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物聯網應用

更新時間:2015-10-13 16:42:23點擊數:

1.         係統簡介

1.1.        實驗台針對物聯網上層應用開發進行設計

實驗台的主要目的是培養學生的物聯網綜合應用開發能力;此實驗台涵蓋了低頻:125KHz、高頻:13.56MHz(遵循ISO/IEC14443A/B、ISO/IEC15693協議)、超高頻:902-928MHz(遵循ISO/IEC 18000-6協議)、2.4GHz RFID,以及基於Zigbee的無線傳感器網絡的應用開發。

1.2.        實驗台采用集成化設計

一套實驗台可供6-8名學生同時實驗;通過串口轉網口模塊,讓每個學生方便連接每個設備。

2.         係統特點


2.1.        學習方向明確

培養教師和學生物聯網設備接口控製和應用開發能力。

2.2.        實驗設備全麵

設備涉及各頻段RFID、WSN網關以及數碼管、溫濕度、震動、煙感、紅外熱感、風扇、電磁鐵等各類型節點。

2.3.        實驗內容豐富

l  各硬件認知實驗
l  驗證性實驗
l  接口開發實驗
l  接口封裝實驗
l  專項開發實驗
l  綜合應用開發實驗
l  項目創新開發實驗

2.4.        零基礎起步

係統配套詳細的實驗指導手冊及各應用係統源碼及開發教學資源包,保證零基礎的學生可以正常完成實訓內容。

3.         平台樣式

3.1.        平台規格

Ø  尺寸:1300mm*900mm*170mm。
Ø  接口: RS232串口、網口,兩種方式均可連接設備。

3.2.        效果圖


3.3.        實景圖


4.         設備簡介

Ø  低頻125KHz讀寫器
1)        工作方式:集成天線,獨立電源供電。
2)        實驗內容:讀卡實驗、門禁係統開發實驗。
Ø  高頻13.56MHz讀寫器(ISO/IEC14443)
1)        工作方式:集成天線,獨立電源供電。
2)        實驗內容:讀塊、寫塊、加密等指令體驗實訓,開發接口專項開發實訓,校園一卡通綜合開發實訓。
Ø  高頻13.56MHz讀寫器(ISO/IEC15693)、8通道多路複用器 、RFID高頻板狀天線
1)        工作方式:讀寫器通過高頻信號線連接8通道多路複用器,多路複用器通過高頻信號線連接8個天線。如下圖:

2)        實驗內容:高頻15693讀寫器基本指令體驗實訓、多路複用器控製方式體驗實訓、高頻讀寫器和複用器接口專項開發實訓、智能倉儲管理係統綜合開發實訓。
Ø  超高頻900MHz讀寫器。
1)        工作方式:集成天線,獨立電源供電。
2)        實驗內容:基本指令體驗實訓、開發接口專項實訓、區域定位係統綜合開發實驗、運輸在途監控係統開發實訓。
Ø  有源2.4GHz讀寫器。
1)        工作方式:集成天線,獨立電源供電。
2)        實驗內容:讀卡實驗、開發接口專項實訓、資產管理係統綜合開發實訓。
Ø  工業級WSN網關、溫濕度傳感器模塊、數碼顯示模塊、電磁繼電器模塊、震動傳感器模塊、煙霧傳感器模塊、紅外熱感傳感器模塊、LED燈、電風扇、電磁鐵。
1)        工作方式:網關、溫濕度傳感器、數碼顯示模塊、繼電器模塊、震動傳感器模塊、煙霧傳感器模塊、光照傳感器模塊、紅外熱感傳感器模塊獨立供電;網關通過協調器與各傳感器模塊通過WSN網絡傳輸數據,繼電器模塊通過有線方式控製2路燈光、1路電風扇、1路電磁鐵。如下圖:

1)        實驗內容:WSN設備控製體驗實訓、WSN網關接口專項開發實訓、環境監控係統綜合開發實訓、智能家居控製係統綜合開發實訓。
Ø  數碼管屏
1)        工作方式:獨立電源供電、通過RS232口與計算機通信。每個數碼管屏有自己的地址碼,可通過上位機軟件進行地址碼的修改、4位顯示內容的設定、數碼屏亮度的調整。
2)        實驗內容:控製體驗實訓,接口專項開發實訓,智能倉儲綜合應用開發實訓。

