【正文】 在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室中，將了解無線傳感器的組網(wǎng)，以及各種傳感器信息的采集等。主要了解傳感器的構(gòu)成、傳感器的分類，以及傳感技術(shù)與設(shè)備。42 / 48具體物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室課程見下表：課程代碼 課程名稱 課程介紹CH_IOT_001 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述 主要了解物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的背景、物聯(lián)網(wǎng)的定義、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域等。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括三個(gè)方面：第一，終端數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸、終端網(wǎng)絡(luò)的部署和協(xié)同等，以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和 RFID 技術(shù)為代表；第二，異構(gòu)的接入網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和核心網(wǎng)絡(luò)，包括基礎(chǔ)的 NGN 核心網(wǎng)絡(luò)和 3G、GPRS、WiFi、藍(lán)牙等接入技術(shù)；第三，由中間件、信息開放平臺(tái)和服務(wù)支撐平臺(tái)構(gòu)成的應(yīng)用支撐子層以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域示范系統(tǒng)等。40 / 486 涉及專業(yè)和課程設(shè)計(jì) 物聯(lián)網(wǎng)涉及專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一門綜合性交叉學(xué)科，涉及電子、嵌入式開發(fā)、自動(dòng)化控制、網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算機(jī)等專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)室的建立為學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和發(fā)揮提供了必要平臺(tái)，是進(jìn)行理論教學(xué)和實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要橋梁。 技術(shù)服務(wù) 提供售后技術(shù)支持在實(shí)訓(xùn)室項(xiàng)目完成后，對(duì)實(shí)訓(xùn)室的使用和維護(hù)向用戶技術(shù)人員做出詳盡的解釋，并指導(dǎo)其在現(xiàn)場(chǎng)操作。以期最終交付給用戶的是功能完善的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室。? 實(shí)訓(xùn)室功能測(cè)試與交付使用文檔? 技術(shù)支持與服務(wù) 項(xiàng)目實(shí)施過程 規(guī)劃實(shí)訓(xùn)室平面布局圖對(duì)用戶物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室場(chǎng)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，根據(jù)實(shí)際情況以及用戶的意見，給出實(shí)訓(xùn)室平面布局圖，布局圖中明確標(biāo)明教學(xué)區(qū)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)區(qū)、應(yīng)用演示區(qū)以及產(chǎn)品展示區(qū)，并請(qǐng)用戶方進(jìn)行確認(rèn)，最終雙方達(dá)成一致。38 / 485 項(xiàng)目實(shí)施 項(xiàng)目階段物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)項(xiàng)目主要分為如下幾個(gè)階段：? 確定項(xiàng)目組人員為保證實(shí)訓(xùn)室建設(shè)整個(gè)項(xiàng)目的逐步完成并達(dá)到正常投入使用，從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、維護(hù)到試運(yùn)行的整個(gè)項(xiàng)目過程都投入了業(yè)務(wù)精通的團(tuán)隊(duì)。8Zigbee 控制節(jié)點(diǎn)CHZCC2431N02Zigbee 控制節(jié)點(diǎn)加外接 AC 繼電器繼電器市電供電，與傳感器節(jié)點(diǎn)連接，進(jìn)行可控制設(shè)備間的通訊，及通過繼電器控制對(duì)象。監(jiān)控中心電腦通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)讀取傳感器數(shù)據(jù)，并根據(jù)定義好的邏輯模型，控制各種執(zhí)行器件，包括照明燈、加濕器、電機(jī)、電磁閥等?！鍯O2 濃度 范圍：0~2022PPM精度：177。溫室大棚多用在不適宜植物生長(zhǎng)的季節(jié)，如低溫季節(jié)喜溫蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗，因此對(duì)植物生長(zhǎng)環(huán)境的要求要精確地多。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：RFID 監(jiān)控軟件（RFIDTool ）、HF 讀寫器、無源標(biāo)簽、 RFID 中間件 CHRM0PC 綜合演示 智能車輛管理系統(tǒng)智能車輛管理系統(tǒng)模擬實(shí)際的車庫管理模型，融合了嵌入式、RFID、管理軟件技術(shù)，可以讓學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)有一個(gè)親身的感受，進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用和開發(fā)。