1、物联网工程技术专业实训室建议方案上海企想信息技术有限公司二O一一年三月目录1概述11.1物联网技术背景简介11.2物联网实训室建设意义21.3建设目的和特色42实训室总体设计62.1设计思想62.2区域规划73产品简介133.1Zigbee模块包133.2Gprs模块163.3蓝牙模块183.4Wifi模块193.5RFID模块203.6操作台234实训内容设计274.1Zigbee274.2GPRS294.3蓝牙304.4Wifi314.5RFID324.6综合演示335项目实行385.1项目阶段385.2项目实行过程385.3提供师资培训与手册385.4技术服务396涉及专业和课程设计40
2、6.1物联网涉及专业406.2物联网实训室课程体系407公司简介441 概述1.1 物联网技术背景简介物联网是通过信息传感设备,按商定合同实现人与人、人与物、物与物全面互联网络,其重要特性是通过射频辨认、传感器等方式获取物理世界各种信息,结合互联网、移动通信网等网络进行信息传送与交互,采用智能计算技术对信息进行分析解决,从而提高对物质世界感知能力,实现智能化决策和控制。物联网技术和产业发展将引起新一轮信息技术革命和产业革命,是信息产业领域将来竞争制高点和产业升级核心驱动力。物联网概念是庞大和丰富,其中涵盖了大量既有专业门类和技术体系,而在其系统集成和应用端,可以说物联网技术将可以应用于工业、农
3、业、服务业、环保、军事、交通、家居等几乎所有领域。随着信息采集与智能计算技术迅速发展和互联网与移动通信网广泛应用,大规模发展物联网及有关产业时机日趋成熟,欧美等发达国家将物联网作为将来发展重要领域。美国将物联网技术列为在经济繁华和国防安全两方面至关重要技术,以物联网应用为核心“智慧地球”筹划得到了奥巴马政府积极回应和支持;欧盟6月制定并发布了涵盖原则化、研究项目、试点工程、管理机制和国际对话在内物联网领域十四点行动筹划。 年8月7日,国务院总理温家宝视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时刊登重要发言:提出了“在激烈国际竞争中,迅速建立中华人民共和国传感信息中心或感知中华人民共和国中心”
4、重要批示;11月3日让科技引领中华人民共和国可持续发展发言中,温家宝总理再次提出“要着力突破传感网、物联网核心技术,及早布置后IP 时代有关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会发动机”。两会期间,物联网再次成为热议话题。随着感知中华人民共和国战略启动及逐渐展开,中华人民共和国物联网产业发展面临巨大机遇。当前,物联网技术还属于一种新兴技术,正在迅速发展。学习与掌握物联网技术理论,发展方向及其行业应用是当前高等教诲核心目的。最新教诲部告知已将物联网、传感网作为战略性新兴产业有关专业重点,开始勉励各高校申报有关专业。可以预见,在不久将来,无线传感网络将给咱们生活带来革命性变化。物联
5、网是在计算机互联网基本上,运用RFID、无线数据通信等技术,构造一种覆盖世界上万事万物“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)可以彼此进行“交流”,而无需人干预。其实质是运用射频自动辨认等各种传感技术,通过计算机互联网实现物品自动辨认和信息互联与共享。当前业界对物联网还没有一种完全统一概念,但普遍承认概念是通过射频辨认(RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器、环境传感器、图像感知器等信息传感设备,按商定合同,把任何物品与互联网连接起来,进行信息互换和通讯,以实现智能化辨认、定位、跟踪、监控和管理一种网络。物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。
6、 物联网三层框架感知层是物联网皮肤和五官,辨认物体、采集信息。感知层涉及条码扫描、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、各种传感器、终端、传感器网络等,重要是辨认物体,采集信息与控制。网络层是物联网神经中枢,就像大脑信息传递和解决。网络层涉及通信与互联网融合网络、网络管理中心、信息中心和智能解决中心等。网络层将感知层获取信息进行传递和解决,类似于人体构造中神经中枢和大脑。应用层是物联网“社会分工”,与行业需求结合,实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术深度融合,与行业需求结合,实现行业智能化。中华人民共和国物联网产业发展,应当坚持“典型应用是导向、智慧解决是重点”方针,物联网自身当前不也
