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物联网应用

更新时间:2015-10-13 16:42:23点击数:

1.         系统简介

1.1.        实验台针对物联网上层应用开发进行设计

实验台的主要目的是培养学生的物联网综合应用开发能力;此实验台涵盖了低频:125KHz、高频:13.56MHz(遵循ISO/IEC14443A/B、ISO/IEC15693协议)、超高频:902-928MHz(遵循ISO/IEC 18000-6协议)、2.4GHz RFID,以及基于Zigbee的无线传感器网络的应用开发。

1.2.        实验台采用集成化设计

一套实验台可供6-8名学生同时实验;通过串口转网口模块,让每个学生方便连接每个设备。

2.         系统特点


2.1.        学习方向明确

培养教师和学生物联网设备接口控制和应用开发能力。

2.2.        实验设备全面

设备涉及各频段RFID、WSN网关以及数码管、温湿度、震动、烟感、红外热感、风扇、电磁铁等各类型节点。

2.3.        实验内容丰富

l  各硬件认知实验
l  验证性实验
l  接口开发实验
l  接口封装实验
l  专项开发实验
l  综合应用开发实验
l  项目创新开发实验

2.4.        零基础起步

系统配套详细的实验指导手册及各应用系统源码及开发教学资源包,保证零基础的学生可以正常完成实训内容。

3.         平台样式

3.1.        平台规格

Ø  尺寸:1300mm*900mm*170mm。
Ø  接口: RS232串口、网口,两种方式均可连接设备。

3.2.        效果图


3.3.        实景图


4.         设备简介

Ø  低频125KHz读写器
1)        工作方式:集成天线,独立电源供电。
2)        实验内容:读卡实验、门禁系统开发实验。
Ø  高频13.56MHz读写器(ISO/IEC14443)
1)        工作方式:集成天线,独立电源供电。
2)        实验内容:读块、写块、加密等指令体验实训,开发接口专项开发实训,校园一卡通综合开发实训。
Ø  高频13.56MHz读写器(ISO/IEC15693)、8通道多路复用器 、RFID高频板状天线
1)        工作方式:读写器通过高频信号线连接8通道多路复用器,多路复用器通过高频信号线连接8个天线。如下图:

2)        实验内容:高频15693读写器基本指令体验实训、多路复用器控制方式体验实训、高频读写器和复用器接口专项开发实训、智能仓储管理系统综合开发实训。
Ø  超高频900MHz读写器。
1)        工作方式:集成天线,独立电源供电。
2)        实验内容:基本指令体验实训、开发接口专项实训、区域定位系统综合开发实验、运输在途监控系统开发实训。
Ø  有源2.4GHz读写器。
1)        工作方式:集成天线,独立电源供电。
2)        实验内容:读卡实验、开发接口专项实训、资产管理系统综合开发实训。
Ø  工业级WSN网关、温湿度传感器模块、数码显示模块、电磁继电器模块、震动传感器模块、烟雾传感器模块、红外热感传感器模块、LED灯、电风扇、电磁铁。
1)        工作方式:网关、温湿度传感器、数码显示模块、继电器模块、震动传感器模块、烟雾传感器模块、光照传感器模块、红外热感传感器模块独立供电;网关通过协调器与各传感器模块通过WSN网络传输数据,继电器模块通过有线方式控制2路灯光、1路电风扇、1路电磁铁。如下图:

1)        实验内容:WSN设备控制体验实训、WSN网关接口专项开发实训、环境监控系统综合开发实训、智能家居控制系统综合开发实训。
Ø  数码管屏
1)        工作方式:独立电源供电、通过RS232口与计算机通信。每个数码管屏有自己的地址码,可通过上位机软件进行地址码的修改、4位显示内容的设定、数码屏亮度的调整。
2)        实验内容:控制体验实训,接口专项开发实训,智能仓储综合应用开发实训。

5.         系统化实验实训

5.1.        实训步骤


5.2.        实验目标


5.3.        实验内容

实验内容以循序渐进的方式,让学生逐层去学习物联网应用开发技术,协议认知、、开发过程认知、接口开发、专项开发、综合开发。

 

6.         资源列表

6.1.        基础开发实验资源

物联网基础开发资源共计23个,此部分包含可执行程序、源代码、详细开发指导文档。
资源类别 资源名称 资源说明
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知识 数据库连接;  
数据库增删改查;  
IO;  
XML;  
多线程;  
Socket  
 

6.2.        专项开发实验资源

物联网专项开发资源共计37个,此部分包含可执行程序、源代码、详细开发指导文档。
资源类别 资源名称 资源说明
15693实验 15693串口打开(关闭);  
15693标签读取;  
15693数据写入;  
15693数据读取;  
15693静默;  
15693重置;  
多路复用器实验 多路复用器标签读取;  
125K实验 125K串口打开(关闭);  
125K标签读取;  
14443实验 14443串口打开(关闭);  
14443标签读取;  
14443数据写入;  
14443数据读取;  
18000-6实验 18000-6串口打开(关闭);  
18000-6标签读取;  
18000-6数据写入;  
18000-6数据读取;  
18000-6功率设置;  
有源2.4G实验 有源2.4G串口打开(关闭);  
有源2.4G标签读取;  
有源2.4G修改标签号;  
有源2.4G修改读写器ID;  
数码管屏实验 串口打开(关闭);  
数码管屏修改LED屏地址;  
数码管屏数字显示;  
数码管屏亮度调整;  
无线传感网 WSN建立网关连接;  
WSNping;  
WSN设备短地址获取;  
WSN继电器;  
WSN数码管屏;  
WSN电子价签;  
WSN温湿度传感器;  
WSN烟雾传感器;  
WSN红外传感器;  
WSN震动传感器;  
WSN红外热感传感器;  