33 / 48 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 有源標(biāo)簽讀寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆?UHF 讀寫器的設(shè)置、與 PC 的連接（通過串口）等操作。? 中間件：采用 RFID 中間件產(chǎn)品 CHRM01。目前電子標(biāo)簽的廠商比較多，可按照需求進(jìn)行定制。節(jié)點(diǎn)：（GAINSPAN GS1010）采集傳感器數(shù)據(jù)，并通過 wifi 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可以自帶溫度、濕度、光敏傳感器，并保留傳感器接口，外接傳感器。藍(lán)牙模塊(CHGBGB203N01)：連接到執(zhí)行器件如 LED，蜂鳴器，直流電機(jī)等通過串口連接到PC。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：zigbee 協(xié)調(diào)器、傳感及控制節(jié)點(diǎn)、PC、設(shè)置與監(jiān)控軟件 Zigbee 組網(wǎng)、通過 zigbee 網(wǎng)絡(luò)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)zigbee 協(xié)調(diào)器、傳感及控制節(jié)點(diǎn)、PC、設(shè)置與監(jiān)控軟件 傳感器數(shù)據(jù)采集和控制實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆胀ㄟ^ zigbee 網(wǎng)絡(luò)采集傳感器數(shù)據(jù)的方法，包括溫度、濕度、光敏等，掌握通過zigbee 網(wǎng)絡(luò)控制 LED,電機(jī)、蜂鳴器，智能開關(guān)、插座的方法。Zigbee 協(xié)調(diào)器可通過串口連接到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過串口獲取 zigbee 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)? Zigbee 路由器（CHZ2431N01）：連接節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器? Zigbee 定位節(jié)點(diǎn)（CHZ2431N01）：進(jìn)行 Zigbee 定位實(shí)驗(yàn)，路由器和定位節(jié)點(diǎn)的硬件相同，但軟件不同。模塊的輸出控制信號(hào)連接到 SSR，通過光電耦合，可以控制輸出端的通斷，從而控制加熱器的打開和關(guān)閉。25 / 48 溫度控制區(qū)考慮到安全需要，采用固態(tài)繼電器對(duì)弱電控制信號(hào)以及 220V 市電之間進(jìn)行隔離。? 智能開關(guān)：智能家居產(chǎn)品，通過設(shè)置產(chǎn)品模塊進(jìn)行控制，用于智能家居演示實(shí)驗(yàn)。工作臺(tái)包括如下設(shè)備或器件：? PC（PCI 轉(zhuǎn)串口）：用于安裝上位機(jī)監(jiān)控軟件，學(xué)員可以通過 PC 機(jī)上安裝的軟件對(duì)各種產(chǎn)品進(jìn)行配置、通信和參數(shù)的監(jiān)控、實(shí)際應(yīng)用模擬等? 觸摸屏：安裝于側(cè)面板上，17 寸液晶，支持觸摸操作。Tag Streamer：Tag streamer 是一個(gè)負(fù)載測(cè)試工具，允許你生成大量的虛擬閱讀器和標(biāo)簽來測(cè)試RFID 系統(tǒng)。CHRM01 工具包主要包括以下三部分：Emulator （仿真器），Designer（設(shè)計(jì)），Tag Streamer（標(biāo)簽流）。CHRM01 工具包是一個(gè)為建立面向 RFID 原型的產(chǎn)品套件。RFID 中間件 CHRM01 為 RFID 與其他傳感器設(shè)備的相互作用的復(fù)雜性提供了便捷，并且提供一個(gè)叫 Esper（一個(gè)復(fù)雜事件處理和事件流處理應(yīng)用的組件）作為它的規(guī)則引擎，該引擎已經(jīng)為RFID 數(shù)據(jù)處理定制。F) 工作濕度 Humidity 10% ~ 90%, noncondensing支持讀寫器類型 支持各種主流讀寫器功能說明：RFID 中間件 CHRM01 是建立在 RFID 各個(gè)方面應(yīng)用的一個(gè)完整的中間件平臺(tái)。 /AMDSystem I/O Outlet 3 x RS232 (COM 1/2/3)22 / 481 x VGA1 x Audio (Micin/Lineout)1 x PS/2 keyboard/mouse2 x 10/100/1000Mbps Ether4 x USB 1 x VDC power input connectorSystem I/O Outlet 1 x ATX power switch系統(tǒng)指示燈 1 x 綠燈，1 x 桔燈電源 AC 60W /220V工作溫度 10176。? 可通過串口、USB、WIFI 連接到 PC? 可以讀卡寫卡并傳送到計(jì)算機(jī)? 可通過串口對(duì)讀卡器進(jìn)行設(shè)置? 串口、USB 接口? 支持 MIFARE Classic 加密21 / 48 UHF RFID 讀寫器（超高頻）產(chǎn)品型號(hào)：CHR DT9002產(chǎn)品規(guī)格：? 采用 CASIO DT900 芯片? 51 系列 MCU，時(shí)鐘 32MHz? 工作溫度：40℃85℃? 工作頻段：840960MHz? 工作電壓：DC5V? 支持協(xié)議：EPC GENISO 180006C? 讀卡距離：50cm ～70cm? 讀卡協(xié)議模式：讀卡器先講，半雙工? 最大輸出功率：27dBm產(chǎn)品功能：? UHF 超高頻模塊是超小型化的 UHF RFID 讀寫器核心部件，里面集成了 PLL、發(fā)射、接收、射頻耦合器件以及 MCU 等部件。支持 14443A 兼容應(yīng)答器信號(hào)。? 各種 I/O 接口，可通過串口對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置? 雙路音頻輸入輸出通道? 按鍵系統(tǒng)、LED 流水燈、溫度傳感器電路、溫濕度傳感器電路、高性能串口通信電路、蜂鳴器控制電路、繼電器控制直流電機(jī)電路、光敏傳感器電路以及 IO 排針等等 GPRS 監(jiān)控軟件通過 GPRS 監(jiān)控軟件可以對(duì) GPRS 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置、監(jiān)控節(jié)點(diǎn)傳感數(shù)據(jù)、節(jié)點(diǎn)流量等，具體功能如下：? 