7、许呈现为一种整体形式而是以局部和行业应用为当前重要发展特性,物联网将来是对获取海量并冗余信息智能解决,智慧应用是核心。抓住以上两个要点,才干从当前阶段和将来阶段把握中华人民共和国物联网发展机会。1.2 建设物联网实训室意义1.2.1 教学意义物联网技术面向当代信息解决技术,培养从事物联网领域系统设计、系统分析与科技开发及研究方面高等工程技术人才。可以培养学生合理知识构造、具备夯实电子技术、当代传感器和无线网络技术、物联网有关高频和微波技术,有线和无线网络通信理论、信息解决、计算机技术、系统工程等基本理论,掌握物联网系统传感层,传播层与应用层核心设计等专门知识和技能,并且具备在本专业领域跟踪新理
8、论、新知识、新技术能力以及较强创新实践能力。当前,物联网教诲体系将物联网专业技术分为“传感采集控制”、“通信网络”、“系统应用”三个专业方向。此分类基于对物联网产业层次化理解,物联网作为一种宏大产业,并不是一种简朴领域,其最后应用应为一种复杂链条网,下层是与物理世界联系纷繁复杂数据采集方式,中间层将数据以各种接入方式进入互联网等各种通讯网络,使数据自由迅速流动,而在应用端高层是各行各业专家和顾客智能对数据进行远程、智慧使用。基于此理解“传感采集控制”、“通信网络”、“传感采集控制”专业方向重要培养学生学习和掌握既有和将来也许发展各种传感数据采集方式以及传感数据采集设备、传感及控制设备设计和开发
9、,学生完毕实验课程后可以依照实际应用环境设计、开发、使用、维护不同物联网节点、数控设备等。“通信网络”专业方向重要培养学生学习和掌握数据和设备通信、网络传播、数据接入等方面内容,学生完毕实验课程后可以依照实际应用环境设计、开发、使用、维护在各类通信系统中组织传感和控制信号应用设备等。“系统应用”专业方向重要培养学生学习和掌握物联网技术在不同应用领域上层应用设计、数据安全、系统集成、数据使用等能力,学生完毕实验课程后可以依照实际应用领域和应用实例设计、开发、使用、维护全面物联网行业应用系统等。通过基本课程教学结合实训室实验和实训,让学生充分动手,接触各种无线有线通讯技术和实际训练,并且使用无线单
10、片机设计微功耗无线网络节点,各种网络路由器,无线有线网关;最后达到可以独立使用无线单片机,构架设计各种物联网应用系统。通过教学和实践结合,感知体验与动手开发结合、方案设想与实际验证结合,提高学生动手能力,积累实践经验,从而整体上提高教学质量水平。1.2.2 科研水平提高意义物联网把所有物品通过射频辨认等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化辨认和管理;是继计算机、互联网与移动通信网之后又一次信息产业浪潮,是一种全新技术领域。早在1999年,在美国召开移动计算和网络国际会议提出,“传感网是下一种世纪人类面临又一种发展机遇”; 年,美国技术评论提出传感网络技术将是将来变化人们生活十大技术之首;,
11、在突尼斯举办信息社会世界峰会(WSIS),国际电信联盟(ITU)发布了ITU 互联网报告:物联网,正式提出了“物联网”概念。报告指出:无所不在“物联网”通信时代即将来临,世界上所有物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网积极进行信息互换。射频辨认技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛应用。国家中长期科学与技术发展规划(-)和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。传感器网络原则工作组组长、上海微系统所副所长刘海涛表达,国内技术研发水平已处在世界前列。中科院早在前就启动了传感网研究,先后投入数亿元,当前,中华人民共和国与德国、美国、英国