5.         係統化實驗實訓

5.1.        實訓步驟


5.2.        實驗目標


5.3.        實驗內容

實驗內容以循序漸進的方式,讓學生逐層去學習物聯網應用開發技術,協議認知、、開發過程認知、接口開發、專項開發、綜合開發。

 

6.         資源列表

6.1.        基礎開發實驗資源

物聯網基礎開發資源共計23個,此部分包含可執行程序、源代碼、詳細開發指導文檔。
資源類別 資源名稱 資源說明
winform控件 Button控件使用;  
CheckBox控件使用;  
ContextMenuStrip控件使用;  
DateTimePicker控件使用;  
FlowLayoutPanel控件使用;  
ListView控件使用;  
MenuStrip控件使用;  
NumericUpDown控件使用;  
PictureBox控件使用;  
RadioButton控件使用;  
SplitContainer控件使用;  
TabControl控件使用;  
Timer控件使用;  
ToolStrip控件使用;  
TreeView控件使用;  
ComboBox控件使用;  
SerialPort控件使用;  
.net知識 數據庫連接;  
數據庫增刪改查;  
IO;  
XML;  
多線程;  
Socket  
 

6.2.        專項開發實驗資源

物聯網專項開發資源共計37個,此部分包含可執行程序、源代碼、詳細開發指導文檔。
資源類別 資源名稱 資源說明
15693實驗 15693串口打開(關閉);  
15693標簽讀取;  
15693數據寫入;  
15693數據讀取;  
15693靜默;  
15693重置;  
多路複用器實驗 多路複用器標簽讀取;  
125K實驗 125K串口打開(關閉);  
125K標簽讀取;  
14443實驗 14443串口打開(關閉);  
14443標簽讀取;  
14443數據寫入;  
14443數據讀取;  
18000-6實驗 18000-6串口打開(關閉);  
18000-6標簽讀取;  
18000-6數據寫入;  
18000-6數據讀取;  
18000-6功率設置;  
有源2.4G實驗 有源2.4G串口打開(關閉);  
有源2.4G標簽讀取;  
有源2.4G修改標簽號;  
有源2.4G修改讀寫器ID;  
數碼管屏實驗 串口打開(關閉);  
數碼管屏修改LED屏地址;  
數碼管屏數字顯示;  
數碼管屏亮度調整;  
無線傳感網 WSN建立網關連接;  
WSNping;  
WSN設備短地址獲取;  
WSN繼電器;  
WSN數碼管屏;  
WSN電子價簽;  
WSN溫濕度傳感器;  
WSN煙霧傳感器;  
WSN紅外傳感器;  
WSN震動傳感器;  
WSN紅外熱感傳感器;  

6.3.        應用拆解開發實驗資源

物聯網應用拆解開發資源共計29個,此部分包含可執行程序、源代碼、詳細開發指導文檔。
資源類別 資源名稱 資源說明
智慧商城 商品登記 讀取標簽號並登記商品信息,商品信息寫入數據庫中
貨架設置 設置貨倉的最大商品數,最小商品數
商品入庫 選擇入庫商品;高頻讀寫器持續掃描標簽,同時數碼管顯示“1”;當掃描到標簽提示入庫成功,同事數碼管顯示“0”
商品出庫 展示出庫存的商品,選中商品出庫;數碼管屏顯示數字“1”並閃爍,15693高頻讀寫器循環讀取標簽;如果連續若幹次未讀到標簽後顯示出庫成功,數碼管屏顯示數字“0”並關閉閃爍
商品上架/補貨 打開多路複用器通道1循環檢測標簽,同時數碼管顯示“1”,如果連續若幹次未讀到標簽,說明商品出庫,數碼管顯示“0”;打開多路複用器通道2循環檢測標簽,同時數碼管顯示“1”,如果讀到標簽說明商品上架成功,數碼管顯示“0”
發送價格 向不同設備發送價格,設備顯示價格
購物車設置 掃描到超高頻標簽定位然後選擇目標位置,形成指引路線
廣告推送 掃描到超高頻標簽,推送圖片到對應的購物車程序
購物引導 掃描到超高頻標簽定位然後選擇目標位置,形成指引路線
發會員卡 讀取標簽號並登記會員信息
會員卡充值 創建會員列表,刷卡讀取會員信息,並能修改會員金額
結算 創建商品列表、會員列表,刷會員標簽顯示餘額,刷商品標簽列出購買商品,點擊結算按鈕,會員扣費
商品試穿 創建商品列表,刷商品標簽號顯示商品信息包含圖片,10秒鍾沒有檢測到商品顯示取消商品信息顯示
煙霧監控預警 檢測煙霧反應,檢測到煙霧作出提示,打開電風扇
紅外監控預警 檢測紅外反應,檢測到紅外作出提示,打開燈光
震動監控預警 檢測震動反應,檢測到震動作出提示
校園一卡通 發卡 讀取卡號並登記信息
充值(消費) 讀取信息並能修改金額
考勤 刷卡並登記刷卡時間
掛失(取消掛失) 在信息表中修改該卡的信息為掛失,該卡不能使用
退卡 在信息表中刪除該卡記錄
小區門禁管理係統 發卡 讀取卡號並登記信息
銷卡 在信息表中刪除該卡記錄
停用 在信息表中修改該卡的信息為停用,該卡不能使用
刷卡開門 刷卡並打開電子門
停車場管理係統 發卡 讀取卡號並登記信息
銷卡 在信息表中刪除該卡記錄
停用 在信息表中修改該卡的信息為停用,該卡不能使用
刷卡開門 刷卡並打開電子門
 

