【正文】 能電表遠程斷電實驗智能用電分析采集物聯(lián)網(wǎng)全功能教學科研實驗箱（1）平臺簡介全功能物聯(lián)網(wǎng)教學科研平臺是基于物聯(lián)網(wǎng)多功能、全方位教學科研需求，推出的一款集無線ZigBee、IPvBluetooth、WiFi、RFID和智能傳感器等通信模塊于一體的全功能物聯(lián)網(wǎng)教學科研平臺，以強大的CortexA8（可支持Linux/Android/WinCE操作系統(tǒng)）嵌入式處理器作為核心智能終端，結合自主開發(fā)的通用型IPv6物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關，支持多種無線傳感器通訊模塊組網(wǎng)方式。C工作濕度：10%~90%RH(不凝結)存儲溫度：40~80176。（3）設備清單序號區(qū)域序號名稱技術參數(shù)數(shù)量備注1感知區(qū)1ZigBee 節(jié)點采 用 TI CC2530 模 塊 ， 支 持 基 的 ZigBee2007/PRO 協(xié)議支持 TI 最新 ZSTACK 協(xié)議棧工作頻段：網(wǎng)絡拓撲結構：星狀、網(wǎng)狀支持電池與 miniUSB 兩種供電方式并配有撥動開關進行電源開關，miniUSB除了供電外還可以用于數(shù)據(jù)傳輸工作電壓：傳輸距離：150300 米接收靈敏度：97dBm配有 JTAG 仿真器下載接口提供復位按鍵和組網(wǎng)按鍵，并預留兩個按鍵供用戶定義提供 4 個 LED 指示燈用于電源指示與工作指示工作9 個2低頻 RFID 讀寫模塊工作頻率：125KHz工作電壓：讀卡距離：320cm工作溫度：25+70℃天線尺寸：31*46*3m支持 EM400X、EM4050、EM4150、EM4070、EM4170 標簽1個3高頻 RFID 讀寫模塊工作頻率：工作電壓：讀卡距離：12cm工作溫度：40110℃支 持 ISO15693 、 ISO180003 ISO14443A/B 標簽支持 NFC（近場通信）標準 NFCIP11個4超高頻 RFID讀寫模塊工作頻率：860960MHz ；902928MHz（Typ）工作電壓：工作電流：靜態(tài) 15mA 尋卡 420mA支持 ISO180006C/EPC Class Gen2通訊接口：TTL Uart 接口/多標簽識別性能：50 張標簽標簽識別速度：50 張/秒識別距離：可達 10 米以上（根據(jù)天線選擇的不同）1個5溫濕度傳感器采用 SHT10 芯片測濕范圍：0～100%RH測溫范圍：40～℃相應時間：濕度：8s，溫度：530s分辨率：濕度：%RH，溫度：℃重復性：濕度：%RH，溫度：℃測量精度：177。 智能交通綜合教學實訓平臺 智能交通詳細布局圖u 智能停車場模擬一個地下停車場，使用高頻RFID讀卡模塊：u 當車輛入庫時，在RFID讀卡器上進行刷卡，系統(tǒng)自動記錄車輛信息，如車牌號，進入時間等； u 當入庫車主找車時，可在模擬的自助終端機上，輸入車牌號，定位車輛，調(diào)取車輛位置 信息； u 當小車出庫時，系統(tǒng)提示彈從哪個出口進行出庫，選擇完成，小車按照指定的規(guī)劃路線 移動到出口； u 小車出庫時，再次刷高頻卡系統(tǒng)提示小車在庫時間，收費標準，以及最后停車的費用， 繳納費用后，小車成功出庫。學習區(qū)采用cc2530 ZigBee模塊，學生可通過此模塊進行嵌入式及ZigBee協(xié)議、組網(wǎng)和應用的開發(fā)學習。ZigBee協(xié)議分析儀主要針對ZigBee協(xié)議，有助于用戶更加快捷有效地學習ZigBee協(xié)議，同時在用戶針對ZigBee進行開發(fā)時也有很好的效果。自動識別區(qū)集成了低頻、高頻、超高頻RFID讀寫設備，通過模擬醫(yī)生上班過程場景，停車、門禁、查看電子病歷展示出三種不同的頻段，學生可以對不同頻段RFID技術的工作方式及應用領域有了深刻的認識和了解。配件用于整個平臺的日常操作、開發(fā)調(diào)試。測量區(qū)輔助學生在物聯(lián)網(wǎng)學習，在開發(fā)、調(diào)試起到輔助促進作用。 