系統(tǒng)、JTAG在線仿真下載接口等。參考節(jié)點(diǎn)是固定的、并已知自身位置的節(jié)點(diǎn)，通過上位

25、機(jī)軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)參考節(jié)點(diǎn)的參數(shù)配置。 RFID實(shí)驗(yàn)套件RFID實(shí)驗(yàn)套件包括1個(gè)低頻讀寫器、1個(gè)高頻讀寫器、若干RFID標(biāo)簽，可進(jìn)行RFID標(biāo)簽讀寫、讀寫器與PC通信、信令控制、讀寫器嵌入式編程等實(shí)驗(yàn)。名稱說明名稱：低頻RFID讀寫器型號(hào)：CH-R-L801模塊化設(shè)計(jì)：包括LF射頻頂板和支持電路底板支持標(biāo)準(zhǔn)：EM ID，ISO11784/85（FDX-B）讀卡距離：0-5cm，讀卡時(shí)間：約32.768ms，工作頻率：125KHz提供高性能通信串口RS232，數(shù)據(jù)透明傳輸提供以太網(wǎng)RJ45和WIFI網(wǎng)絡(luò)接口供數(shù)據(jù)訪問接口以方便計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)名稱：高頻RFID讀寫器型號(hào)：CH-R-H801模塊化

26、設(shè)計(jì)：包括HF射頻頂板和支持電路底板支持標(biāo)準(zhǔn)：ISO14443A，ISO14443B，ISO15693讀卡距離：0-7cm，讀卡時(shí)間：1-2ms，工作頻率：13.56MHz提供高性能通信串口RS232，數(shù)據(jù)透明傳輸提供以太網(wǎng)RJ45和WIFI網(wǎng)絡(luò)接口供數(shù)據(jù)訪問接口以方便計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序開發(fā) WIFI/GPRS/藍(lán)牙實(shí)驗(yàn)套件GPRS/WIFI/藍(lán)牙套件包括1個(gè)GPRS傳感控制節(jié)點(diǎn)、1個(gè)GPRS Modem、1個(gè)wifi控制節(jié)點(diǎn)、1個(gè)藍(lán)牙主節(jié)點(diǎn)、1個(gè)藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn)?？蛇M(jìn)行GPRS/WIFI/藍(lán)牙等參數(shù)設(shè)置、組網(wǎng)連接、傳感數(shù)據(jù)采集與控制、協(xié)議分析等實(shí)驗(yàn)。名稱說明名稱：GPRS傳感控制節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-

27、G-SC301模塊化設(shè)計(jì)：包括GPRS通訊頂板和支持電路底板提供高性能通信串口RS232，數(shù)據(jù)透明傳輸提供多種傳感器輸入接口：溫度、光敏、溫濕度、CO2濃度、燃?xì)馓綔y(cè)、煙霧探測(cè)、干簧管、土壤溫濕度、緊急按鍵等，進(jìn)行多種傳感數(shù)據(jù)的采集提供多種輸出控制接口：直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、繼電器輸出、數(shù)碼管、LED流水燈等，進(jìn)行多種輸出設(shè)備控制內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，便于網(wǎng)絡(luò)化管理通過GPRS網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)短信收發(fā)與報(bào)警，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和輸出控制，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心端的數(shù)據(jù)通信名稱：GPRS MODEM型號(hào)：CH-GM501模塊化設(shè)計(jì)：包括GPRS通訊頂板和支持電路底板提供高性能通信串口RS232，數(shù)據(jù)透明傳輸提供數(shù)據(jù)訪

28、問接口以方便計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，便于網(wǎng)絡(luò)化管理通過GPRS網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)短信收發(fā)與報(bào)警，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心端的數(shù)據(jù)通信名稱說明名稱：WiFi傳感控制節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-W-SC301模塊化設(shè)計(jì)：WiFi傳感控制節(jié)點(diǎn)包括Wifi通訊模塊和支持電路底板采用完全的嵌入式系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)訪問接口以方便計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)提供多種傳感器輸入接口：溫度、光敏、溫濕度、CO2濃度、燃?xì)馓綔y(cè)、煙霧探測(cè)、干簧管、土壤溫濕度、緊急按鍵等，進(jìn)行多種傳感數(shù)據(jù)的采集提供多種輸出控制接口：直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、繼電器輸出、數(shù)碼管、LED流水燈等，進(jìn)行多種輸出設(shè)備控制提供高性能通信串口RS232，對(duì)WiFi節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置采