12、、韩国等国一起,成为国际原则制定重要国家之一。当前,国内传感网原则体系已形成初步框架,向国际原则化组织提交多项原则提案被采纳。8月7日,温家宝总理在无锡考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时曾表达,至少三件事情可以尽快去做,一是把传感系统和3G中TD技术结合起来;二是在国家重大科技专项中,加快推动传感网发展;三是尽快建立中华人民共和国传感信心中心,或者叫“感知中华人民共和国”。并指出,要早一点谋划将来,早一点攻破传感网核心技术,要依托科技和人才,占领科技和经济发展制高点,保证国内具备可持续发展能力和可持续竞争力。从“物联网”应用来看,咱们以为有三个层次:一是传感网络,即以二维码、RFI
13、D、传感器为主,实现“物”辨认。二是传播网络,即通过既有互联网、广电网络、通信网络或将来NGN网络,实现数据传播与计算。三是应用网络,即输入输出控制终端,可基于既有手机、PC等终端进行。由此可以看到,“物联网”核心在于射频标签(RFID)、传感器、嵌入式软件及传播数据计算等领域。通过理论研究和物联网实训室实验水平来进一步提高学校在物联网领域科研水平。1.2.3 提高学生竞争力“物联网”被称为下一种世纪人类面临又一发展机遇,传感网络技术将是将来变化人们生活十大技术之首。物联网核心技术:传感器技术、智能嵌入式技术、射频辨认技术等将得到更加广泛应用。依照预测,到2035年先后,国内传感网络终端将达到
14、数亿个;到2050年,传感器将在生活中无处不在。据初步记录,将来5-内,拥有物联网专业有关学历或受过专业培训人才将成为人力市场上最受青睐技术人才。通过教学和实践结合,感知体验与动手开发结合、方案设想与实际验证结合,提高学生动手能力,积累实践经验,提高学生在有关行业竞争力,培养基本功夯实、专业知识精通专业技术人才,以满足日益蓬勃发展行业人才需求。1.3 建设目的和特色1.3.1 重要建设目的l 建设一种完整物联网实训室中心,可进行各种无线传感器网络、无线射频等教学实验,可以模仿典型物流、农业和智能家居等实际应用,同步也可以作为其她有关各种学科实训基地。l 建设一种教学研统一实训平台,集教学、实训
15、、创新、演示和研发功能于一体,环绕物联网主题,同步兼顾当前流行技术发展趋势,注重各种技术之间融合与灵活应用,既可满足寻常教学规定。同步注重项目实训及创新实验,各设备之间可以灵活组合。学生可以基于各种模块,按照自身独特设计及应用,融合各种技术,进行创新实验。1.3.2 咱们特色l 多学科:支持各种学科实验。l 可扩展:系统设计预留传感器和执行器件接口,可以任意外接其他器件。基于接口,学生可以扩展创新硬件和软件创新,实现学习 + 创新 + 科研 综合应用。l 先进性:采用先进RFID中间件技术,符合实际应用规定。直观性和真实性。l 多平台:可提供各种网络技术平台组网。l 模块化:采用模块化设计模式
16、,可以依照实际需求选配各种模块组建实训环境。l 灵活性:可基于各种独立模块,融合各种技术,灵活应用。l 易操作:采用一体化操作台,集成监控屏幕、传感器、执行器件、跳线、开关、监控仪表、串口插槽等;并采用可视化监控软件,界面和谐,操作简便。l 先进性:紧扣物联网有关新技术及发展方向。l 真正“透明”教学,通过直观和形象应用场景,使学生可以直接体会传感网和物联网应用场景;开放产品设计软硬件资源,同步配套详细教学实验文档,让学生以工程开发形式学习原理知识,融会贯通各个学科知识,达到真正学以致用。2 实训室总体设计2.1 设计思想物联网实训室设计思想:以物联网技术为核心,兼顾当前流行技术发展趋势,注重
17、各种技术之间融合与灵活应用,理论联系实验,实验联系工程项目,既可满足寻常教学规定,同步注重创新实验及项目实践,可以将物联网技术真正融会贯通到实际应用中。建设物联网实训室,将本着培养学生合理知识构造、具备夯实电子技术、当代传感器和无线网络技术、物联网有关高频和微波技术,有线和无线网络通信理论、信息解决、计算机技术、系统工程等基本理论,掌握物联网系统传感层、传播层与应用层核心设计等专门知识和技能,并且具备在本领域跟踪新理论、新知识、新技术能力以及较强创新实践能力。物联网实训室集教学、实训、创新、演示和研发功能于一体,作为整个学校物联网中心,亦可作为各种学科实训基地。具备如下特色:(1)满足基本教学
18、规定,提供各种物联网有关技术,以及各种网络技术平台组网。物联网实训室将提供各种技术,咱们以物联网体系构造来划分,例如,传感器技术、RFID标签与读写器技术、无线传感网技术、典型Zigbee技术,RFID中间件技术,WiFi技术、GPRS技术、蓝牙技术等,以及各种技术间综合应用。()采用模块化设计模式,可依照实际需求选配各种模块组建实训环境。咱们采用模块化设计,提供各种模块化配套产品,包括典型传感器(例如,温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、压力传感器、红外传感器等)节点,例如,Zigbee节点传感器、Zigbee定位节点模块、WiFi传感器节点、GPRS传感器节点,蓝牙传感器节点,以及包括无线