6.3.        应用拆解开发实验资源

物联网应用拆解开发资源共计29个,此部分包含可执行程序、源代码、详细开发指导文档。
资源类别 资源名称 资源说明
智慧商城 商品登记 读取标签号并登记商品信息,商品信息写入数据库中
货架设置 设置货仓的最大商品数,最小商品数
商品入库 选择入库商品;高频读写器持续扫描标签,同时数码管显示“1”;当扫描到标签提示入库成功,同事数码管显示“0”
商品出库 展示出库存的商品,选中商品出库;数码管屏显示数字“1”并闪烁,15693高频读写器循环读取标签;如果连续若干次未读到标签后显示出库成功,数码管屏显示数字“0”并关闭闪烁
商品上架/补货 打开多路复用器通道1循环检测标签,同时数码管显示“1”,如果连续若干次未读到标签,说明商品出库,数码管显示“0”;打开多路复用器通道2循环检测标签,同时数码管显示“1”,如果读到标签说明商品上架成功,数码管显示“0”
发送价格 向不同设备发送价格,设备显示价格
购物车设置 扫描到超高频标签定位然后选择目标位置,形成指引路线
广告推送 扫描到超高频标签,推送图片到对应的购物车程序
购物引导 扫描到超高频标签定位然后选择目标位置,形成指引路线
发会员卡 读取标签号并登记会员信息
会员卡充值 创建会员列表,刷卡读取会员信息,并能修改会员金额
结算 创建商品列表、会员列表,刷会员标签显示余额,刷商品标签列出购买商品,点击结算按钮,会员扣费
商品试穿 创建商品列表,刷商品标签号显示商品信息包含图片,10秒钟没有检测到商品显示取消商品信息显示
烟雾监控预警 检测烟雾反应,检测到烟雾作出提示,打开电风扇
红外监控预警 检测红外反应,检测到红外作出提示,打开灯光
震动监控预警 检测震动反应,检测到震动作出提示
校园一卡通 发卡 读取卡号并登记信息
充值(消费) 读取信息并能修改金额
考勤 刷卡并登记刷卡时间
挂失(取消挂失) 在信息表中修改该卡的信息为挂失,该卡不能使用
退卡 在信息表中删除该卡记录
小区门禁管理系统 发卡 读取卡号并登记信息
销卡 在信息表中删除该卡记录
停用 在信息表中修改该卡的信息为停用,该卡不能使用
刷卡开门 刷卡并打开电子门
停车场管理系统 发卡 读取卡号并登记信息
销卡 在信息表中删除该卡记录
停用 在信息表中修改该卡的信息为停用,该卡不能使用
刷卡开门 刷卡并打开电子门
 

6.4.        综合开发实验资源

物联网综合开发资源共计5个,此部分包含可执行程序、源代码、详细开发指导文档。
资源类别 资源名称 资源说明
门禁管理系统 身份卡发放 为每个被授权人发放身份卡,写入个人信息,并在系统中关联人员照片。
身份授权 针对用户类型进行进入授权,设置允许的进入或禁止进入的时段。
身份显示 当具有授权的人员出入的时候,屏幕上显示出入人员的身份信息。
非法进入报警 当无身份卡或未授权人员进入的时候通过屏幕、声音等多种报警方法进行警示。
出入记录 系统记录所有具有身份人员的合法及非法进入信息。
楼道人员管理系统
 
人员登记发卡 根据人员权限与等级区分,分别登记相应人员卡,并可进行相关信息的修改与注销。
人员进出情况监控 对进入楼道人员进行监控与记录。
人员动向监控 对在楼道内持卡人员进行动向监控。
人员告警提示 对限制区域人员侵入进行告警提示,对相关区域时间停留过长进行告警。
人员信息实时查询 对在感应区域内人员相关信息实时查询并记录在日志中。
人员统计报表 对在楼道内出现的人员进行报表统计。
来访人员统计 对来访人员进行临时发卡记录相关信息,并统计记录相关动态信息。
来访人员信息实时上报 人员信息包括登记信息,人员位置,人员动向等信息。
人员追溯查询 可根据相关信息进行往日人员记录与所经区域查询。
校园一卡通 发卡 读取卡号并登记信息
充值(消费) 读取信息并能修改金额
考勤 刷卡并登记刷卡时间
挂失(取消挂失) 在信息表中修改该卡的信息为挂失,该卡不能使用
退卡 在信息表中删除该卡记录
资产管理系统 扫资产入库登记 为每件资产贴放RFID标签,并登记入库
资产领用 携带RFID身份卡的人员进行资产领用时,系统可将资产领用人自动登记到系统中,并通过RFID读写器与领用资产相关联。
资产归还 领用人归还设备时,管理员设备上的RFID识别出归还物品后将借用状态设置为“已归还”。
资产报废 资产更换、损坏或被专卖时,可做资产报废处理。
资产盘点 通过RFID读写器逐一对资产上的RFID标签进行扫描,盘点的结果可与软件中的库存量进行比对。出现差异时进行警报。
智能仓储系统
 
RFID商品登记 通过RFID设备向货物RFID标签中写入货物基本信息。
RFID商品入库 将贴有写入信息标签的货物集中放在RFID读写天线托盘上,能够一次性读取所有需要入库的商品的信息,登记到相应的库存管理系统中。
仓储环境监控 通过温湿度传感器对仓储的基本环境进行监控。

7.         实景照片


 
 

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