江大物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)方案

1、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)方案鍵入文檔副標(biāo)題2011/6/30目錄1.設(shè)計(jì)思路32.實(shí)驗(yàn)中心組成33.外景部分63.1.1.校內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)63.1.2.校內(nèi)視頻監(jiān)控點(diǎn)73.1.3.校內(nèi)模擬物流中轉(zhuǎn)站74.無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室84.1.實(shí)驗(yàn)室布局與組成84.2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備104.2.1.ZigBee協(xié)調(diào)器104.2.2.ZigBee路由器114.2.3.ZigBee參考節(jié)點(diǎn)124.2.4.ZigBee定位節(jié)點(diǎn)134.2.5.ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn)144.2.6.GPRS傳感控制節(jié)點(diǎn)154.2.7.GPRS Modem164.2.8.WiFi模塊174.2.9.藍(lán)牙模塊184.2.10.低頻RF

2、ID讀寫器194.2.11.高頻RFID讀寫器204.2.12.超高頻RFID讀寫器214.2.13.高頻RFID讀寫器（貨架專用）224.2.14.實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)234.3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容304.3.1.嵌入式基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)304.3.2.RFID實(shí)驗(yàn)334.3.3.ZigBee實(shí)驗(yàn)424.3.4.GPRS實(shí)驗(yàn)614.3.5.WIFI實(shí)驗(yàn)664.3.6.藍(lán)牙實(shí)驗(yàn)714.3.7.物聯(lián)網(wǎng)模擬應(yīng)用765.智能家居及安防系統(tǒng)825.1.系統(tǒng)拓?fù)鋱D825.2.系統(tǒng)功能825.3.控制模式845.4.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容856.智能倉(cāng)庫(kù)樣板間866.1.平面布置圖866.2.流程圖866.3.功能設(shè)計(jì)876.4.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容897.智

3、能車輛指揮調(diào)度系統(tǒng)897.1.需求概述897.2.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)907.3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)907.4.GPS監(jiān)控調(diào)度智能管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)917.5.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容948.智能溫室大棚樣板間958.1.功能設(shè)計(jì)958.2.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容979.物聯(lián)網(wǎng)ETC系統(tǒng)979.1.概述979.2.系統(tǒng)特性989.3.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1001. 設(shè)計(jì)思路 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具有行業(yè)特色的物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)室。 實(shí)踐性：著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，包括硬件設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試、配置，嵌入式軟件設(shè)計(jì)、調(diào)試等，實(shí)驗(yàn)按照難易程度循序漸進(jìn)，并與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，培養(yǎng)扎實(shí)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技能型人才 全面性：覆蓋

4、無(wú)線傳感網(wǎng)的各種主要技術(shù)，包括傳感器技術(shù)，ZIGBEE技術(shù)，以及藍(lán)牙、WiFi、GPRS、GPS等各種通信組網(wǎng)技術(shù)，以及應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等等。2. 實(shí)驗(yàn)中心組成實(shí)驗(yàn)中心以實(shí)驗(yàn)室+若干外景組成。一、外景校內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)：在校園內(nèi)安裝多個(gè)zigbee智能傳感節(jié)點(diǎn)，采集溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)。采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)通過(guò)zigbee網(wǎng)絡(luò)傳送到中心實(shí)驗(yàn)室，提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和展示、分析。校內(nèi)視頻監(jiān)控點(diǎn)：在校園各個(gè)路口和其它關(guān)鍵位置（如校門口）安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭，進(jìn)行視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控圖像通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)傳送到中心實(shí)驗(yàn)室。校內(nèi)模擬物流中轉(zhuǎn)站：在校內(nèi)設(shè)置多個(gè)模擬物流中轉(zhuǎn)站，安裝RFID讀寫設(shè)備，用于GPS智能車輛調(diào)度管理。二、

5、實(shí)驗(yàn)室1. 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室：物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。采用計(jì)算機(jī)加實(shí)驗(yàn)臺(tái)的形式。每個(gè)操作臺(tái)集成多種傳感器、無(wú)線傳輸模塊、執(zhí)行設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽器，并且模擬多種綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知層核心技術(shù)無(wú)線傳感網(wǎng)從數(shù)據(jù)采集到網(wǎng)絡(luò)傳輸，再通過(guò)數(shù)據(jù)匯總實(shí)現(xiàn)顯示和反向控制。實(shí)驗(yàn)室同時(shí)提供物聯(lián)網(wǎng)科研、創(chuàng)新設(shè)備，包括各種無(wú)線傳輸模塊、測(cè)試儀器、樣板電路原理圖、樣板程序源代碼等，用于專業(yè)教學(xué)、創(chuàng)新、競(jìng)賽及科研。通過(guò)多種傳感器+多種無(wú)線組網(wǎng)模式實(shí)現(xiàn)多種物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。2. 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室u 智能家居系統(tǒng)以家庭的客廳為模型主體，放置一個(gè)智能終端，該終端具有多點(diǎn)觸控智能顯示功能，同時(shí)具備控制功能，可以在該設(shè)備上