19、通信模块RFID读写器等。物联网实训室采用模块化配套产品,每个模块都是整个实验系统中一环,可进行单独模块教学与实验。()可扩展性与灵活性各模块化产品提供可融合开放接口,各模块设备间可灵活组合,可依照独特设计及应用,融合各种技术,进行创新教学与实验,以及综合性应用。同步,系统设计预留传感器和执行器件接口,可以任意外接其他器件。()易操作性,以便教学与实验物联网实训室采用一体化操作平台,即采用工作台+模块化设备方式,为教师教学以及学生实验提供以便操作环境,并且提供集成监控屏幕、各种传感器、执行器件、跳线、开关、监控仪表、串口插槽等,对操作台上所有元器件,均提供便利插口,便于操作。采用可视化监控软件
20、,界面和谐,操作简便。()提供模仿物联网应用演示和有关产品展示除了基本教学与实验外,还将在物联网实训室中提供一种模仿物联网应用展示和物联网有关产品展示。模仿应用演示可以直观展示各种物联网应用,使学生直观、直接体会传感网和物联网应用场景,不只是每一种点,而是可以理解物联网应用整个系统,以激发学生兴趣。模仿应用演示重要有几种方面:模仿物流应用演示,模仿农业环境中温度和湿度监控,模仿智能家居应用等。物联网有关产品展示,可以让学生理解典型物联网应用中有关产品,从技术上来看,重要提供产品有Zigbee、WiFi、Bluetooth、GPRS、RFID等有关产品。2.2 区域规划区域规划是物联网实训中一种
21、重要某些,通过区域规划,能将教学与实训、创新与应用较好地融合在一起,既能以便教师教学,又要有助于学生进行独立实验,以及学生间分组创新实验,同步又使得学生可以理解物联网实际应用,以及物联网有关产品。基于以上想法,物联网实训室要兼顾教学、实训、创新、应用与科研于一体,以及依照物联网实训室设计思想,咱们拟将实训室划分为教师教学区、学生实验区、应用演示区和产品展示区。下面是物联网实训室平面布局图:各区域功能表:区域区域功能描述教师教学区该区域供教师进行教学演示使用,每个物联网实训室可以设定一种教师教学区,提供一种大物联网实训操作台,面向学生摆放,以大屏幕投影方式,清晰地呈现教师教学过程。可以进行物联网
22、实训教学演示重要涉及:传感器数据采集、Zigbee组网、Zigbee网络监控、蓝牙、WiFi、RFID,以及各种技术综合应用。学生实验区该区域为学生提供物联网基本实验平台,同步也可以自由组合各种模块,进行创新实验。学生实验区可安排30个实验操作台(或依照实训室实际状况增长或减少实验操作台数量),每个学生一种操作台,可完毕物联网有关基本实验,也可以各种学生构成小组,完毕物联网综合实验。重要可以实现实验如下:可以进行物联网实验重要涉及:传感器数据采集、Zigbee组网、监控Zigbee网络、蓝牙、WiFi、RFID,以及综合创新应用实验。应用演示区该区域提供物联网实际应用演示系统,以大屏幕交互方式
23、,实现物联网中心数据综合演示,直观展示各种物联网应用,使学生直观、直接体会传感网和物联网应用场景,不只是每一种点,而是可以理解物联网应用整个系统,激发学生兴趣。重要提供如下几种应用演示:l 物流实际应用演示系统l 农业环境实际应用演示系统l 智能家居实际应用演示系统产品展示区产品展示区将环绕“采集、传播、解决、应用”四大核心领域,展示物联网产业链上各个核心环节新技术、新产品、新装备、新工艺和新解决方案,展示物联网在工业、电力、物流、交通、安防、环保、医疗、银行、广电、家居等领域全新应用,让学生理解当前物联网技术、发展趋势,以及有关产品。2.2.1 教师教学区该区域供教师进行教学演示使用,提供一
24、种物联网实训操作台,面向学生摆放,并以大屏幕投影方式,呈现教师教学演示整个过程。重要可以进行如下教学:l ZigBee组网演示教学l 传感器数据采集教学l ZigBee传感网教学l 以太网监控ZigBee网络演示教学l 蓝牙演示教学l WiFi演示教学l RFID有源标签读写数据演示教学l RFID无源标签读写数据演示教学l RFID应用演示教学l 综合应用演示教学例如,WSN无线传感器网络(ZigBee)采集物理数据通过串口传播到PC机,然后通过WiFi或GSM/GPRS和TCP/IP等办法传送到服务器,客户端可以通过各种介质(手机、PC机)和各种办法(GPRS、Internet)来进行访问