節(jié)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置? 設(shè)定服務(wù)器 IP 地址、端口號(hào)等? 圖形顯示節(jié)點(diǎn)傳感器數(shù)據(jù)、包括溫度、濕度、光強(qiáng)度等? 能夠通過發(fā)出指令讀取節(jié)點(diǎn)傳感器數(shù)據(jù)? 能夠發(fā)出指令控制節(jié)點(diǎn)蜂鳴器、直流電機(jī)等18 / 48 藍(lán)牙模塊藍(lán)牙模塊包括藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn)以及藍(lán)牙監(jiān)控軟件等 藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn)產(chǎn)品型號(hào)：CHBBGB203N01產(chǎn)品規(guī)格：? 采用飛利浦 Sip BGB203/204? 工作溫度：30℃+85℃；? 采用透明塑料外殼包裝? 最大傳輸速率：115Kbps? 接收靈敏度，86 dbm? 天線端口發(fā)射功率，+5dbm? 串口異步通訊：波特率 115 200 bps? 支持藍(lán)牙規(guī)范版本： ? SRAM：40K Bytes 片內(nèi) Flash：268K Bytes產(chǎn)品功能：? 藍(lán)牙從機(jī)節(jié)點(diǎn)，包括藍(lán)牙通訊頂板和支持電路底板（電源、接口以及傳感器電路）?！　　　　? 無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置。? 可設(shè)置根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)，定義邏輯并發(fā)送節(jié)點(diǎn)控制命令。主要功能如下：? 監(jiān)視并管理傳感器網(wǎng)絡(luò)，可發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)，生成并查看網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。? 光敏傳感器對(duì)光線敏感，不同的光線照射對(duì)應(yīng)的光敏傳感器的電阻也不一樣，根據(jù)不同電阻在圖中分壓的不同，可以通過 AD 來采集電壓，根據(jù)采集的電壓換算成光線的強(qiáng)度。? 電源：采用穩(wěn)壓芯片 1117—，能夠?yàn)檎麄€(gè)底板提供 的電源，設(shè)計(jì)電源指示LED，當(dāng)芯片正常工作，底板電源為 時(shí)紅 LED 點(diǎn)亮。? 定位參考節(jié)點(diǎn)支持底板的供電主要由 2 節(jié) 5 號(hào)電池提供，這便于學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)參考節(jié)點(diǎn)的布置，可以很方便的貼在墻壁之上或者安置于其他地方。? 協(xié)調(diào)器能夠建立網(wǎng)絡(luò)，并且對(duì)加入的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理和訪問，對(duì)整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)。 產(chǎn)品展示區(qū)產(chǎn)品展示區(qū)將圍繞“采集、傳輸、處理、應(yīng)用”四大核心領(lǐng)域，展示物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備、新工藝和新的解決方案，展示物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)品，讓學(xué)生了解當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)，以及相關(guān)產(chǎn)品。主要提供如下幾個(gè)應(yīng)用演示：? 物流實(shí)際應(yīng)用演示系統(tǒng)該應(yīng)用演示系統(tǒng)模擬了物聯(lián)網(wǎng)在物流中的實(shí)際應(yīng)用，具體如下：在物流系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)貨品的登記、貨品出庫管理、貨品在運(yùn)輸過程中的定位，以及貨品卸載登記管理等，? 農(nóng)業(yè)環(huán)境實(shí)際應(yīng)用演示系統(tǒng)該應(yīng)用演示系統(tǒng)模擬了物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)環(huán)境中的實(shí)際應(yīng)用，具體如下：在農(nóng)業(yè)環(huán)境中，放入各類傳感器，通過其采集數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。 教師教學(xué)區(qū)該區(qū)域供教師進(jìn)行教學(xué)演示使用，提供一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)操作臺(tái)，面向?qū)W生擺放，并以大屏幕投影方式，展現(xiàn)教師教學(xué)演示的整個(gè)過程。9 / 48學(xué)生實(shí)驗(yàn)區(qū)可安排 30 個(gè)實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)（或根據(jù)實(shí)訓(xùn)室實(shí)際情況增加或減少實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)數(shù)量），每個(gè)學(xué)生一個(gè)操作臺(tái)，可完成物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，也可以多個(gè)學(xué)生組成小組，完成物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)。8 / 48基于以上的想法，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室要兼顧教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新、應(yīng)用與科研于一體，以及根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室設(shè)計(jì)思想，我們擬將實(shí)訓(xùn)室劃分為教師教學(xué)區(qū)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)區(qū)、應(yīng)用演示區(qū)和產(chǎn)品展示區(qū)。