基礎實訓室 物聯(lián)網(wǎng)教學設備介紹物聯(lián)網(wǎng)綜合教學實訓平臺（1）平臺介紹物聯(lián)網(wǎng)綜合教學實驗系列平臺FCIOTST（以下簡稱 ST）主要應用于物聯(lián)網(wǎng)綜合教學實驗，它是從物聯(lián)網(wǎng)整體教學實驗實訓的角度出發(fā)，形象化整體化地展示物聯(lián)網(wǎng)的方方面面，可貫穿于物聯(lián)網(wǎng)日常專業(yè)教學，目的是讓物聯(lián)網(wǎng)學習者對物聯(lián)網(wǎng)整體及各項技術有個全面直觀的認識及對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)技能的實驗實訓乃至學習和掌握，ST 也為老師在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基礎教學提供平臺。為今后就業(yè)打造夯實的基礎。3 系統(tǒng)方案設計物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓基地共有三大模塊，分別為基礎實訓室、應用實訓室、應用展 示互動中心，集物聯(lián)網(wǎng)基礎教學實驗實訓、應用體驗、互動展示為一體，能夠切實配合學校 已有的教學計劃，將教學理論結合事件，引領學生從入門向?qū)I(yè)進行發(fā)展，指導學生職業(yè)就 業(yè)方向。 建設原則物聯(lián)網(wǎng)實訓實驗室設計本著以下幾條原則實施：1）技術主流先進的原則：目前物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)正是井噴式發(fā)展時期，無論硬件資源、軟件資源都沒有形成統(tǒng)一的主流協(xié)議，因此安徽國際商務學院的物聯(lián)網(wǎng)智能實訓室必須從硬件、軟件選型上走主流，讓畢業(yè)生步入社會就可從事物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的技術工作。實訓室物聯(lián)網(wǎng)設備通過射頻識別等設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理，通過建設物聯(lián)網(wǎng)實訓室為教師提供物聯(lián)網(wǎng)應用研究的科研平臺，通過實訓室促進教師與科研人員進行更好的科研研究。通過理論課程的教學并結合實訓室的實驗，讓學生親自動手，接觸各種實訓室設備。專注技術先進、質(zhì)量可靠的智能儀表和過程控制系統(tǒng)等自動化產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，并始終致力于為用戶提供全面的自動化系統(tǒng)工程解決方案。為了在這個新興行業(yè)中爭得先機,許多企業(yè)和地方政府都在紛搶占物聯(lián)網(wǎng)人才資源。十二五物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)重點領域包括智能交通、智能物流、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療、智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)控與災害預警、智能家居、公共安全、社會公共事業(yè)、金融與服務業(yè)、智慧城市、國防與軍事等。toMachine,旨在實現(xiàn)人、設備與系統(tǒng)間的智能互連,在業(yè)界被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮,具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益,因此,必須重視物聯(lián)網(wǎng)的研究和專業(yè)人才的培養(yǎng)。其中智能交通未來5年約有20萬的人才需求,智能物流至2014年人才缺口在50萬人以上,未來510年智能電網(wǎng)與新能源電力產(chǎn)業(yè)人才將達到百萬人,智能醫(yī)療專業(yè)技術人才市場需求將超出百萬,智能工業(yè)人才需求目前缺口約需50萬人,智能農(nóng)業(yè)的各類專業(yè)人才在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)“十二五”當中的缺口1000萬人以上。