6、完成所有家庭里的操作。同時(shí)該智能終端可以連接到校園網(wǎng)乃至物聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息查詢和控制（1）所有的環(huán)境信息（溫度、濕度、光照等數(shù)據(jù)）通過(guò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳感器進(jìn)行采集，發(fā)送到網(wǎng)關(guān)，再由網(wǎng)關(guān)傳送到終端，在終端設(shè)備上實(shí)時(shí)顯示。（2）電器設(shè)備開關(guān)控制，如空調(diào)開關(guān)，電扇開關(guān)、加濕器開關(guān)、燈光明暗調(diào)節(jié)、窗簾開啟關(guān)閉、電視開關(guān)、洗衣機(jī)開關(guān)等。（3）空調(diào)等設(shè)備控制，可以通過(guò)無(wú)線-紅外轉(zhuǎn)發(fā)器，對(duì)原來(lái)使用紅外遙控器控制的設(shè)備，通過(guò)zigbee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。（4）情景模式一鍵式控制。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。（5）遠(yuǎn)程控制，通過(guò)GPR

7、S模塊，可以通過(guò)手機(jī)短信的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程查詢和控制。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，可以遠(yuǎn)程通過(guò)手機(jī)或電腦對(duì)家中的設(shè)備進(jìn)行控制u 智能安防系統(tǒng)智能安防實(shí)行安全系統(tǒng)防范自動(dòng)化監(jiān)控管理，對(duì)住宅的火災(zāi)，有害氣體的泄露實(shí)行自動(dòng)報(bào)警；以煙、溫度及可燃?xì)怏w等探測(cè)器為主火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)；安裝紅外、微波和網(wǎng)絡(luò)攝像頭等多種類型探測(cè)器的防盜報(bào)警探測(cè)系統(tǒng)。模擬家庭內(nèi)部環(huán)境，在中控屏幕上選取不同功能模塊，可以分別開啟家庭安防模式、在家模式、離家模式等，對(duì)應(yīng)不同防衛(wèi)內(nèi)容。預(yù)設(shè)有聲或無(wú)聲報(bào)警；無(wú)線遙控布防、撤防，并可通過(guò)電話遠(yuǎn)程布防、撤防、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)聽。（1）在家時(shí)，對(duì)房間環(huán)境、有害氣體濃度、電線漏電火災(zāi)等異常情況作出反應(yīng)，并報(bào)警。（2）離家后，對(duì)門

8、窗、水流、火災(zāi)等不正常狀態(tài)作出反應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)攝像頭對(duì)房間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并報(bào)警。（3）智能控制時(shí)，根據(jù)采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。u 智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬智能溫室大棚系統(tǒng)，讓溫室實(shí)時(shí)在線，從而實(shí)現(xiàn)蔬菜（花卉、魚等）大棚與數(shù)據(jù)世界的融合。（1）實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)的種植經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，使得農(nóng)業(yè)專家在遠(yuǎn)程就可以隨時(shí)查看農(nóng)田內(nèi)的各種數(shù)據(jù)（溫度、濕度、光照、水量和PH值等），判斷是否為作物生長(zhǎng)的最佳條件。（2）可以由專家根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)設(shè)定關(guān)鍵值，當(dāng)某種數(shù)據(jù)偏離設(shè)定值時(shí)，大棚自動(dòng)作出反應(yīng)（溫度偏低則打開供暖設(shè)施，溫度偏低則開門通風(fēng)；水量不足，則自動(dòng)打開噴淋裝置）從而使農(nóng)作物始終處在最佳的生長(zhǎng)環(huán)境中。（3）另外，還

9、可實(shí)現(xiàn)對(duì)蔬菜病蟲害的早期預(yù)警和對(duì)蔬菜產(chǎn)量、交易價(jià)格的早期預(yù)測(cè)。u 智能物流系統(tǒng)（1）基于RFID智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)：將標(biāo)簽附在被識(shí)別物品上的表面或內(nèi)部，當(dāng)被識(shí)別物品進(jìn)入識(shí)別范圍內(nèi)時(shí)，RFID讀寫器自動(dòng)無(wú)接觸讀寫。模擬倉(cāng)庫(kù)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括驗(yàn)貨、入庫(kù)、自動(dòng)盤點(diǎn)、配貨、揀貨、出庫(kù)等。（2）智能配送管理系統(tǒng)：本系統(tǒng)由基于GPRS（2.5代無(wú)線通信技術(shù)）及GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)的車載終端、客戶端分布式監(jiān)控系統(tǒng)軟件、調(diào)度中心中央服務(wù)器組等相關(guān)設(shè)備組成。以整個(gè)校園作為模擬車輛運(yùn)輸?shù)膱?chǎng)地，以制造類實(shí)訓(xùn)室作為生產(chǎn)場(chǎng)地起運(yùn)點(diǎn)，智能倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)訓(xùn)室作為到達(dá)終點(diǎn)，中間設(shè)置多個(gè)運(yùn)輸中轉(zhuǎn)站，模擬實(shí)際貨物運(yùn)輸。系統(tǒng)應(yīng)該能夠模擬

10、實(shí)際運(yùn)輸管理環(huán)節(jié)，運(yùn)用GPS，GPRS等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)調(diào)度指揮。u ETC系統(tǒng)可以智能小車為對(duì)象，集成RFID、多種類型傳感器、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)：（1） 移動(dòng)小車的身份識(shí)別及相關(guān)信息獲取；（2）小車速度、方向等狀態(tài)控制3. 外景部分3.1.1. 校內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)在校園內(nèi)安裝多個(gè)zigbee智能傳感節(jié)點(diǎn)，采集溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)。采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)通過(guò)zigbee網(wǎng)絡(luò)傳送到中心實(shí)驗(yàn)室，提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和展示、分析。Zigbee智能傳感網(wǎng)絡(luò)的具體布置圖如下：其中，白色節(jié)點(diǎn)表示zigbee智能傳感節(jié)點(diǎn)，分別為智能溫度節(jié)點(diǎn)、智能濕度傳感節(jié)點(diǎn)；紅色部分為zigbee路由器，由