模擬應(yīng)用演示能夠直觀展示各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，使學(xué)生直觀、直接體會(huì)傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景，不只是每一個(gè)點(diǎn)，而是可以了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的整個(gè)系統(tǒng)，以激發(fā)學(xué)生興趣。同時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)預(yù)留傳感器和執(zhí)行器件接口，可以任意外接其它器件。（２）采用模塊化的設(shè)計(jì)模式，可根據(jù)實(shí)際需求選配各種模塊組建實(shí)訓(xùn)環(huán)境。建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室，將本著培養(yǎng)學(xué)生合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)、具備扎實(shí)的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù)，有線和無線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論，掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層、傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計(jì)等專門知識(shí)和技能，并且具備在本領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識(shí)、新技術(shù)的能力以及較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力。? 易操作：采用一體化的操作臺(tái)，集成監(jiān)控屏幕、傳感器、執(zhí)行器件、跳線、開關(guān)、監(jiān)控儀表、串口插槽等；并采用可視化的監(jiān)控軟件，界面友好，操作簡(jiǎn)便。直觀性和真實(shí)性。5 / 48 我們的特色? 多學(xué)科：支持多種學(xué)科實(shí)驗(yàn)。 建設(shè)目標(biāo)和特色 主要建設(shè)目標(biāo)? 建設(shè)一個(gè)完整的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室中心，可進(jìn)行各種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、無線射頻等教學(xué)實(shí)驗(yàn)，能夠模擬典型物流、農(nóng)業(yè)和智能家居等實(shí)際應(yīng)用，同時(shí)也可以作為其他相關(guān)多個(gè)學(xué)科的實(shí)訓(xùn)基地。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)：傳感器技術(shù)、智能嵌入式技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)等將得到更加廣泛的應(yīng)用。三是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，即輸入輸出控制終端，可基于現(xiàn)有的手機(jī)、PC 等終端進(jìn)行。8 月 7 日，溫家寶總理在無錫考察中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時(shí)曾表示，至少三件事情可以盡快去做，一是把傳感系統(tǒng)和 3G 中的 TD 技術(shù)結(jié)合起來；二是在國家重大科技專項(xiàng)中，加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展；三是盡快建立中國的傳感信心中心，或者叫“感知中國”?！秶抑虚L(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（20222020 年）》和“新一代寬帶移動(dòng)無線通信網(wǎng) ”重大專項(xiàng)中均將傳感網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。 科研水平提高的意義物聯(lián)網(wǎng)把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理；是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，是一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域?！巴ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)”專業(yè)方向主要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握數(shù)據(jù)和設(shè)備的通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)接入等方面的內(nèi)容，學(xué)生完成試驗(yàn)課程后能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)、開發(fā)、使用、維護(hù)在各類通信系統(tǒng)中組織傳感和控制信號(hào)的應(yīng)用設(shè)備等?？梢耘囵B(yǎng)學(xué)生合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)、具備扎實(shí)的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù)，有線和無線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程等3 / 48基礎(chǔ)理論，掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層，傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計(jì)等專門知識(shí)和技能，并且具備在本專業(yè)