25、。2.2.2 学生实验区该区域为学生提供物联网基本实验平台,同步也可以自由组合各种模块,进行创新实验。重要可以实现实验如下:l Zigbee实验Zigbee无线传感网络集成开发环境、嵌入式软件实验Zigbee无线传感网络模块设立和参数读取实验Zigbee无线传感网络组网实验基于ZigbeeWSN路由实验Zigbee无线传感网络I/O实验:采集温度、湿度、光敏等传感器数据,控制LED、电机、蜂鸣器、智能开关l WiFi实验超低功耗WiFi集成开发环境、嵌入式软件实验超低功耗WiFi节点参数配备实验超低功耗WiFi网络I/O实验:采集温度、湿度、光敏等传感器数据超低功耗WiFi网络I/O实验:控制
26、LED、电机、蜂鸣器、智能开关超低功耗WiFi无线传感网综合实验l 蓝牙实验蓝牙通信网络集成开发环境、嵌入式软件实验蓝牙节点参数配备实验蓝牙I/O实验:采集温度、湿度、光敏等传感器数据蓝牙I/O实验:控制LED、电机、蜂鸣器、智能开关蓝牙通信综合实验l GPRS实验GPRS通信网络集成开发环境、嵌入式软件实验GPRS节点参数配备实验GPRS通信网络I/O:采集温度、湿度、光敏等传感器数据GPRS通信网络I/O:控制LED、电机、蜂鸣器、智能开关GPRS通信网络综合实验l RFID实验有源/无源RFID写卡实验无源RFID读卡实验有源RFID读卡实验有源RFID标签网络数据采集实验基于RFID中
27、间件通讯实验RFID应用演示实验2.2.3 应用演示区该区域提供物联网实际应用演示系统,以大屏幕交互方式,实现物联网中心数据综合演示,直观展示各种物联网应用,使学生直观、直接体会传感网和物联网应用场景,不只是每一种点,重要可以理解应用整个系统,激发学生兴趣。重要提供如下几种应用演示:l 物流实际应用演示系统该应用演示系统模仿了物联网在物流中实际应用,详细如下:在物流系统中,实现货品登记、货品出库管理、货品在运送过程中定位,以及货品卸载登记管理等,l 农业环境实际应用演示系统该应用演示系统模仿了物联网在农业环境中实际应用,详细如下:在农业环境中,放入各类传感器,通过其采集数据,将数据传送到无线传
28、感器网络节点。基于802.15.4原则无线传感器网络节点间互相协作,通过无线形式将信息发送到无线传感器网络网关,将数据信息传送到网络中服务器,通过有关后台软件进行数据统一管理,为顾客提供数据查询,决策指引等。l 智能家居实际应用演示系统该应用演示系统模仿了物联网在家居中应用,如下:智能家居,以样板间形式呈现将来家居物联网交互方式,传感网控制单元内嵌到各个家居设备实物中,实现智能控制。模仿实际家居环境及控制对象:对家电(电视机、冰箱、彩电、空调、灯光等)控制,安防监控,智能调节,警报,以及远程监控等,构建一种智能智慧家居环境。2.2.4 产品展示区产品展示区将环绕“采集、传播、解决、应用”四大核
29、心领域,展示物联网产业链上各个核心环节新技术、新产品、新装备、新工艺和新解决方案,展示物联网技术与有关产品,让学生理解当前物联网技术、发展趋势,以及有关产品。有关产品如下:l RFID产品RFID标签芯片:低频RFID标签芯片、高频RFID标签芯片、超高频RFID标签芯片、其他芯片RFID标签:低频RFID标签、高频RFID标签、超高频RFID标签、双频电子标签、其他标签RFID读写器芯片:低频RFID读写器芯片、高频RFID读写器芯片、超高频RFID读写器芯片、有源RFID读写器芯片、其他读写器芯片RFID模块与读写器产品:低频RFID读写器、高频RFID读写器、超高频RFID读写器、双频标
30、签读写器、RFID读写器、天线、其他RFID手持终端:手持终端(不带操作系统)、手持终端(带操作系统)有源RFID产品与系统:433MHz有源RFID系统、2.45GHz有源RFID系统、5.8GHz有源RFID系统、标签电池、其他RFID测试仪器:信号发生器、矢量分析仪、综合测试仪器、其他l 传感器网络产品传感器芯片传感器模块:湿度传感器、湿度传感器、光敏传感器、压力传感器、红外传感器ZigBee产品数据传播模块WiFi通信模块蓝牙通信模块GPRS通信模块3 产品简介3.1 Zigbee模块包Zigbee模块包涉及协调器、定位参照节点、和定位及传感器节点和有关软件包等产品,详细如下:3.1.