11、于校園范圍較大，智能節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)需要通過(guò)路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，將數(shù)據(jù)最終傳送到中心協(xié)調(diào)器。在上圖中，為保證數(shù)據(jù)可靠傳輸，可采用如下兩種方案：（1） 采用多個(gè)zigbee網(wǎng)絡(luò)的模式，在小范圍內(nèi)形成zigbee網(wǎng)絡(luò)，然后由協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)通過(guò)校園網(wǎng)傳輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室。這種情況所需zigbee節(jié)點(diǎn)較少，但需要布線將協(xié)調(diào)器連接到校園網(wǎng)。（2） 在校園范圍內(nèi)均勻布網(wǎng)，保證每?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離不大于30米。這種情況所需路由器節(jié)點(diǎn)較多，優(yōu)點(diǎn)是不用重新布線。3.1.2. 校內(nèi)視頻監(jiān)控點(diǎn)在校園各個(gè)路口和其它關(guān)鍵位置（如校門口）安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭，進(jìn)行視頻監(jiān)控。視頻監(jiān)控圖像通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)傳送到中心實(shí)驗(yàn)室。如圖所示，網(wǎng)絡(luò)攝像頭安裝于門崗、

12、路口、教學(xué)區(qū)、宿舍區(qū)、圖書館等關(guān)鍵位置，并通過(guò)校園網(wǎng)連接中心實(shí)驗(yàn)室中心實(shí)驗(yàn)室安裝存儲(chǔ)設(shè)備和監(jiān)視終端，可以隨時(shí)、方便地查看校園各個(gè)位置的實(shí)時(shí)情況。3.1.3. 校內(nèi)模擬物流中轉(zhuǎn)站在校內(nèi)設(shè)置多個(gè)模擬物流中轉(zhuǎn)站，安裝RFID讀寫設(shè)備，用于GPS智能車輛調(diào)度管理。詳細(xì)內(nèi)容參見智能車輛管理調(diào)度系統(tǒng)部分4. 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)及物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室4.1. 實(shí)驗(yàn)室布局與組成教師教學(xué)區(qū)：教師操作臺(tái)，投影儀，幕布，攝像頭等。學(xué)生試驗(yàn)區(qū)：每4人一組操作臺(tái)，配置各種產(chǎn)品模塊。該區(qū)域操作臺(tái)數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要確定。產(chǎn)品展示區(qū)：各種展板、最新產(chǎn)品等。應(yīng)用演示區(qū)：智能家居應(yīng)用整個(gè)實(shí)驗(yàn)室包括如下設(shè)備： 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)K與嵌入式開發(fā) Zig

13、bee模塊，包括協(xié)調(diào)器、路由器、傳感控制節(jié)點(diǎn)、參考定位節(jié)點(diǎn)等。 GPRS模塊，包括GPRS通信模塊、GPRS傳感控制模塊。 藍(lán)牙通信及傳感控制模塊 WIFI通信及傳感控制模塊 配置軟件：以上模塊均包括相應(yīng)的配置、實(shí)驗(yàn)軟件。 模塊開發(fā)環(huán)境：包括面包板、元器件清單、硬件原理圖、嵌入式程序原代碼、程序說(shuō)明書等。 實(shí)訓(xùn)操作臺(tái) 提供方便的、易于管理的綜合實(shí)驗(yàn)環(huán)境、包括基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與嵌入式開發(fā)環(huán)境、模擬應(yīng)用實(shí)驗(yàn)環(huán)境如智能家居模塊、智能溫室大棚模塊等。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、產(chǎn)品展示 展示最新的無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)、產(chǎn)品、行業(yè)應(yīng)用 實(shí)際應(yīng)用樣板系統(tǒng) 除了提供應(yīng)用模擬模塊，我們還將提供各種典型應(yīng)用的樣板系統(tǒng)，讓學(xué)生可以真正接觸到

14、實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用的零距離 整個(gè)實(shí)訓(xùn)室中，各個(gè)學(xué)生操作臺(tái)和教師操作臺(tái)、智能家居應(yīng)用組成一個(gè)局域網(wǎng)絡(luò)，教師可通過(guò)局域網(wǎng)向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)操作步驟，也可監(jiān)控學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況。4.2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備4.2.1. ZigBee協(xié)調(diào)器名稱：ZigBee協(xié)調(diào)器型號(hào)：CH-Z-C6911主要技術(shù)參數(shù)射頻芯片：TI CC2430Flash容量：128KB工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz傳輸速率：250 kbps通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4傳輸距離：室內(nèi)30m，室外100m數(shù)據(jù)通訊接口：RS232、RJ45以太網(wǎng)接口天線接口：2.4G SMA天線工作電壓：工作電壓：電池DC 3.