29、用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議，通過WiFi網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和輸出控制，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心端的數(shù)據(jù)通信名稱：藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-B-SC301模塊化設(shè)計(jì)：藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn)包括藍(lán)牙通訊模塊和支持電路底板采用完全的嵌入式系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)訪問接口以方便計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)提供多種傳感器輸入接口：溫度、光敏、溫濕度、CO2濃度、燃?xì)馓綔y(cè)、煙霧探測(cè)、干簧管、土壤溫濕度、緊急按鍵等，進(jìn)行多種傳感數(shù)據(jù)的采集提供多種輸出控制接口：直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、繼電器輸出、數(shù)碼管、LED流水燈等，進(jìn)行多種輸出設(shè)備控制提供高性能通信串口RS232，對(duì)藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議，通過藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和輸出控制，

30、實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心端的數(shù)據(jù)通信4.4 實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)定制，它不僅美觀實(shí)用、具有較好的展示效果，并且提供豐富、完善的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境，方便學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)室的管理。同時(shí)，采用模塊化的設(shè)計(jì)模式，模擬各種物聯(lián)網(wǎng)在不同行業(yè)的典型應(yīng)用、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)驗(yàn)室。名稱參數(shù)與功能規(guī)格尺寸1580 mm×1580 mm×800 mm基礎(chǔ)控制區(qū)用于基本的傳感數(shù)據(jù)采集與輸出控制實(shí)驗(yàn)智能家居模擬應(yīng)用模塊模擬智能家居應(yīng)用溫室大棚模擬應(yīng)用模塊模擬農(nóng)業(yè)智能溫室大棚應(yīng)用智能貨架區(qū)利用RFID技術(shù)，通過軟件對(duì)產(chǎn)品模塊進(jìn)

31、行管理電源及配件提供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(kuò)展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜 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，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)。名 稱功能描述溫濕度傳感器模塊采集環(huán)境的溫度與濕度光敏傳感器模塊采集環(huán)境的光照強(qiáng)度煙霧探測(cè)傳感器模塊模擬安防中的煙霧探測(cè)人體感應(yīng)傳感器模擬安防中的入侵檢測(cè)緊急呼救按鍵模塊緊急呼救求助按鈕數(shù)碼管模塊模塊溫度顯示等LED燈模塊模

32、擬室內(nèi)照明直流電機(jī)模擬空調(diào)風(fēng)扇等家電設(shè)備步進(jìn)電機(jī)模塊電動(dòng)窗簾、洗衣機(jī)等設(shè)備繼電器輸出（燈）模擬環(huán)境加溫設(shè)備 智能家居模擬應(yīng)用模塊物聯(lián)網(wǎng)智能家居模擬應(yīng)用模塊實(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ZigBee協(xié)調(diào)器和傳感控制節(jié)點(diǎn)組成無線網(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?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。名稱功能描述數(shù)量溫濕度傳感器模塊采集環(huán)境的溫度與濕度1光敏傳感器模塊采集環(huán)境的光線強(qiáng)度1煙霧探測(cè)傳感器模塊用于安防中的煙霧探測(cè)1燃?xì)馓綔y(cè)

33、傳感器模塊用于安防中的燃?xì)馓綔y(cè)1人體感應(yīng)傳感器模塊模擬安防中的入侵檢測(cè)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(shù)碼管模塊2位數(shù)碼管，模擬空調(diào)溫度設(shè)定1LED燈模塊一組四只LED燈，模擬室內(nèi)照明1直流電機(jī)模擬空調(diào)風(fēng)扇等家電設(shè)備1步進(jìn)電機(jī)模塊電動(dòng)窗簾、洗衣機(jī)等設(shè)備1ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn)利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(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)程通過手機(jī)、電腦實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控家中的情況1 智能溫室大棚模擬應(yīng)用模塊采用無線傳感網(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，

