LGWL-Z01型物聯網綜合實訓平臺

一、設備簡介

LGWL-Z01型 物聯網綜合實訓平臺定位于高校物聯網應用專業和物聯網實訓室建設，采用模塊化的設計模式，可以根據實際需求選配各種模塊組建具有行業特色的物聯網工程實訓室，與實際應用緊密結合，覆蓋物聯網三個層面的主要技術，包括傳感器技術，RFID技術，無線傳感網、WiFi、RJ45網絡等各種通信組網技術，具有智能家居、智能貨架、溫室大棚等物聯網應用系統。

二、系統特點

1、裝置由嵌入式系統、無線傳感網系統、感知系統、被控系統和能用于布線的網架等組成。
2、具有多種有線、無線通信方式。
3、能利用系統實現網絡布線、強弱電設備安裝、有線和無線通信、嵌入式操作系統安裝、應用程序開發與安裝等實訓項目。
4、多個物理量、化學量的感知系統。
5、多個開關量、其他控制方式的被控對象。
6、具有多種有線、無線通信方式。
7．系統具有漏電保護和過載保護。
三、系統功能

1、操作臺采用側板與底板設計，為學生提供方便操作環境。對于操作臺上的所有元器件，均提供便利的接插口，便于操作。
2、模塊化的產品：ZigBee、RJ45網絡、WiFi、RFID等系列產品
3、基礎控制區：結合多種模塊，實現溫度、濕度、guan照度、氣體等多種傳感數據采集與控制實驗
4、提供智能家居模擬應用物聯網實驗室物聯網實訓室
5、提供溫室大棚模擬應用
6、提供智能貨架（圖書館）管理，對模塊產品進行管理
7、提供源代碼程序，和開發案例
四、硬件資源
1、規格尺寸：1600mm×800mm×1800mm
2、產品模塊
2.1、igBee套件：包含協調器、路由器、參考
節點、定位節點、傳感控制節點
2.2、WiFi套件
2.3、RFID讀寫器與標簽：低頻、高頻、超高頻
3、基礎控制區：
3.1提供多種傳感器輸入模塊：溫濕度傳感器、guan敏傳感器、干簧管/緊急按鍵、煙霧探測傳感器、人體感應傳感器等；
2.2、提供多種輸出控制設備：直流電機、步進電機、LED燈模塊、數碼管模塊、繼電器輸出等；3.3、提供多種接插座與接插線纜
4、智能家居模擬應用區：提供ZigBee套件和GPRSModem，結合多種傳感器和輸出控制設備，實現對家居環境監測、家電控制、安防監測，以及遠程監控等。
5、溫室大棚模擬應用區：通過ZigBee套件，監測土壤溫度和水分，空氣溫度、濕度、guan照強度、CO2濃度等來獲得作物生長的條件，通過自動調節溫室環境、土壤環境，實現溫室集約化、網絡化遠程管理。
6、智能貨架區：利用RFID技術，通過軟件對產品模塊進行管理
7、PC機套件：19寸LCD顯示器、主機、鍵盤、鼠標，PCI轉多串口卡
8、電源及配件：提供5V、9V、12V等電源接口，以及電源適配線纜。
9、串口及配件：通用串行接口擴展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜
五、基礎控制區
1、功能描述：物聯網實訓操作臺基礎控制區，集成了多種傳感器和輸出控制設備，主要包含空氣溫濕度采集、guan照度采集、入侵探測、煙霧探測、干簧門磁等傳感器、求助按鍵，以及直流電機、步進電機、數碼管顯示、LED燈、繼電器輸出控制設備等，學生利用ZigBee協調器、路由器、傳感控制節點板，WiFi和藍牙傳感控制節點板，采用多種無線技術完成環境數據采集和控制實驗，組網實驗，同時也可以進行組合創新實驗。
2、實訓內容：
2.1傳感控制應用實訓：
⑴讀取溫度傳感器采集數據實驗：控制蜂鳴器實驗。
⑵讀取濕度傳感器采集數據實驗：控制LED實驗。
⑶讀取guan照度傳感器采集數據實驗：控制直流電機和步進電機實驗。
2.2、智能家居模擬應用區，提供ZigBee套件、結合多種傳感器和輸出控制設備，實現對家居環境監測、家電控制、安防監測，以及遠程監控等。
⑴讀取加速度傳感器數據實驗：控制干簧管，與蜂鳴器報警結合實驗。
⑵讀取煙霧探測傳感器采集數據實驗：實現緊急求助報警功能，按鈕與蜂鳴器結合。
⑶控制數碼管實驗
2.3、RFID高頻讀寫實驗：RFID高頻讀寫實驗。
2.4無線綜合應用實訓：