15、3V；適配器DC 6V-12V，典型9V工作電流：120mA供電方式：適配器/電池/JTAG接口外形尺寸：95*50mm工作溫度：-20+70工作濕度：5%RH90%RH功能與特點(diǎn)包括CC2430射頻底板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無(wú)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。采用完全的嵌入式系統(tǒng)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(wèn)，對(duì)整個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)4.2.2. ZigB

16、ee路由器名稱：ZigBee路由器型號(hào)：CH-Z-RT6921主要技術(shù)參數(shù)射頻芯片：TI CC2430Flash容量：128KB工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz傳輸速率：250 kbps通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4傳輸距離：室內(nèi)30m，室外100m天線接口：2.4G SMA天線工作電壓：電池DC 3.3V；適配器DC 6V-12V，典型9V工作電流：100mA供電方式：適配器/電池/JTAG接口外形尺寸：76*43mm工作溫度：-20+70工作濕度：5%RH90%RH功能與特點(diǎn)包括CC2430射頻底板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無(wú)縫連接，構(gòu)成完整系統(tǒng)。射頻頂板采用T

17、I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。采用完全的嵌入式系統(tǒng)路由器節(jié)點(diǎn)用于連接其它節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器4.2.3. ZigBee參考節(jié)點(diǎn)名稱：ZigBee參考節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-Z-RF6921主要技術(shù)參數(shù)射頻芯片：TI CC2430Flash容量：128KB工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz傳輸速率：250 kbps通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4傳輸距離：室內(nèi)30m，室外100m天線接口：2.4G SMA天線工作電壓：電池DC 3.3V；適配器DC 6V-

18、12V，典型9V工作電流：100mA供電方式：適配器/電池/JTAG接口外形尺寸：76*43mm工作溫度：-20+70工作濕度：5%RH90%RH功能與特點(diǎn)包括CC2430射頻底板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無(wú)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(guò)上位機(jī)軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)參考節(jié)點(diǎn)的參數(shù)配置。4.2.4. ZigBee定位節(jié)點(diǎn)名稱：ZigBee定位節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-Z-LN6922主要

19、技術(shù)參數(shù)射頻芯片：TI CC2431Flash容量：128KB工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz傳輸速率：250 kbps通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4傳輸距離：室內(nèi)30m，室外100m天線接口：2.4G SMA天線工作電壓：電池DC 3.3V；適配器DC 6V-12V，典型9V工作電流：80mA供電方式：適配器/電池/JTAG接口外形尺寸：76*43mm工作溫度：-20+70工作濕度：5%RH90%RH功能與特點(diǎn)包括CC2431射頻頂板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無(wú)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

20、理核心，利用2.4G的SMA天線進(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)。4.2.5. ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn)名稱：ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-Z-SC6931主要技術(shù)參數(shù)射頻芯片：TI CC2430Flash容量：128KB工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz傳輸速率：250 kbps通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4傳輸距離：室內(nèi)30m，室外100m天線接口：2.4G SMA天線工作電壓：電池DC 9V；適配器DC 6-12V，典型9V工作電流：3A供電方式：適配器

21、/電池/JTAG接口外形尺寸：150*70mm工作溫度：-20+70工作濕度：5%RH90%RH功能與特點(diǎn)包括CC2430射頻底板和支持底板，射頻頂板與支持底板可以無(wú)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(wú)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。采用完全的嵌入式系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口以

22、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(guò)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4.2.6. GPRS傳感控制節(jié)點(diǎn)名稱：GPRS傳感控制節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-G-SC301主要技術(shù)參數(shù)底板芯片：STC12C5A60S2GPRS模塊：ZTE ME3000工作頻率：GSM 850/ EGSM 900、DCS 1800 /PCS 1900、GSM 900 /DCS 1800（MHZ）編碼方式：GPRS支持Class 1Class 4編碼傳輸速率：GPRS上行速率42.8Kbps，下行速率85.6Kbps支持協(xié)議：TCP/IP協(xié)議消息模式

23、：TEXT數(shù)據(jù)通訊接口：RS232（RS232速率115200bps）天線接口：50/ IPX轉(zhuǎn)SMA工作電壓：DC 513V耗電功率：0.1W6W供電方式：外接電源/電池外形尺寸：160*70*20MM工作溫度：-2575工作濕度：0% RH 95% RH功能與特點(diǎn)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)透明傳輸采用完全的嵌入式系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)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

24、、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(guò)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4.2.7. GPRS Modem名稱：GPRS MODEM型號(hào)：CH-GM501主要技術(shù)參數(shù)GPRS模塊：ME3000工作頻率：GSM 850/ EGSM 900、DCS 1800 /PCS 1900、GSM 900 /DCS 1800（MHZ）編碼方式：GPRS支持Class 1Class 4編碼傳輸速率：GPRS上行42.8Kbps，GPRS下行85.6Kbps支持協(xié)議：TCP/IP消息模式：TEXT/PDU數(shù)據(jù)通訊接口

25、：RS232（RS232速率115200bps）天線接口：50/ IPX轉(zhuǎn)SMA工作電壓：DC6-13V耗電功率：0.1W-6W供電方式：外接電源外形尺寸：80*55*20MM工作溫度：-2575工作濕度：0% RH 95% RH功能與特點(diǎn)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)訪問(wèn)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(guò)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4.2.8. WiFi模塊名稱：WiFi傳感控制節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-W-SC301主要技術(shù)參數(shù)底板芯片：STC12C5A60S2WiFi

26、模塊：HLK-WIFI-M03工作頻率：WIFI模塊2.4122.484GHz，MCU24MHzWiFi傳輸速率：11Kbyte/s支持協(xié)議：TCP/IP傳輸距離：0200m數(shù)據(jù)通訊接口：RS232（RS232速率115200bps）天線接口：50/ IPX轉(zhuǎn)SMA工作電壓：DC 5-13V耗電功率：0.1W-5W供電方式：外接電源/電池外形尺寸：160*70*20MM工作溫度：-2575工作濕度：0% RH 95% RH功能與特點(diǎn)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(wèn)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、