34、來獲得作物生長的最佳條件，通過自動(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，通過傳感控制節(jié)點(diǎn)將環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?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。名稱功能描述數(shù)量溫濕度傳感器模塊采集溫室環(huán)境的空氣溫度與濕度1光敏傳感器模塊采集溫室環(huán)境的光照強(qiáng)度1CO2傳感器模塊監(jiān)測(cè)溫室環(huán)境空氣中的CO2濃度1LED燈模塊一組四只LED燈，模擬溫室大棚內(nèi)環(huán)境加溫1直流電機(jī)模擬溫室大棚內(nèi)風(fēng)機(jī)/換氣設(shè)備1繼電器輸出（燈）模擬溫室大棚內(nèi)補(bǔ)

35、光燈1電磁閥水閥模擬開閘放水，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤微噴灌溉1ZigBee協(xié)調(diào)器組建ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，將傳感控制節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器進(jìn)行處理。1ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn)利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(jié)點(diǎn)采集多種傳感數(shù)據(jù)，并進(jìn)行輸出控制。2 智能貨架管理系統(tǒng)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)

36、要領(lǐng)用和歸還。智能貨架管理系統(tǒng)的功能包括：貨物盤點(diǎn)、貨物位置查詢、領(lǐng)用/歸還、防盜報(bào)警等功能。4.5 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)為了實(shí)現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)與Internet和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（GSM, CDMA）的互聯(lián)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一款以ARM9處理器為核心，基于Linux操作系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的核心，主要實(shí)現(xiàn) Internet網(wǎng)，GSM網(wǎng)的接入，遠(yuǎn)程控制，以及實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換連接家庭內(nèi)部異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的功能。相比于基于PC的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)方案，不需要計(jì)算機(jī)一直處于開 機(jī)狀態(tài)，并且成本低，硬件、軟件簡單透明，更加適合于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。4.6 物聯(lián)網(wǎng)演示沙盤 智能家居沙盤通過ZigBee協(xié)調(diào)器和傳感控制節(jié)點(diǎn)組

37、成無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智能家居應(yīng)用中包括安防、環(huán)境監(jiān)測(cè)、家電控制、遠(yuǎn)程控制、窗簾控制、網(wǎng)絡(luò)攝像等功能，具體包括：（1）環(huán)境監(jiān)測(cè)：采集室內(nèi)溫度、濕度和光照度，并實(shí)時(shí)顯示。（2）安防：實(shí)現(xiàn)燃?xì)馀c煙霧探測(cè)、入侵探測(cè)、門窗防撬，緊急求助報(bào)警等功能，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，（3）家電控制：模擬空調(diào)、彩電、燈光、排風(fēng)扇等，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制（4）網(wǎng)絡(luò)攝像：可遠(yuǎn)程查看家中情況（5）邏輯控制：可定義各種控制邏輯，實(shí)現(xiàn)對(duì)家中設(shè)備的自動(dòng)控制，如超高設(shè)定的溫度自動(dòng)打開空調(diào)、衛(wèi)生間濕度過大自動(dòng)打開排風(fēng)扇等。（6）遠(yuǎn)程控制：可通過手機(jī)、筆記本等通過Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控（7）情景模式控制：可設(shè)置各種情景模式，如離家模

38、式、睡眠模式、起床模式等，實(shí)現(xiàn)對(duì)家中設(shè)備的組合一鍵式控制。 智能交通沙盤智能交通系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通自動(dòng)化方面的典型應(yīng)用，包括交通十字路口、超速抓拍點(diǎn)、卡口抓拍點(diǎn)和隧道監(jiān)控點(diǎn)。各場(chǎng)景相應(yīng)的交通信號(hào)燈、限速標(biāo)志牌、隧 道警告牌、道路指示標(biāo)牌等標(biāo)志種類齊全；道路標(biāo)線、分道線、轉(zhuǎn)向標(biāo)志、停車線、人行橫道等標(biāo)線完全符合交通規(guī)定；隧道照明燈、通行燈、禁行燈以及路燈、 LED燈、閃光燈等燈具均能正常工作。溫室大棚沙盤采用無線傳感網(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，來獲得作物生長的最佳條件，通過自動(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