正是由于目前我國物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)行業(yè)的極大需要，高校的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程日趨發(fā)展成熟，目前物聯(lián)網(wǎng)技術專業(yè)部分專業(yè)素質(zhì)課程主要以課程講授為主，這種教學模式下，同學缺乏實際操作經(jīng)驗保障，缺少團隊合作素質(zhì)培養(yǎng)，不僅難以增強對相關理論的深刻理解和融會貫通，更難以激發(fā)主動創(chuàng)新的精神，物聯(lián)網(wǎng)技術是一門全新的應用性很強的綜合學科，需要在實踐中體會。安徽中控儀表有限公司高度重視高校各種實訓系統(tǒng)的研發(fā)，相繼為中國石油大學、承德石油技術學院等一批高校量身定制了實驗室實訓系統(tǒng)，本次集中了一批業(yè)務水平優(yōu)秀、現(xiàn)場經(jīng)驗豐富的工程師，為安徽國際商務學院的物聯(lián)網(wǎng)智能實訓室的建設提供了有力保障。最終達到能讓學生獨立構架各種物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)。2 建設目標和建設原則 建設目標建立“以職業(yè)能力為目標、以項目為導向”的人才培養(yǎng)模式，以服務為宗旨,以就業(yè)為導向,面向市場需求,以培養(yǎng)職業(yè)崗位技能為目標,基于工作過程進行教學設計。2）硬件、軟件兼容性擴展行強：智能實訓室的建設本著未來大趨勢的發(fā)展方向，所有硬件主體部分留有足夠的接口，供未來510年即將誕生的其他硬件資源連接，軟件的設計以框架結構為主，將來有新的需求時方便其他軟件的開發(fā)對接。基礎實訓室能夠因材施教，針對不同基礎的學生進行針對性教學。學校層面， 老師可通過深入的理論知識和動手開發(fā)，結合實際本地區(qū)，院校發(fā)展方向，形成院校獨特的 一套教學模式，做到有的放矢，目標明確，另外，在不斷更新知識體系結構的同時，深入研 究性課題，發(fā)表論文等；其次還能與社會企業(yè)緊密，培養(yǎng)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)人才，企業(yè)級解決方案 等，讓物聯(lián)網(wǎng)教學設備做到可利用最大化。在為學習者的學習提供環(huán)境的同時，ST 還為學生提供了一系列操作開發(fā)實驗競賽課題項目，真正做到理論結合實踐。除此以外，ST 還配有日常教學教材、實驗實訓指導書、配件以及相關軟件。軟件分為教學實驗軟件、教學管理軟件以及平臺管理軟件，教學實驗軟件用于日常仿真教學實驗實訓以及競賽課程設計等，教學管理軟件用于日常教學測試考試評分，平臺管理軟件用于統(tǒng)計產(chǎn)品的使用狀況，包括產(chǎn)品使用次數(shù)、使用時間等信息。2）網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層將多功能網(wǎng)關與流媒體FCKZ控制主機相結合，一方面展示了多種異構網(wǎng)絡之間的傳輸與通信，另一方展示了在Android高性能操作系統(tǒng)下的軟硬件互動、嵌入式開發(fā)以及應用開發(fā)的過程。4）拓展區(qū)拓展區(qū)應用流行的arduino開源平臺，提供多種開源接口，充分調(diào)動學生學習興趣、培養(yǎng)學生動手開發(fā)能力以及提高學生自主創(chuàng)新意識和能力。6）應用層應用區(qū)展示了未來物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用，并根據(jù)行業(yè)應用不同分為智能交通、智能超市、智能電網(wǎng)，每一個應用形成一個子系列產(chǎn)品（智能超市ST7智能交通ST7智能電網(wǎng)ST790）。 u 智能數(shù)字站臺模擬不同線路的公交車：公交車車在運行的時候，當點擊某個站點的時候，系統(tǒng)顯示此站點最近一輛公交車到站 的路線、到站信息，到站距離，同時這類信息模擬成公交數(shù)字站臺輸出顯示到LED顯示 屏上； u 當點擊某個公交車的時候，系統(tǒng)模擬調(diào)度中心顯示該車輛的車牌號，駕駛人信息，公交 車內(nèi)的環(huán)境值，以及此車輛的移動速度。