27、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)置采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議，通過(guò)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4.2.9. 藍(lán)牙模塊名稱：藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn)型號(hào)：CH-B-SC301主要技術(shù)參數(shù)底板芯片：STC12C5A60S2藍(lán)牙模塊：HC06工作頻率：Bluetooth2.4GHz，MCU24MHz傳輸速率：2Mbps-3Mbps支持協(xié)議：Bluetooth 2.0傳

28、輸距離：8-30m數(shù)據(jù)通訊接口：RS232（RS232速率115200bps）天線接口：50/ IPX轉(zhuǎn)SMA工作電壓：DC 5-13V耗電功率：0.1W-5W供電方式：外接電源/電池外形尺寸：160*70*20mm工作溫度：-25 75工作濕度：0% RH 95% RH功能與特點(diǎn)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(wèn)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

29、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(guò)藍(lán)牙網(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4.2.10. 低頻RFID讀寫器名稱：低頻RFID讀寫器型號(hào)：CH-R-L801 主要技術(shù)參數(shù)底板芯片：STC89C516RD+ 存儲(chǔ)容量：64KB讀寫器模塊芯片：C8051F330 存儲(chǔ)容量：8KB支持標(biāo)準(zhǔn)：EM ID，ISO11784/85（FDX-B）工作頻率：125KHz讀卡距離：0-7cm讀卡時(shí)間：約32.768ms數(shù)據(jù)輸出格式：16進(jìn)制通訊方式： RS-232、以太網(wǎng)、WiFi工作電壓：DC 6V-15V，典型9V

30、耗電功率：1W供電方式：電源適配器外形尺寸：100*70mm工作溫度：060工作濕度：30%RH80%RH4.2.11. 高頻RFID讀寫器名稱：高頻RFID讀寫器型號(hào)：CH-R-H801主要技術(shù)參數(shù)底板芯片：STC89C516RD+ 存儲(chǔ)容量：64KB讀寫器模塊芯片：STC89C58RD+ 存儲(chǔ)容量：32KB支持標(biāo)準(zhǔn)：ISO14443A，ISO14443B，ISO15693工作頻率：13.56MHz讀卡距離：0-6cm讀卡時(shí)間：1-2ms數(shù)據(jù)輸出格式：16進(jìn)制通訊方式：RS-232、以太網(wǎng)、WiFi工作電壓：DC 6V-15V，典型9V耗電功率：1W供電方式：電源適配器外形尺寸：100*70

31、mm工作溫度：060工作濕度：30%RH80%RH4.2.12. 超高頻RFID讀寫器名稱：超高頻RFID讀寫器型號(hào)：CH-R-S801主要技術(shù)參數(shù)底板芯片：STC89C516RD+ 存儲(chǔ)容量：64KB讀寫器模塊芯片：C8051F340 存儲(chǔ)容量：64KB支持標(biāo)準(zhǔn)：ISO18000-6C工作頻率：840MHz-960MHz讀卡距離：0-20cm讀卡時(shí)間：1-2ms數(shù)據(jù)輸出格式：16進(jìn)制通訊方式：RS-232、以太網(wǎng)、WiFi工作電壓：DC 6V-15V，典型9V耗電功率：1W供電方式：電源適配器外形尺寸：100*70mm工作溫度：060工作濕度：30%RH80%RH4.2.13. 高頻RFID

32、讀寫器（貨架專用）名稱：高頻RFID讀寫器（貨架專用）型號(hào)：CH-R-H802主要技術(shù)參數(shù)底板芯片：STC89C516RD+ 存儲(chǔ)容量：64KB讀寫器模塊芯片：STC89C58RD+ 存儲(chǔ)容量：32KB支持標(biāo)準(zhǔn)：ISO14443A、ISO14443B、ISO15693工作頻率：13.56MHz讀卡距離：0-6cm讀卡時(shí)間：1-2ms數(shù)據(jù)輸出格式：16進(jìn)制通訊方式：RS-232、以太網(wǎng)、WiFi工作電壓：DC 6V-15V，典型9V耗電功率：1500mW供電方式：電源適配器外形尺寸：135mm*180mm工作溫度：060工作濕度：30%RH80%RH4.2.14. 實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)（C

33、H-OP-001）定位于高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用專業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)，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具有行業(yè)特色的物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)訓(xùn)室，與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，覆蓋物聯(lián)網(wǎng)三個(gè)層面的主要技術(shù)，包括傳感器技術(shù)，RFID技術(shù)，無(wú)線傳感網(wǎng)、藍(lán)牙、WiFi、GPRS等各種通信組網(wǎng)技術(shù)，以及物聯(lián)網(wǎng)中間件和各種應(yīng)用系統(tǒng)。4.2.14.1. 產(chǎn)品特點(diǎn) 操作臺(tái)采用側(cè)板與底板設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供方便的操作環(huán)境。對(duì)于操作臺(tái)上的所有元器件，均提供便利的接插口，便于操作。 模塊化的產(chǎn)品：ZigBee、GPRS、WiFi、藍(lán)牙、RFID等 基礎(chǔ)控制區(qū)：結(jié)合多種模塊，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、光照度等多種傳感數(shù)據(jù)采集與控制實(shí)驗(yàn)