39、協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(jié)點(diǎn)將環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?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)備的自動(dòng)控制，也可以通過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。4.7 物聯(lián)網(wǎng)樣板間 智能家居樣板間.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在家庭自動(dòng)化方面的典型應(yīng)用，包括智能環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家電控制、燈光控制、窗簾控制、智能安防、遠(yuǎn)程監(jiān)控等幾個(gè)部分，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：.2系統(tǒng)功能1. 安防系統(tǒng)對(duì)人身安全、財(cái)產(chǎn)安全等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)生入室盜竊、火災(zāi)、煤氣泄漏和緊急求助等情況時(shí)自動(dòng)撥打用戶設(shè)定的電話，及時(shí)播報(bào)險(xiǎn)情。l 數(shù)字智能網(wǎng)關(guān)能夠外接各種安防探測(cè)

40、器（如紅外、門磁）； l 如果發(fā)生警情，報(bào)警信息通過小區(qū)局域網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送給小區(qū)管理中心監(jiān)控主機(jī)，同時(shí)自家電話報(bào)警系統(tǒng)會(huì)將報(bào)警信息發(fā)送給業(yè)主或相關(guān)責(zé)任人； l 用戶同時(shí)可以設(shè)定報(bào)警自動(dòng)抓拍功能，同時(shí)把抓拍的照片通過電子郵件發(fā)送給用戶； l 在發(fā)生報(bào)警時(shí)智能網(wǎng)關(guān)將通過文字和聲音提示用戶哪里發(fā)生報(bào)警； l 當(dāng)您外出時(shí)，家中如有訪客，可以通過留影留言功能讓您了解訪客的情況。2. 監(jiān)視系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)攝像監(jiān)控，可遠(yuǎn)程通過手機(jī)、電腦實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控家中的情況。3. 門禁系統(tǒng)門口機(jī)和室內(nèi)機(jī)之間可實(shí)現(xiàn)可視對(duì)講4. 智能燈光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的自動(dòng)化控制，并可創(chuàng)造任意的環(huán)境氛圍和燈光場(chǎng)景，如家庭影院的放映燈光、晚宴

41、燈光、聚會(huì)燈光、讀報(bào)燈光，根據(jù)外界光線自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)燈光，根據(jù)不同時(shí)間段自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光。l 燈光情景控制模式：通過對(duì)智能開關(guān)的組合學(xué)習(xí)，可以對(duì)家庭單元的各個(gè)房間定義個(gè)性化的燈光場(chǎng)景需要。比如：全開全關(guān)模式、家庭影院模式、會(huì)客模式、聚餐模式、夜間模式、起早模式等; l 聯(lián)動(dòng)控制：燈光、電器(空調(diào))、電動(dòng)窗簾三者的控制可以通過情景控制模式聯(lián)動(dòng)，如門磁可以設(shè)定與燈光、窗簾、電器等設(shè)備的聯(lián)動(dòng)工作。比如：回家開門后，燈光打開、窗簾開啟、空調(diào)開啟等聯(lián)動(dòng)工作。 l 定時(shí)控制：在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)對(duì)家電、燈光、窗簾等帶電設(shè)備進(jìn)行控制。如：早上7.30鬧鐘響起，窗簾緩緩開啟，音樂開始播放。5. 電器控制系統(tǒng)把所有能控制的