6.4.        綜合開發實驗資源

物聯網綜合開發資源共計5個,此部分包含可執行程序、源代碼、詳細開發指導文檔。
資源類別 資源名稱 資源說明
門禁管理係統 身份卡發放 為每個被授權人發放身份卡,寫入個人信息,並在係統中關聯人員照片。
身份授權 針對用戶類型進行進入授權,設置允許的進入或禁止進入的時段。
身份顯示 當具有授權的人員出入的時候,屏幕上顯示出入人員的身份信息。
非法進入報警 當無身份卡或未授權人員進入的時候通過屏幕、聲音等多種報警方法進行警示。
出入記錄 係統記錄所有具有身份人員的合法及非法進入信息。
樓道人員管理係統
 
人員登記發卡 根據人員權限與等級區分,分別登記相應人員卡,並可進行相關信息的修改與注銷。
人員進出情況監控 對進入樓道人員進行監控與記錄。
人員動向監控 對在樓道內持卡人員進行動向監控。
人員告警提示 對限製區域人員侵入進行告警提示,對相關區域時間停留過長進行告警。
人員信息實時查詢 對在感應區域內人員相關信息實時查詢並記錄在日誌中。
人員統計報表 對在樓道內出現的人員進行報表統計。
來訪人員統計 對來訪人員進行臨時發卡記錄相關信息,並統計記錄相關動態信息。
來訪人員信息實時上報 人員信息包括登記信息,人員位置,人員動向等信息。
人員追溯查詢 可根據相關信息進行往日人員記錄與所經區域查詢。
校園一卡通 發卡 讀取卡號並登記信息
充值(消費) 讀取信息並能修改金額
考勤 刷卡並登記刷卡時間
掛失(取消掛失) 在信息表中修改該卡的信息為掛失,該卡不能使用
退卡 在信息表中刪除該卡記錄
資產管理係統 掃資產入庫登記 為每件資產貼放RFID標簽,並登記入庫
資產領用 攜帶RFID身份卡的人員進行資產領用時,係統可將資產領用人自動登記到係統中,並通過RFID讀寫器與領用資產相關聯。
資產歸還 領用人歸還設備時,管理員設備上的RFID識別出歸還物品後將借用狀態設置為“已歸還”。
資產報廢 資產更換、損壞或被專賣時,可做資產報廢處理。
資產盤點 通過RFID讀寫器逐一對資產上的RFID標簽進行掃描,盤點的結果可與軟件中的庫存量進行比對。出現差異時進行警報。
智能倉儲係統
 
RFID商品登記 通過RFID設備向貨物RFID標簽中寫入貨物基本信息。
RFID商品入庫 將貼有寫入信息標簽的貨物集中放在RFID讀寫天線托盤上,能夠一次性讀取所有需要入庫的商品的信息,登記到相應的庫存管理係統中。
倉儲環境監控 通過溫濕度傳感器對倉儲的基本環境進行監控。

7.         實景照片


 
 

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