34、提供模擬智能家居應(yīng)用 提供模擬溫室大棚應(yīng)用 提供智能貨架管理，對(duì)模塊產(chǎn)品進(jìn)行管理4.2.14.2. 硬件資源名稱參數(shù)與功能規(guī)格尺寸1580 mm1580 mm800 mm產(chǎn)品模塊ZigBee套件：包含協(xié)調(diào)器、路由器、參考節(jié)點(diǎn)、定位節(jié)點(diǎn)、傳感控制節(jié)點(diǎn)GPRS套件、WiFi套件、藍(lán)牙套件RFID讀寫器與標(biāo)簽：低頻、高頻、超高頻基礎(chǔ)控制區(qū)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(cè)傳感器、人體感應(yīng)傳感器等提供多種輸出控制設(shè)備：直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、LED燈模塊、數(shù)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(yīng)用區(qū)提供ZigBee套件和GPRS Modem，

35、結(jié)合多種傳感器和輸出控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居環(huán)境監(jiān)測(cè)、家電控制、安防監(jiān)測(cè)，以及遠(yuǎn)程監(jiān)控等。溫室大棚模擬應(yīng)用區(qū)通過(guò)ZigBee套件，監(jiān)測(cè)土壤溫度和水分，空氣溫度、濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度等來(lái)獲得作物生長(zhǎng)的最佳、條件，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)溫室環(huán)境、土壤環(huán)境，實(shí)現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理。智能貨架區(qū)利用RFID技術(shù)，通過(guò)軟件對(duì)產(chǎn)品模塊進(jìn)行管理PC機(jī)套件19寸LCD顯示器、主機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)，PCI轉(zhuǎn)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(kuò)展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜4.2.14.3. 實(shí)訓(xùn)操作基礎(chǔ)控制區(qū)一、功能描述物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)基礎(chǔ)控制區(qū)，集成

36、了多種傳感器和輸出控制設(shè)備，主要包含空氣溫濕度采集、光照度采集、入侵探測(cè)、煙霧探測(cè)、干簧門磁等傳感器、求助按鍵，以及直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、數(shù)碼管顯示、LED燈、繼電器輸出控制設(shè)備等，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(wú)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)。二、硬件列表名 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燈模塊模擬室內(nèi)照明

37、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)備各功能模塊節(jié)點(diǎn)ZigBee：協(xié)調(diào)器、路由器、參考定位節(jié)點(diǎn)、傳感控制節(jié)點(diǎn)GPRS、WiFi、藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn)RFID：RFID低頻、高頻和超高頻讀寫器與標(biāo)簽4.2.14.4. 智能家居模擬應(yīng)用系統(tǒng)一、功能描述物聯(lián)網(wǎng)智能家居模擬應(yīng)用系統(tǒng)，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(guò)ZigBee協(xié)調(diào)器和傳感控制節(jié)點(diǎn)組成無(wú)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)，

38、也可以利用GPRS進(jìn)行短信控制與報(bào)警等。二、硬件列表名稱功能描述數(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)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協(xié)調(diào)器組建ZigBee無(wú)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Zi

39、gBee協(xié)調(diào)器，通過(guò)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。3GPRS ModemGPRS遠(yuǎn)程短信控制與報(bào)警1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(guò)手機(jī)、電腦實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控家中的情況1PC服務(wù)器提供智能家居演示系統(tǒng)軟件界面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集處理與控制、進(jìn)行視頻捕捉與監(jiān)控。14.2.14.5. 溫室大棚模擬應(yīng)用系統(tǒng)一、功能描述采用無(wú)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(lái)獲得作物生長(zhǎng)的最佳條件，通過(guò)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(guò)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

40、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(guò)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。二、硬件列表名稱功能描述數(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)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ZigBee協(xié)調(diào)器組建ZigBee無(wú)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。1ZigB

41、ee傳感控制節(jié)點(diǎn)利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過(guò)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。2PC服務(wù)器提供溫室大棚演示系統(tǒng)軟件界面，實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境數(shù)據(jù)采集處理與控制。1GPRS ModemGPRS遠(yuǎn)程短信控制與報(bào)警1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(guò)手機(jī)、電腦實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控溫室情況14.2.14.6. 智能貨架管理系統(tǒng)一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)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

42、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)要領(lǐng)用和歸還。二、硬件設(shè)備每層貨架并列擺放四個(gè)平板天線，每個(gè)貨架有四層，共需要內(nèi)嵌16個(gè)平板天線。每個(gè)貨架配置一個(gè)高頻讀寫器以及一臺(tái)多路器，讀寫器信號(hào)分配到多路器上，再連接到16個(gè)平板天線上。智能貨架主要設(shè)備具體如下： 1個(gè)RFID高頻讀寫器（貨架專用） 1個(gè)天線多路器 16個(gè)平板天線（貨架專用） 4組2位數(shù)碼管輸出顯示 貨架貨品： ZigBee設(shè)備：協(xié)調(diào)器、路由器、傳感控制節(jié)點(diǎn)、定位節(jié)點(diǎn) 無(wú)線設(shè)備：GPRS傳感控制節(jié)點(diǎn)、WiFi傳感控制節(jié)點(diǎn)、藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn) RFID設(shè)備：RFID低頻讀寫器、RFI