42、電器組成一個(gè)管理系統(tǒng)，除了可以實(shí)現(xiàn)本地對(duì)家電的控制之外，還可以通過遙控、場(chǎng)景、定時(shí)、電話以及互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程等多種控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電器的智能管理與控制。6. 電動(dòng)窗簾系統(tǒng)對(duì)窗簾進(jìn)行智能控制和管理，可以用遙控、定時(shí)等多種智能控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)窗簾的開關(guān)、停止等控制，以及一鍵式場(chǎng)景效果的實(shí)現(xiàn)。7. 家庭影院及背景音樂系統(tǒng)背景音樂系統(tǒng)就是通過專業(yè)布線結(jié)合智能網(wǎng)關(guān)，將聲音源信號(hào)接入各個(gè)房間及任何需要背景音樂系統(tǒng)的地方（包括浴室、廚房及陽臺(tái)），通過各房間相應(yīng)的控制面板獨(dú)立控制在房內(nèi)的背景音樂專用音箱，讓每個(gè)房間都能聽到美妙的背景音樂。.3 控制模式1. 手動(dòng)控制保留所有燈及電器的原有手動(dòng)開關(guān)，不會(huì)因?yàn)榫植恐悄茉O(shè)備的

43、故障，導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)控制。2. 智能無線遙控一個(gè)遙控器，可對(duì)所有的燈光、電器及安防的設(shè)備進(jìn)行智能遙控和一鍵式場(chǎng)景控制、實(shí)現(xiàn)全宅燈光及電器的開關(guān)、臨時(shí)定時(shí)等遙控，各種編址操作，4路一鍵式情景模式，配合數(shù)字網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)器，實(shí)現(xiàn)本地及異地萬能遙控。3. 一鍵情景控制一鍵實(shí)現(xiàn)各種情景燈光及電器組合效果，可以用遙控器、智能開關(guān)、電腦等實(shí)現(xiàn)“外出、在家、就餐、影院”等多種模式。4. 電話遠(yuǎn)程控制可以實(shí)現(xiàn)用電話或手機(jī)遠(yuǎn)程控制整個(gè)智能住宅系統(tǒng)以及實(shí)現(xiàn)安防系統(tǒng)的自動(dòng)電話報(bào)警功能，無論您在哪里,只要一個(gè)電話就可以隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)住宅內(nèi)所有燈及各種電器的遠(yuǎn)程控制，離家時(shí)，忘記關(guān)燈或電器，打個(gè)電話就可實(shí)現(xiàn)全關(guān)，回家前，打個(gè)電話可

44、以先把熱水器啟動(dòng)，空調(diào)打開；若配置了安防系統(tǒng)，則當(dāng)家里發(fā)生入室盜竊等各種險(xiǎn)情，安防系統(tǒng)自動(dòng)撥打預(yù)設(shè)的電話號(hào)碼。5. Internet遠(yuǎn)程監(jiān)控通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作、維護(hù)以及系統(tǒng)備份與系統(tǒng)還原，通過用戶授權(quán)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程售后服務(wù)。無論在世界各地，只要通過INTERNET網(wǎng)都可隨時(shí)了解家里燈及電器的開關(guān)狀態(tài)，包括遠(yuǎn)程控制，隨時(shí)根據(jù)需求，更改系統(tǒng)配置、定時(shí)管理事件，還可隨時(shí)修改報(bào)警電話號(hào)碼；6. 事件定時(shí)控制可以個(gè)性化定義各種燈及電器的定時(shí)開關(guān)事件，一個(gè)事件管理模塊總共可以設(shè)置多達(dá)87個(gè)事件，完全可以將每天、每月、甚至一年的各種事件設(shè)置進(jìn)去，充分滿足用戶的實(shí)際需求?？稍O(shè)置早上定時(shí)起床模式，晚上

45、自動(dòng)關(guān)窗簾模式，還有出差模式等。.4 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1. 實(shí)際智能家居應(yīng)用體驗(yàn)智能家居樣板間集成目前典型的智能家居應(yīng)用，讓學(xué)生能夠直觀地了解智能家居應(yīng)用的各項(xiàng)內(nèi)容，了解和使用實(shí)際的智能家居應(yīng)用產(chǎn)品、了解家電控制、安防控制、環(huán)境監(jiān)控、燈光控制、門禁防盜、遠(yuǎn)程監(jiān)控、情景模式等等智能家居典型應(yīng)用場(chǎng)景。2. 智能家居工程規(guī)劃，設(shè)計(jì)思路提供智能家居工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)文檔，讓學(xué)生了解整個(gè)智能家居應(yīng)用工程的設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施過程。3. 智能家居應(yīng)用工程嵌入式程序、上位機(jī)程序設(shè)計(jì)開發(fā)智能家居工程中提供開再開發(fā)產(chǎn)品模塊，學(xué)生可以自己設(shè)計(jì)智能家居中的各種應(yīng)用邏輯。 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)樣板間.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)近年來自然災(zāi)害的橫行提醒人