31、1 协调器产品型号:CH-Z-CC2430-R01产品规格:l CPU主频率32MHZl 工作温度:+5-+50;l 湿度:90%l 贮存温度:-20+70;湿度:95%l 采用透明塑料外壳包装l SMA天线:2.4GHZl 片内FLASH:128K产品功能l 涉及CC2430/1射频底板和支持底板。l 射频顶板采用TI公司支持ZigBee合同栈射频芯片CC2430以及带硬件定位引擎CC2431作为收发解决核心,引出所有IO管脚,运用2.4GSMA天线进行通信,IO接口排针能与开发相应底板连接构成完整系统。l 采用完全嵌入式系统l 提供数据访问接口以以便计算机应用程序开发。l 协调器可以建立网
32、络,并且对加入节点进行管理和访问,对整个无线网络进行维护。3.1.2 定位参照节点产品型号:CH-Z-2431-N01产品规格:同协调器产品功能l 定位参照节点涉及CC2430/1射频底板和支持底板。l 定位参照节点底板CC2430/1复位系统、JTAG在线仿真下载接口电路、电池盒供电系统、IO引脚排针等。l 底板上资源通过IO排针直接与该接口相连即连接到芯片详细IO管脚,可以使用不同射频顶板达到不同网络设备,底板还涉及CC2430/1芯片复位电路,复位按键可以对芯片程序进行复位以便调试和程序运营。l 定位参照节点支持底板供电重要由2节5号电池提供,这便于学习实验时参照节点布置,可以很以便贴在
33、墙壁之上或者安顿于其她地方。l 底板上JTAG仿真接口为开发系统CC2430/1芯片提供系统开发仿真器连接接口,以便顾客对ZIgBee合同栈等程序进行烧写和在线仿真。3.1.3 传感控制节点产品型号:CH-Z-CC2431-N02产品规格:同协调器产品功能l 传感器节点涉及CC2430/1射频底板和支持底板。l 传感器节点支持底板涉及众多资源完整3电源供电系统(电池盒、外接电源、仿真器供电)、与ZigBee合同栈无缝连接按键系统、LED流水灯、温度传感器电路、温湿度传感器电路、高性能串口通信电路、蜂鸣器控制电路、继电器控制直流电机电路、光敏传感器电路以及IO排针等等。l 电源:采用稳压芯片11
34、173.3,可觉得整个底板提供3.3V电源,设计电源批示LED,当芯片正常工作,底板电源为3.3V时红LED点亮。l 串口电路芯片重要采用SP3223EEA,该芯片封装较小,节约PCB资源,性能稳定可靠,可以与TI官方定位图形监控软件Z-LOACTION实现无缝连接通信,串口接口电路采用原则9针接口,连接线非常容易获得。l 按键系统设计遵循了ZigBee合同栈对按键选取规定,必要满足合同栈里面定义各种方向按键与选取取消按键。l SHT10温湿度传感器通过串行接口与单片机连接,两线双向连接方式做过优化解决与原则I2C不兼容,供电为2.4V到5.5V,底板上提供供电电源为3.3V,刚好能满足规定。
35、l 光敏传感器对光线敏感,不同光线照射相应光敏传感器电阻也不同样,依照不同电阻在图中分压不同,可以通过AD来采集电压,依照采集电压换算成光线强度。l 温度传感器DS18B20采用独特单线接口方式,DS18B20在与微解决器连接时仅需要一条口线即可实现微解决器与DS18B20双向通讯。工作电源为35V/DC,刚好在底板上电源范畴之内。l 控制系统:采用继电器对电机和蜂鸣器等进行控制3.1.4 设立与监控软件无线传感器网络设立与监控软件(V1.2)是专门为ZIGBEE无线传感网络开发无线传感器网络上位机可视化监控软件。重要功能如下:l 监视并管理传感器网络,可发现节点,生成并查看网络拓扑构造。l