43、D高頻讀寫器、RFID超高頻讀寫器三、軟件功能 貨品RFID標(biāo)簽：為每個(gè)貨品寫入RFID標(biāo)簽信息：貨品編號(hào)、名稱、位置等 貨品上架管理：當(dāng)貨品上架時(shí)，將自動(dòng)更新該層貨架數(shù)碼管數(shù)量顯示 貨品領(lǐng)用管理：實(shí)驗(yàn)前必須要求學(xué)生領(lǐng)用設(shè)備，否則將會(huì)報(bào)警，貨品數(shù)量也會(huì)自動(dòng)更新 貨品歸還管理：當(dāng)完成實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生要?dú)w還設(shè)備。4.3. 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容4.3.1. 嵌入式基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)4.3.1.1. IO口的輸出應(yīng)用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)此次實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)普通IO口作為輸出口的應(yīng)用?！緦?shí)驗(yàn)環(huán)境】STC增強(qiáng)型單片機(jī)、LED燈、面包板?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】通過(guò)普通IO口驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED燈閃爍。（采用灌電流方式） 在Keil 開發(fā)環(huán)境下建立一個(gè)工程。 程

44、序的編寫。 程序下載調(diào)試（可先進(jìn)行仿真）。4.3.1.2. IO口的輸入應(yīng)用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)此次實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)普通IO口作為輸入口的應(yīng)用，并結(jié)合輸入輸出方式熟練掌握IO口的應(yīng)用【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】STC增強(qiáng)型單片機(jī)、LED燈，獨(dú)立按鍵、面包板。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】采用按鍵控制一個(gè)LED燈的亮滅。 在Keil開發(fā)環(huán)境下建立一個(gè)工程。 程序的編寫，采用查詢方式判斷鍵是否按下，并確定是否點(diǎn)亮二極管。 程序下載調(diào)試（可先進(jìn)行仿真）。4.3.1.3. 定時(shí)器中斷實(shí)驗(yàn)(Periodic Interrupt Timer)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹空莆斩〞r(shí)器相關(guān)寄存器的配置，以及定時(shí)時(shí)間的計(jì)算等【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】STC增強(qiáng)型單片機(jī)、面包板。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

45、】定期器中斷及查詢方式控制P1.0口輸出方波，用實(shí)驗(yàn)箱上的示波器觀察波形，不同定時(shí)值對(duì)其影響。 在Keil開發(fā)環(huán)境下建立一個(gè)工程。 程序的編寫：a.定時(shí)常數(shù)的確定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的輸入脈沖周期與機(jī)器周期一樣， 為振蕩頻率的1/12。本實(shí)驗(yàn)中時(shí)鐘頻率為6.0 MHZ，現(xiàn)要采用中斷方法來(lái)實(shí)現(xiàn)0.5秒延時(shí)，要在定時(shí)器1中設(shè)置一個(gè)時(shí)間常數(shù)，使其每隔0.1秒產(chǎn)生一次中斷，CPU響應(yīng)中斷后將R0中計(jì)數(shù)值減一，令R0=05H，即可實(shí)現(xiàn)0.5秒延時(shí)。時(shí)間常數(shù)可按下述方法確定：機(jī)器周期=12晶振頻率=12/(6106)=2us設(shè)計(jì)數(shù)初值為X，則（2e+16-X）2106=0.1，可求得X=15535化為十六進(jìn)制則

46、X=3CAFH，故初始值為TH1=3CH，TL1=AFHb.初始化程序包括定時(shí)器初始化和中斷系統(tǒng)初始化，主要是對(duì)IE、TCON、TMOD的相應(yīng)位進(jìn)行正確的設(shè)置，并將時(shí)間常數(shù)送入定時(shí)器中。由于只有定時(shí)器中斷，IP便不必設(shè)置。c.設(shè)計(jì)中斷服務(wù)程序和主程序中斷服務(wù)程序除了要完成計(jì)數(shù)減一工作外，還要將時(shí)間常數(shù)重新送入定時(shí)器中，為下一次中斷做準(zhǔn)備。 程序下載調(diào)試4.3.1.4. 外部中斷的應(yīng)用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)此次實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)51單片機(jī)外部中斷的使用，并結(jié)合輸入輸出方式熟練掌握外部中斷的應(yīng)用?！緦?shí)驗(yàn)環(huán)境】STC增強(qiáng)型單片機(jī)、面包板、LED燈，獨(dú)立按鍵?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】采用按鍵以中斷方式控制一個(gè)LED燈的亮滅 在K

47、eil開發(fā)環(huán)境下建立一個(gè)工程。 程序的編寫，采用中斷方式判斷鍵是否按下，并確定是否點(diǎn)亮二極管。 程序下載調(diào)試（可先進(jìn)行仿真）。4.3.1.5. 單片機(jī)串口的應(yīng)用【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)此次實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)單片機(jī)串口的應(yīng)用，掌握串口相關(guān)寄存器的配置，并學(xué)會(huì)用串口做簡(jiǎn)單的雙機(jī)通信?！緦?shí)驗(yàn)環(huán)境】STC增強(qiáng)型單片機(jī)、面包板、LED燈?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)雙機(jī)通信，用Key控制發(fā)光二極管。 在Keil開發(fā)環(huán)境下建立一個(gè)工程。 程序的編寫。 程序下載調(diào)試（可先進(jìn)行仿真）。4.3.2. RFID實(shí)驗(yàn)4.3.2.1. RFID硬件原理實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹苛私釸FID信號(hào)調(diào)制與解調(diào)、編碼及解碼、功率放大等的原理和實(shí)現(xiàn)方法【實(shí)驗(yàn)