%RH，溫度精度：177。C存儲濕度：5%~90%RH(不凝結)l 供電電源：12VDC,3A1個4應用區(qū)1高頻 RFID 讀寫模塊l 工作頻率：l 讀卡速度： 秒l 打卡間隔： 秒l 感應距離：110CMl 采用 ZigBee 傳輸通信1 個O2O 智能超市2燈控制模塊l 可同時并行控制多個指示設備用來指示商品，一個模塊上集成 68 個指示設備l 采用 ZigBee 傳輸通信1 個3模擬商品l 用于模擬超市商品，為 68 個，并附有可標識的高頻標簽1套4模擬手機l 具有高頻標簽l 附有商品溯源軟件1 個1智能停車場l 亞格力材質(zhì)l 模擬 2*2 停車場l 采用高頻 RFID 技術：l 工作頻率：l 工作電壓：5Vl 刷卡高度：310cml 工作溫度：25—+70℃l 天線尺寸：60*60*l 支持 ISO 15693 標簽1 個智能交通2停車場模擬小車l 采用玩具小車模擬停車場的停車小車，底部有高頻 RFID 標簽。系統(tǒng)由淺入深，提供豐富的實驗例程和文檔資料，支持物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡、傳感器網(wǎng)絡、RFID技術、嵌入式系統(tǒng)及下一代互聯(lián)網(wǎng)等多種物聯(lián)網(wǎng)課程的教學和實踐。實驗系統(tǒng)全新升級支持TinyOS2實驗體系，可滿足更多用戶的不同的教學科研需求。 （3）設備清單硬件清單CortexA8 智能終端CPU 處理l 處理器 Samsung S5PV210，基于 CortexMA8，運行主頻 1GHzl 內(nèi)置 PowerVR SGX540 高性能圖形引擎l 支持流暢的 2D/3D 圖形加速l 最高可支持 1080p30fps 硬件解碼視頻流暢播放，格式可為 MPEG4, 等l 最高可支持 1080p30fps 硬件編碼(Mpeg2/VC1)視頻輸入RAM 內(nèi)存l 1GB DDR2l 32bit 數(shù)據(jù)總線l 運行頻率: 200MHFLASH 存儲l SLC NAND Flash 1GB顯示l 7 寸 LCD 液晶一線高精度電阻觸摸屏接口l 1 路 HDMI 輸出、2 路 TVIN 接口l 1 路 MiNiPCIe 3G 模塊接口，板載 SIM 卡插座l 1 路 SIM900 GSM/GPRS 模塊，板載 SIM 卡插座l 1 路 CAN 總線接口l 1 路 RS485 接口l 4 路串口，RS232 *TTL 電平 *4l USB Host 、mini USB Slave 接口l 立體聲音頻(WM8960 專業(yè)音頻芯片)輸出接口、板載麥克風l 1 路標準 SD 卡座l 10/100M 自適應 DM9000AEP 以太網(wǎng) RJ45 接口l SDIO 接口(支持 WiFi)l CMOS 攝像頭接口l AD 接口 *6，其中 AIN0 外接可調(diào)電阻，用于測試l I2CEEPROM 芯片(256byte) ，主要用于測試 I2C 總線l 用戶按鍵(中斷式資源引腳) *8l 板載實時時鐘備份電池電源l 電源適配器 5V(支持睡眠喚醒)IPv6 智能網(wǎng)關(選配)CPU 處理器l Broad 5354 基于 MIPS32 架構，主頻 240MHz內(nèi)存及FLASHl 32MB 內(nèi)存，16MB FLASH網(wǎng)絡接口l 5 端口交換機（ ，支持最高 125Mbps）無線/ 網(wǎng)絡通信l ZigBee/IPv6 無線射頻芯片電源：l 電源適配器 12V無線通信節(jié)點ZigBee 節(jié)點（T ST 方案）l 處理器 STM32W108，基于 ARM CortexM3 高性能的 32 位微處理器，集成了 IEEE 射頻收發(fā)器，板載 PCB 天線l 存儲器：128KB 閃存和8KB RAMl 射頻數(shù)據(jù)速率：250kbps，RX 靈敏度：99dBm（1%收包錯誤率）l 用戶自定制：按鍵*2，LED*2l 供電電壓： 收發(fā)電流： 27mA/40mA，支持電池供電l 擴展 STLink 調(diào)試接口ZigBee 節(jié)點（TI 方案 標配）