36、图形形式传感器数据。显示各个节点温度、湿度、光强度等传感数据拓扑图。并可对各个节点进行控制。l 可设立依照传感器数据,定义逻辑并发送节点控制命令。顾客可模仿实际应用、自行定义逻辑。如温度超过50,关闭加热器。温度低于20打开加热器等等。l 无线传感网络节点配备。可配备各个节点连接参数。l 无线传感网络状况监控,检测每个节点信号强度。3.2 Gprs模块Gprs模块涉及Gprs传感器节点,Gprs监控软件包等3.2.1 GPRS传感控制节点产品型号:CH-G-Q24-N01产品规格:l 采用WAVECOM四频模块Q24l CPU主频率32MHZl 工作温度:-20-+55;l 湿度:90%l 贮
37、存温度:-20+70;湿度:95%l 采用透明塑料外壳包装l 最大传播速率:115Kbpsl 支持FR/EFR/AMR各种语言编码方式、VDA2C高品质语音l 支持TXT、PDU两种短信模式l 支持内嵌TCP/IPl GSM上行速率42.8Kbps,下行速率85.6Kbpsl SIM机卡分离l 天线接口:900/1800Mhz产品功能:l 涉及GPRS通讯顶板和支持电路底板(电源、接口以及传感器电路)。l 各种I/O接口,可通过串口对节点进行设立l 双路音频输入输出通道l 按键系统、LED流水灯、温度传感器电路、温湿度传感器电路、高性能串口通信电路、蜂鸣器控制电路、继电器控制直流电机电路、光敏
38、传感器电路以及IO排针等等3.2.2 GPRS监控软件通过GPRS监控软件可以对GPRS节点进行设立、监控节点传感数据、节点流量等,详细功能如下:l 节点参数设立l 设定服务器IP地址、端标语等l 图形显示节点传感器数据、涉及温度、湿度、光强度等l 可以通过发出指令读取节点传感器数据l 可以发出指令控制节点蜂鸣器、直流电机等3.3 蓝牙模块蓝牙模块涉及蓝牙传感控制节点以及蓝牙监控软件等3.3.1 蓝牙传感控制节点产品型号:CH-B-BGB203-N01产品规格:l 采用飞利浦Sip BGB203/204l 工作温度:-30-+85;l 采用透明塑料外壳包装l 最大传播速率:115Kbpsl 接
39、受敏捷度,-86 dbml 天线端口发射功率,+5dbml 串口异步通讯:波特率 115 200 bpsl 支持蓝牙规范版本: 1.2l SRAM:40K Bytes片内Flash:268K Bytes产品功能:l 蓝牙从机节点,涉及蓝牙通讯顶板和支持电路底板(电源、接口以及传感器电路)。l 可通过串口连接对节点进行设立l 涉及按键系统、LED流水灯、温度传感器电路、温湿度传感器电路、高性能串口通信电路、蜂鸣器控制电路、继电器控制直流电机电路、光敏传感器电路以及IO排针等等3.3.2 蓝牙监控软件l 读写节点物理地址l 节点参数设立l 图形显示节点传感器数据、涉及温度、湿度、光强度等l 可以通
40、过发出指令读取节点传感器数据l 可以发出指令控制节点蜂鸣器、直流电机等3.4 Wifi模块Wifi模块涉及Wifi节点及Wifi监控软件等3.4.1 Wifi传感控制节点产品型号:CH-W-GS1010-N01产品规格:l 采用超低功耗 SOC芯片:GainSpan GS1010, l 内嵌32位ARM7 解决器,时钟频率44MHzl 无线合同 802.11 b/gl 射频工作频率:2.4 2.497GHZl 工作温度:-40-85l 安全机制遵循IEEE 802.11i,WPA2-PSK,AES硬件加密产品功能:l 节点涉及wifi通讯顶板和支持电路底板(电源、接口以及传感器电路)。l 可通
41、过串口连接PC,对节点进行设立l 涉及按键系统、LED流水灯、温度传感器电路、温湿度传感器电路、高性能串口通信电路、蜂鸣器控制电路、继电器控制直流电机电路、光敏传感器电路以及IO排针等等3.4.2 Wifi监控软件l 节点参数设立(波特率,接入点SSID,接入点频道,MAC地址,服务器IP地址、端口转发数据包大小等)l 侦听网络,生成节点树l 读取节点传感器数据(温度、湿度、光敏、加速度等)l 节点传感器数据RSS曲线l 发送节点控制指令3.5 RFID模块RFID模块涉及RFID读写器、RFID中间件等产品3.5.1 HF RFID读写器产品型号:CH-R-MFRC522-1产品规格:l 采