48、環(huán)境】 各類元器件 連接線 示波器 萬(wàn)用表 操作臺(tái)：面包板、電源接口、連接線 各種振蕩器原理圖 功率放大器原理圖 調(diào)制與解調(diào)電路原理圖【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 電感式、電容式、晶體振蕩器實(shí)驗(yàn) 功率放大器實(shí)驗(yàn) 信號(hào)調(diào)制實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng)解調(diào)FSK模式 系統(tǒng)解調(diào)ASK模式4.3.2.2. 信令實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)RFID射頻模塊操作指令，掌握RFID標(biāo)簽、數(shù)據(jù)的操作、讀寫方法?！緦?shí)驗(yàn)環(huán)境】 RFID高頻讀寫（HF 15693）模塊 相關(guān)電子標(biāo)簽 DB9-RS232串口線 操作臺(tái)：PC、顯示器、及RFID上位機(jī)軟件，串口插座【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 讀取UID卡號(hào)： INVENTORY命令實(shí)驗(yàn) 靜默標(biāo)簽：STAY QUIET命令實(shí)

49、驗(yàn) 選中標(biāo)簽：SELECT命令實(shí)驗(yàn) 重新激活標(biāo)簽：RST TO READY命令實(shí)驗(yàn) 寫入AFI：WRITE AFI命令實(shí)驗(yàn) 鎖定AFI：LOCK AFI命令實(shí)驗(yàn) 讀單塊數(shù)據(jù)：RD SINGLE BLK命令實(shí)驗(yàn) 寫單塊數(shù)據(jù)：WR SINGLE BLK命令實(shí)驗(yàn) 鎖定塊數(shù)據(jù)：LOCK BLOCK命令實(shí)驗(yàn) 讀多塊數(shù)據(jù)：RD MULTI BLK命令實(shí)驗(yàn) 寫多塊數(shù)據(jù)：WR MULTI BLK命令實(shí)驗(yàn) 寫數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式標(biāo)志：WRITE DSFID命令實(shí)驗(yàn) 鎖定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式標(biāo)志：LOCK DSFID命令實(shí)驗(yàn) 獲取標(biāo)簽系統(tǒng)信息：GET SYS INFO命令實(shí)驗(yàn) 獲取多個(gè)塊安全狀態(tài)信息：GET M B S STS命

50、令實(shí)驗(yàn)4.3.2.3. 低頻（LF 125K）讀寫實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)RFID低頻讀寫器的操作方法?！緦?shí)驗(yàn)環(huán)境】 RFID低頻讀寫模塊 相關(guān)電子標(biāo)簽 操作臺(tái)：PC、顯示器、及RFID上位機(jī)軟件，串口插座【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 連接與斷開標(biāo)簽 識(shí)別標(biāo)簽號(hào) 尋卡 認(rèn)證操作 讀取數(shù)據(jù) 寫入數(shù)據(jù) 休眠 修改密碼4.3.2.4. 高頻（HF 13.56M）實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)RFID高頻讀寫器的操作方法?！緦?shí)驗(yàn)環(huán)境】 RFID高頻讀寫模塊 相關(guān)電子標(biāo)簽 操作臺(tái)：PC、顯示器、及RFID上位機(jī)軟件【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 連接與斷開標(biāo)簽 識(shí)別標(biāo)簽號(hào) 尋卡 認(rèn)證操作 讀取數(shù)據(jù) 寫入數(shù)據(jù) 休眠 修改密碼4.3.2.5. 超高頻（U

51、HF 900M）實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)RFID超高頻讀寫器的操作方法?！緦?shí)驗(yàn)環(huán)境】 RFID高頻讀寫模塊 相關(guān)電子標(biāo)簽 DB9-RS232串口線 操作臺(tái)：PC、顯示器、及RFID上位機(jī)軟件，串口插座【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 連接與斷開 識(shí)別標(biāo)簽號(hào) 單卡識(shí)別 多卡識(shí)別 功率設(shè)置 UHF M900當(dāng)前功率值讀取 設(shè)置UHF M900輸出功率值4.3.2.6. 讀寫器與PC通信實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)和掌握讀寫器與上位機(jī)之間的多種通信方式原理和配置方法。【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】 RFID高頻讀寫模塊 電子標(biāo)簽 DB9-RS232串口線 網(wǎng)線 無(wú)線路由器 操作臺(tái)：PC、顯示器、及RFID上位機(jī)軟件，串口插座，RJ45口（模塊）【實(shí)

52、驗(yàn)內(nèi)容】 讀寫器與PC通過(guò)串口連接。 讀寫器與PC通過(guò)以太網(wǎng)連接。 讀寫器與PC通過(guò)WIFI連接。4.3.2.7. RFID低頻模塊開發(fā)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?掌握RFID低頻讀寫器工作原理 掌握RFID低頻讀寫器嵌入式程序開發(fā)方法 掌握RFID低頻讀寫器與上位機(jī)通過(guò)RS232串口通信的原理和方法【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】 RFID低頻射頻模塊 RFID開發(fā)板原理圖 RFID開發(fā)板BOM表 操作臺(tái)：電源、PC、PC串口、面包板、串口線纜、面包板連接線 RFID低頻樣板嵌入式控制程序 RFID低頻樣板上位機(jī)讀寫程序【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】 在面包板上搭建低頻RFID讀寫器單片機(jī)控制電路，具體包括：l LCD液晶屏控制接口電路l 與RFID低頻射頻模塊接口電路l 與上位機(jī)串口連接電路 在IAR開發(fā)環(huán)境中編寫