一、物聯(lián)網(wǎng)工程綜合教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)簡介
在技術(shù)架構(gòu)上，物聯(lián)網(wǎng)工程綜合教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)包含完整的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，包括：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。
平臺(tái)提供了完整的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組成，包括智能傳感模塊、RFID模塊、通信模塊、嵌入式網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)中間件等。并以工程化的方式把開發(fā)套件封裝成產(chǎn)品形式，通過工程化的互聯(lián)實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)的搭建。
框架形式如下圖所示：
基于工程方案可以實(shí)現(xiàn)通用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在物聯(lián)網(wǎng)的傳感層通過無線組網(wǎng)或現(xiàn)場總線組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種物理量的傳感采集和反饋控制，通過RFID讀寫器實(shí)現(xiàn)對(duì)人或物體的ID識(shí)別，通過視頻圖像采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)環(huán)境圖像數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流匯聚到云端服務(wù)器，在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的智慧處理，再由服務(wù)器通過internet或3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)廣域的數(shù)據(jù)發(fā)布，與各種終端，包括手機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的交互與管理。
二、平臺(tái)主要模塊介紹
1、傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)：由智能傳感控制模塊、通信模塊與電源模塊組合而成，傳感控制模塊與通信模塊之間采用國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE1451.2的智能傳感器接口協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)智能傳感模塊與通信模塊的即插即用。通信模塊通過各種通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通。
節(jié)點(diǎn)指標(biāo)如下：
（1）傳感控制模塊：
? 智能傳感器：溫度智能傳感、濕度智能傳感、光敏智能傳感、酒精智能傳感、磁開關(guān)智能傳感、三軸加速度智能傳感、二氧化碳智能傳感、一氧化碳智能傳感、煙霧監(jiān)測智能傳感、甲烷智能傳感、液化氣智能傳感、異丁烷丙烷智能傳感、氫氣智能傳感、可燃?xì)怏w智能傳感、臭氧智能傳感、綜合空氣質(zhì)量智能傳感、硫化氫智能傳感、氨氣智能傳感、甲醛智能傳感、氟利昂智能傳感
? 標(biāo)準(zhǔn)采集：電壓型、電流型
? 輸出：電壓輸出、GPIO輸出、紅外遙控學(xué)習(xí)輸出
? 電氣及結(jié)構(gòu)：每個(gè)傳感器都為智能傳感器模塊，智能傳感器通過標(biāo)準(zhǔn)的SR-9總線接口把數(shù)據(jù)傳送給通信模塊；傳感器模塊即插即用，同時(shí)支持同步和異步通信方式，通信模塊自動(dòng)識(shí)別傳感器。
（2）通信模塊：
? 無線通信：802.15.4/ZIGBEE通信單元 、Wifi通信單元、GPRS通信單元、BT通信單元(選配)
? 有線通信：RS232/485通信單元、CAN總線通信單元、以太網(wǎng)(RJ45)通信單元
2、RFID讀寫設(shè)備：
除了提供傳感控制節(jié)點(diǎn)以外，另外提供高頻、超高頻和有源的開放式RFID讀卡器設(shè)備。
高頻讀卡器設(shè)備支持ISO16593、ISO14443標(biāo)準(zhǔn)，和NFC近場通信模式。
超高頻讀卡器設(shè)備遵循EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C協(xié)議，兩路天線輸出功率10到 30dBm可調(diào)；網(wǎng)絡(luò)通信接口，支持POE供電。
有源RFID采用全球開放的ISM微波頻段，具有很強(qiáng)的抗干擾能力和高速數(shù)據(jù)傳輸速率,可應(yīng)用于物品定位，不停車收費(fèi)，物流監(jiān)控，人員管理，家校通等多個(gè)領(lǐng)域。
獨(dú)創(chuàng)式拓展接收器為線纜式2.4G讀寫器，該讀寫器采用串接拓展式分布，適用于物品位置監(jiān)控、人員進(jìn)出門監(jiān)控等場景應(yīng)用?？捎行Ы鉀Q物品位置及人員進(jìn)出狀態(tài)誤判的問題。
3、網(wǎng)關(guān)設(shè)備：
網(wǎng)關(guān)設(shè)備有兩種類型，一種是基礎(chǔ)型，一種是高級(jí)型。網(wǎng)關(guān)收集各種異構(gòu)的通信數(shù)據(jù)流，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流傳遞給云端。
基礎(chǔ)網(wǎng)關(guān)由CORTEX-M4 處理器構(gòu)成。
4、 應(yīng)用層
網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)中間件、數(shù)據(jù)庫、物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。同時(shí)我們提供智慧家居、智慧樓宇等經(jīng)典案例，每個(gè)案例完全開放。
5、中間件
為了方便應(yīng)用層開發(fā)，我們系統(tǒng)引入國際物聯(lián)網(wǎng)中間件，實(shí)現(xiàn)對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化的管理，應(yīng)用層采用組件結(jié)構(gòu)進(jìn)行開發(fā)，學(xué)生通過網(wǎng)頁編程或JAVA編程就可以實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)的搭建。