46、們迫切需要對(duì)環(huán)境進(jìn)行精確、實(shí)時(shí)監(jiān)控，以降低火災(zāi)、自然災(zāi)害等對(duì)人類造成的生命財(cái)產(chǎn)損失。但是，傳統(tǒng)的有線方式布線難度大、成本高且維護(hù)困難，因而需要另一種體系結(jié)構(gòu)來對(duì)無人職守的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)地監(jiān)控，從而讓監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)擺脫電纜布線和人工堅(jiān)守的束縛。無線環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在面向缺乏電源、通信等基礎(chǔ)設(shè)施的野外等惡劣場(chǎng)景中的大范圍環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用中有著突出的優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)采用了無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)（Zigbee）實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的采集和傳輸。無線環(huán)境監(jiān)測(cè)傳感器包括一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣傳感器等。這些傳感器進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)采集并通過低功耗多跳無線自組織網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無需在數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)建設(shè)電纜和通信線纜等基礎(chǔ)設(shè)

47、施，各個(gè)傳感器之間可以自動(dòng)地相互進(jìn)行數(shù)據(jù)中繼轉(zhuǎn)發(fā)，從而可以保證組網(wǎng)和通信的可靠性，并能夠擴(kuò)大監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的部署范圍，降低部署難度。長距離無線中繼器通過長距離無線通信技術(shù) 將環(huán)境數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到與Internet連接的環(huán)境監(jiān)測(cè)路由器，從而大大拓展了在惡劣場(chǎng)景中的系統(tǒng)部署范圍。環(huán)境監(jiān)測(cè)路由器將數(shù)據(jù)推送到數(shù)據(jù)處理與訪問服務(wù)器。相應(yīng)的工作人員都可以使用計(jì)算機(jī)的Web瀏覽器實(shí)時(shí)查詢最新的環(huán)境數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，為方便在惡劣場(chǎng)景下長期系統(tǒng)運(yùn)行中的維護(hù)操作，該系統(tǒng)集成了遠(yuǎn)程系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能。該功能可實(shí)時(shí)報(bào)告系統(tǒng)中所有設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，并協(xié)助維護(hù)人員分析故障原因。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖傳感器節(jié)點(diǎn)是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，它主要由等多路傳感器采集

48、模塊、信號(hào)調(diào)理模塊和無線收發(fā)模塊組成，負(fù)責(zé)采集和上傳監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境參數(shù)和接收環(huán)境監(jiān)控中心發(fā)送的模式控制命令。中心控制節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)啟動(dòng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)和維護(hù)節(jié)點(diǎn)，采集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上傳來的環(huán)境參數(shù)，并通過串口發(fā)送到監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)上，同時(shí)偵聽串口接收中斷，用以向傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送模式控制指令，因此，在中心控制節(jié)點(diǎn)的硬件平臺(tái)上可擴(kuò)展使用RS232串口。除了上述特殊需求外，中心控制節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與傳感器節(jié)點(diǎn)的不同之處是其不包含傳感器組和信號(hào)調(diào)理模塊。.2 功能設(shè)計(jì)管理軟件包括4 個(gè)工作模塊：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊、參數(shù)配置模塊、綜合統(tǒng)計(jì)模塊、用戶設(shè)置模塊。Ø 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊主要用來顯示各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集模塊的運(yùn)行趨勢(shì)