⑴ZigBee多種組網實訓：ZigBee傳感采集控制綜合實訓。
⑵WiFi綜合實訓：RFID綜合實訓。
六、智能家居模擬應用
1、功能描述：
物聯網智能家居模擬應用系統，實現家居環境監測、智能家電自動控制、安防系統與報警、遠程監控等功能。通過ZigBee協調器和傳感控制節點組成無線網絡，采集室內溫度、濕度和guan照度，實現燃氣與煙霧探測、入侵探測、門窗防撬，緊急求助報警等功能，并將采集的數據傳輸到服務器，對模擬的家電設備進行控制功能。同時，也可以利用GPRS進行短信控制與報警等.
2、實訓內容：
2.1監測家居環境溫度和濕度，并自動打開空調風扇等設備。
2.2監測家居環境guan照度，并自動實現燈光照明設備的開啟與關閉。
2.3進行煙霧和燃氣探測，當發生異常情況時，可通過聲音或手機短信等多種方式報警。
2.4當按下緊急求助按鈕時，啟動報警。
2.5當檢測有人入侵時，或門窗被撬時，啟動報警，同時開啟網絡攝像頭捕捉視頻圖像，可在遠和通過手機和電腦進行查看。
2.6通過智能家居演示系統軟件實現數據采集和控制。
2.7通過無線網絡，實現家居環境的遠程監測與控制。
七、溫室大棚模擬應用
1、功能描述：
采用無線傳感網絡技術，可定時采集空氣溫度、空氣濕度、CO2濃度、guan照強度，土壤溫度和水分等，來獲得作物生長的條件，通過自動調節溫室環境、實現溫室集約化、網絡化遠程管理。
利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點將環境監測數據傳輸到服務器，并以圖表方式顯示給用戶，當監測數據出現異常時，可利用軟件網絡實現對溫室設備（溫、guan、氣、水等）的自動控制。
也可以通過Internet網絡、手機短信遠程監測環境信息和設備運行狀態等。
2、實訓內容：
2.1監測溫室空氣的溫度和濕度，并自動開啟加溫或風機/換氣設備
2.2監測溫室guan照度，當guan照度不夠時，自動開啟補光設備
2.3監測土壤溫度和水分，當土壤缺少水分時，自動開閘放水
2.4網絡化的視頻監控，實現對生產環境的圖像監控以及生長圖像的實時采集，便于遠程診指導。
2.5當溫室環境發生異常情況時，可通過聲音或手機短信等多種方式報警
2.6通過溫室大棚演示系統軟件實現數據采集和控制
2.7通過無線網絡，實現溫室環境的遠程監測與控制。
八、智能貨架
1、功能描述：
物聯網實訓操作臺包含了一個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成，貨架內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碼管輸出，用于顯示當前該層貨架商品的數量。
將基礎實驗中使用的每個設備當作貨品，在其底部貼上電子標簽（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。使用時要領用和歸還。
2、硬件設備：
物聯網實驗室物聯網實訓室每層貨架并列擺放四個平板天線，每個貨架有四層，共需要內嵌8個平板天線。每個貨架配置一個高頻讀寫器以及一臺多路器，讀寫器信號分配到多路器上，再連接到8個平板天線上。智能貨架主要設備具體如下：
1個RFID高頻讀寫器（貨架專用）、1個天線多路器、8個平板天線（貨架專用）、4組2位數碼管輸出顯示
3、貨架貨品
3.1、ZigBee設備：協調器、路由器、傳感控制節點、定位節點。
3.2、無線設備：GPRS傳感控制節點、WiFi傳感控制節點、藍牙傳感控制節點。
3.3、RFID設備：RFID低頻讀寫器、RFID高頻讀寫器、RFID超高頻讀寫器。
4、軟件功能：
4.1、貨品RFID標簽：為每個貨品寫入RFID標簽信息：貨品編號、名稱、位置等
4.2、貨品上架管理：當貨品上架時，將自動更新該層貨架數碼管數量顯示
4.3、貨品領用管理：實驗前必須要求學生領用設備，否則將會報警，貨品數量也會自動更新
4.4、貨品歸還管理：當完成實驗后，學生要歸還設備。

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