一、产品概述
本系统提供了物联网技术在多个领域的典型应用案例,涵盖USN、WSN、射频识别、传感器、嵌入式ARM、无线通信、互联网等技术;系统紧密结合物联网专业发展,实现GPRS网络、Internet网络、WIFI网络、ZIGBEE无线传感网络、RS485、CAN有线网络等多网络融合,实现物物互联;系统充分体现物联网的感知层、网络层和应用层三个层次特征。适用于实践技能教学、项目实训、毕业设计、师生技能比赛。
二、系统特点
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系统涵盖了物联网主流应用领域,涉及七大物联网热点应用方向,主要包含:物联网智能电力监测系统、物联网视频监控系统、物联网环境监测系统、物联网智能电器控制系统、物联网远程抄表系统、物联网家居安防系统、物联网对讲门禁系统。
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系统采用组合式实训控制柜结构,采用模块化设计理念设计,由电源控制盒、网孔板、工具抽屉等结构部件组成。
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每个子系统既可独立运行,又可通过嵌入式物联网关有机结合构成物联网综合应用系统。
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嵌入式网关采用32位ARM微控制器设计,同时兼容了等多种无线通讯标准,实现USN的核心功能和主要技术要求。
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感知层节点由传感器和RFID子系统构成,每个终端既能独立运行,又可将传感器节点状态信息传送到嵌入式网关集中处理,实现物联网系统综合联动。
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应用层对象包括RFID射频识别、智能插座、智能电器终端、对讲门禁控制终端以及CMOS视频采集终端等单元。
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设备包括以WIFI、蓝牙、Internet为核心的广域网系统,网络监控软件可以在PC上直观方便的完成对各种网络的监控、数据库管理、网络维护和拓扑/曲线显示,具有多种网络监控功能。
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设备采用单相三线制AC220V交流电源供电,并设有漏电保护器、指示灯指示和保险丝等,具有过载保护、短路保护和漏电保护装置,在电压异常或出现短路情况时自动动作,保护使用者人身和设备安全,安全性符合相关国际标准。
三、技术性能
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输入电源:单相三线AC220V±10% 50Hz
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工作环境:温度-30℃~+45℃ 相对湿度<85%(25℃) 海拔<4000m
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安全保护:具有漏电压、漏电流保护,安全符合国家标准
四、基本配置
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感知节点单元
序号
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名称
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配置内容
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1
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物联网环境监测系统
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温湿度传感器感知节点、烟雾感知节点、可燃气体感知节点;通过节点控制器与ZIGBEE无线节点通信
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2
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物联网远程抄表系统
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智能电表,RS485总线接口智能燃气表,采用吹风机模拟燃气使用状态
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3
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物联网家居安防系统(检测终端)
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红外栅栏、吸顶式红外移动探头、紧急按钮、震动探测器、门磁、水浸探测器;通过节点控制器与ZIGBEE无线节点通信
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4
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物联网智能电器控制系统
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红外遥控接收节点,与其他模块联动后,可使用红外遥控器对所有智能电器进行遥控控制
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5
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ZIGBEE无线节点
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负责各感知节点与嵌入式网关的无线通信,支持CAN总线接口、串口(TTL、232),带有板载蜂鸣器、电源指示、工作指示、通信指示以及信号强度指示
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6
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总线接口
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支持CAN总线、RS485总线、RS232有线网络通信
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嵌入式网关单元
序号
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名称
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配置内容
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1
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嵌入式网关
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采用嵌入式ARM处理器设计的网关控制器;7英寸真彩TFT显示屏,支持触摸手写操作;支持电源转换、CAN总线接口、RS485总线接口和音频接口的接口模块;4通道USB-HUB模块;双声道立体声音频功放模块
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2
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无线网络系统
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符合802.11g/b协议的 TP-LINK无线WIFI网卡;GPRS/GSM模块;ZIGBEE无线协调器
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3
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物联网智能电力监测系统
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支持家用电器的自动控制,采用工业级抗干扰芯片;用于监测带电负载的即时电压、电流、功率、用电量的监测,可以分别显示功率、功率因数、电压、电流、用电时间和用电量;同时支持指针式电压表(250V)、电流表(2.5A)、电能表(1.0KW)指示
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4
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物联网视频监控系统
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集成网络和WEB服务功能,可以把摄制的音、视频通过网络传送到任何地方,通过web浏览器就可随时访问现场视频,支持802.11b/g协议,内置WIFI模块,支持移动侦测功能
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5
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总线接口
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支持CAN总线、RS485总线、RS232有线网络通信
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智能对象单元
序号
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名称
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配置内容
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1
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物联网家居安防系统(执行终端)
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风扇,声光报警器、控制器以及ZIGBEE无线节点模块;该系统通过无线ZIGBEE方式与嵌入式网关通信,安防执行终端可与安防检测终端进行联动
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2
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物联网智能电器控制系统(智能对象)
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电动窗帘可实现本地控制、手持终端控制、红外遥控控制、远程网络控制;情景灯可实现节能灯控制、有级调光灯控制以及无线调光灯控制,支持本地控制、红外遥控控制、远程GPRS控制、远程网络控制
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3
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物联网对讲门禁系统
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由单元门口机(室外主机)、用户室内可视分机、联网器和电控门4部分组成
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4
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总线接口
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支持CAN总线、RS485总线、RS232有线网络通信
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网络服务器单元
序号
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名称
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配置内容
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1
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工业级平板电脑
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英特尔Atom(凌动)N270处理器;1GB(金士顿 DDR2 800MHz)内存;4个USB2.0、6个串口、1个并口、2个RJ45、1个PCI插槽、1个VGA接口、1个音频输出接口、1个音频输入接口
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2
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以太网交换机
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16个10/100/1000M自适应RJ45端口,支持端口自动翻转功能
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3
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无线路由器
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符合IEEE802.11g标准;内置4个交换端口;可对系统、DHCP服务器、虚拟服务器、DMZ主机、防火墙、上网权限、静态路由表、UPnP等进行管理
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4
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总线接口
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支持CAN总线、RS485总线、RS232有线网络通信
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五、实训项目
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单片机开发环境实训
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智能窗帘节点实训
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情景灯节点实训
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红外遥控器节点实训
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环境检测节点实训
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Zigbee无线通信实训
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嵌入式基础程序开发实训
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嵌入式Linux应用程序开发实训
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WIFI无线通信实训
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GPRS/GSM通讯实训
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定时器插座实训
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智能仪表实训
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对讲门禁系统实训
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无线WIFI摄像头实训
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环境监测系统综合实训
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家居安防系统综合实训
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智能家电系统综合实训
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远程抄表系统综合实训