49、圖，采集到的數(shù)據(jù)表格等。在這個(gè)模塊里還要完成數(shù)據(jù)丟失報(bào)警、趨勢(shì)圖打印、發(fā)送各種指令等功能。趨勢(shì)圖可以保存電子文檔，以便傳閱。Ø 參數(shù)配置模塊是用來配置監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息的，包括添加刪除監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息包括監(jiān)測(cè)點(diǎn)Ø 工作的采集模塊編碼、采集模塊的回傳點(diǎn)數(shù)、采集模塊的回傳周期、采集模塊所連接的設(shè)備等。Ø 綜合統(tǒng)計(jì)模塊是用來統(tǒng)計(jì)出不同的要求統(tǒng)計(jì)出來各式報(bào)表。報(bào)表可以打印，也可以保存電子文檔。Ø 用戶模塊設(shè)置用戶的使用權(quán)限，以及用戶的添加刪除等功能。另外，還包括數(shù)據(jù)字典的輸入。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的整體架構(gòu)、底層硬件和應(yīng)用程序軟件的設(shè)計(jì)方法。系統(tǒng)經(jīng)連接測(cè)試可組成

50、多級(jí)無線網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，并可達(dá)到預(yù)期效果，同時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性、響應(yīng)速度等性能都可滿足實(shí)際需求。此外，本系統(tǒng)還具有良好的擴(kuò)展性，可以根據(jù)具體要求方便地在數(shù)據(jù)采集模塊上進(jìn)行相應(yīng)傳感器的擴(kuò)充以完成特定數(shù)據(jù)采集的需要。Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其組網(wǎng)靈活、節(jié)點(diǎn)耗電低、可自動(dòng)恢復(fù)等強(qiáng)大功能，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)越來越廣泛，為教學(xué)試驗(yàn)提供了良好的平臺(tái)。.3 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1. 智能環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用體驗(yàn)了解智能環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能、組成結(jié)構(gòu)。2. 智能環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工程規(guī)劃，設(shè)計(jì)思路提供智能環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)文檔，讓學(xué)生了解整個(gè)智能環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用工程的設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施過程。3. Zigbee采集節(jié)點(diǎn)配置與

51、使用PANID、信道、物理地址、網(wǎng)絡(luò)地址等參數(shù)讀取和設(shè)置4. 傳感器節(jié)點(diǎn)的布放學(xué)習(xí)如何合理布放傳感器節(jié)點(diǎn)，包括間隔、節(jié)點(diǎn)休眠設(shè)定、采集頻率設(shè)定等5. Zigbee組網(wǎng)技術(shù)：樹形網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)6. Zigbee協(xié)議棧應(yīng)用開發(fā)開發(fā)環(huán)境的建立基于Zstack協(xié)議棧的開發(fā)步驟7. 上位機(jī)通過串口連接zigbee網(wǎng)絡(luò)上位機(jī)通過串口連接到zigbee協(xié)調(diào)器，學(xué)習(xí)了解串口指令，通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)包分析，和相關(guān)編程等8. 上位機(jī)通過以太網(wǎng)接口連接zigbee網(wǎng)絡(luò)上位機(jī)通過以太網(wǎng)口連接到zigbee協(xié)調(diào)器，學(xué)習(xí)了解串口指令，通過串口進(jìn)行數(shù)據(jù)包分析，和相關(guān)編程等9. 上位機(jī)軟件系統(tǒng)開發(fā)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)、編程、測(cè)試等。 物

52、聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)大棚管理系統(tǒng)樣板間.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。我們從農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)不同的階段來看，無論是從種植的培育階段和收獲階段，都可以用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)來提高它工作的效率和精細(xì)管理。目前，溫室大棚在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，因此我們選擇采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立一個(gè)智能溫室大棚模擬測(cè)控系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)溫室大棚多用在不適宜植物生長的季節(jié)，如低溫季節(jié)喜溫蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗，因此對(duì)植物生長環(huán)境的要求要精確地多。在溫室環(huán)境里，單個(gè)溫室即可成為無線傳感網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)測(cè)量控制區(qū)，采用不同的傳感器節(jié)點(diǎn)和具有簡單執(zhí)行機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)（如風(fēng)機(jī)、低壓電機(jī)、電磁閥等工作電流低的執(zhí)行機(jī)構(gòu)）構(gòu)成無線傳感網(wǎng)絡(luò)來測(cè)量土壤溫度、