42、用Philips MFRC522 原装芯片l 51系列MCU,时钟32MHzl 12864液晶屏l 工作温度:-20-80l 工作频段:13.56兆赫兹l 工作电压:DC3Vl 支持合同:ISO 14443 TypeA和Mifare通信合同产品功能:l MF RC522运用了先进调制和解调概念,完全集成了在13.56MHz下所有类型被动非接触式通信方式和合同。支持14443A兼容应答器信号。数字某些解决ISO14443A帧和错误检测。此外,还支持迅速CRYPTO1加密算法,用语验证MIFARE系列产品。MFRC522支持MIFARE系列更高速非接触式通信,双向数据传播速率高达424kbit/s
43、。l 可通过串口、USB、WIFI连接到PCl 可以读卡写卡并传送到计算机l 可通过串口对读卡器进行设立l 串口、USB接口l 支持MIFARE Classic加密3.5.2 UHF RFID读写器(超高频)产品型号:CH-R- DT900-2产品规格:l 采用CASIO DT900芯片l 51系列MCU,时钟32MHzl 工作温度:-40-85l 工作频段:840-960MHzl 工作电压:DC5Vl 支持合同:EPC GEN2、ISO 18000-6Cl 读卡距离:50cm70cml 读卡合同模式:读卡器先讲,半双工l 最大输出功率:27dBm产品功能:l UHF超高频模块是超小型化UHF
44、 RFID读写器核心部件,里面集成了PLL、发射、接受、射频耦合器件以及MCU等部件。顾客只需要在模块基本上提供电源和通信接口即可很以便地通过API函数库控制模块工作。l 可设立辨认到标签或卡后:蜂鸣器响读卡模块震动等l 可通过串口、USB、WIFI连接到PCl 可以读卡写卡并传送到计算机l 可通过串口对读卡器进行设立l 串口、USB接口3.5.3 RFID中间件产品型号:CH-R-M01产品规格:外观银色/黑色材质铝合金/不锈钢CPUIntel Atom /AMDMemory2 GBChipset Chipset Intel /AMDSystem I/O Outlet System I/O
45、Outlet 3 x RS-232 (COM 1/2/3)1 x VGA1 x Audio (Mic-in/Line-out)1 x PS/2 keyboard/mouse2 x 10/100/1000Mbps Ethernet4 x USB 2.01 x VDC power input connector1 x ATX power switch系统批示灯 1 x 绿灯,1 x 桔灯电源AC 60W /220V工作温度-10C +50C (14F 122F) 工作湿度Humidity 10% 90%,non-condensing支持读写器类型支持各种主流读写器功能阐明:RFID中间件CH-R-
46、M01是建立在RFID 各个方面应用一种完整中间件平台。与业界领先原型制作工具和先进RFID 中间件服务器相联系,RFID中间件CH-R-M01 可以使你对RFID 设计理念变成实际生产中应用。RFID中间件CH-R-M01 平台重要是有两个不同组件构成:中间服务器平台和工具包。作为整个应用布置和开发核心平台,RFID中间件CH-R-M01是开发和布置RFID 应用强大中间件平台。RFID中间件CH-R-M01为RFID 与其她传感器设备互相作用复杂性提供了便捷,并且提供一种叫Esper(一种复杂事件解决和事件流解决应用组件)作为它规则引擎,该引擎已经为RFID 数据解决定制。建立一种轻量级,模块化布置服务器平台叫做Equinox OSGI3,RFID中间件CH-R-M01为你提供了强大商业应用环境,促使RFID 硬件和RFID 数据解决之间可以互相通信交流。CH-R-M0工具包,作为建立RFID模仿开发平台, CH-R-M01工具包