53、水分、空氣溫度、濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度來獲得作物生長的最佳條件，通過自動(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。系統(tǒng)采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)（zigbee）技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器數(shù)據(jù)的采集和傳輸，具體設(shè)備包括zigbee協(xié)調(diào)器、zigbee采集節(jié)點(diǎn)，由于在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，范圍較小，因此組建星型網(wǎng)絡(luò)即可。Zigbee網(wǎng)絡(luò)連接到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)支持、以太網(wǎng)、WIFI等的連接，實(shí)現(xiàn)zigbee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到Internet等的透明數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)支持3G/CDMA模塊，能夠通過CDMA網(wǎng)絡(luò)發(fā)送傳感數(shù)據(jù)和接收短信指令。.2 功能設(shè)計(jì)1. 測(cè)控參數(shù)主要測(cè)控參數(shù)包括：（實(shí)際應(yīng)用中還有很多其它指標(biāo)，因?yàn)?/p>

54、是模擬系統(tǒng)，選擇了幾種主要指標(biāo)）測(cè)控指標(biāo)參數(shù)空氣溫度范圍：-40120精度：±0.5土壤溫度范圍：-20120精度：±0.5CO2濃度范圍：02000PPM精度：±50PPM空氣濕度范圍：0100%RH精度：±3%RH土壤濕度范圍：0100%RH精度：±3%RH光照強(qiáng)度范圍：0200000LUX精度：±20LUX其中傳感器包括：溫度傳感器、濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、光強(qiáng)度傳感器、CO2濃度傳感器等。網(wǎng)絡(luò)攝像頭：監(jiān)控植物生長形勢(shì)及病蟲害等。監(jiān)控中心電腦通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)讀取傳感器數(shù)據(jù)，并根據(jù)定義好的邏輯模型，控制各種執(zhí)行器件，包括照明

55、燈、加濕器、風(fēng)機(jī)、電磁閥等。監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)演示大棚內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)值，并且可以查詢歷史數(shù)據(jù)和曲線圖。此外，可以針對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行閾值的設(shè)定，當(dāng)達(dá)到某一閾值時(shí)，控制執(zhí)行器件的動(dòng)作。如對(duì)大棚溫濕度控制，根據(jù)大棚溫濕度數(shù)據(jù)自動(dòng)化對(duì)風(fēng)機(jī)等相關(guān)升降溫設(shè)備進(jìn)行控制；光照度的控制，根據(jù)大棚光照情況，對(duì)大棚的光照設(shè)備進(jìn)行控制，以達(dá)到植物最佳光照效果。2. 控制方式系統(tǒng)支持如下控制方式：Ø 通過計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，在局域網(wǎng)內(nèi)任一機(jī)器進(jìn)行監(jiān)控Ø 通過Internet，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控Ø 通過手機(jī)，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控3. RFID捆定功能可對(duì)大棚內(nèi)所有農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行RFID捆定，針對(duì)各種農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域放置RFID標(biāo)簽，并建立農(nóng)產(chǎn)品種植數(shù)據(jù)庫，包括農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間，過程，用過何種肥料、農(nóng)藥等，為農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入流通消費(fèi)領(lǐng)域提供數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。.3 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1. 智能溫室大棚應(yīng)用體驗(yàn)體驗(yàn)無線傳感網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境溫濕度檢測(cè)與控制、Co2檢測(cè)與控制等農(nóng)作物生長環(huán)境控制方面的典型應(yīng)用。2. 智能溫室大棚工程規(guī)劃，設(shè)計(jì)思路提供智能溫室大棚工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)文檔，讓學(xué)生了解整個(gè)智能溫室大棚應(yīng)用工程的設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施過程。3. Zigbee采集節(jié)點(diǎn)配置與使用PANID、信道、物理地址、網(wǎng)絡(luò)地址等參數(shù)讀取和設(shè)置4. Zigbee組網(wǎng)技術(shù)：星型網(wǎng)、樹形網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)5. 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的配置和