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OURS-ETP工程综合教学实训平台
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方案简介
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 OURS-ETP 工程综合教学实训平台
1、系统介绍
物联网实训台是一款综合物联网各项知识点,集成各种物联网应用实例的实验实训设备。采用铁质亚光密纹喷塑结构,柜式设计。在技术架构上,包含了完整的物联网架构,宏观上分为感知层、网络层、应用层三个既独立又关联的实训区。提供了完整的物联网技术组成,包括智能传感模块、各种执行器、RFID 模块、多种通信模块、嵌入式网关、物联网中间件等,通过工程化的互联实现不同应用系统的搭建。适合支持物联网概论、传感器与检测技术、射频识别RFID 技术、感知技术、智能终端与接口技术、嵌入式系统、无线传感器网络、蓝牙通信技术、WIFI通信技术、无线无源通信技术、物联网中间件技术等课程的综合训练实验。
         基于工程方案可以实现通用的物联网网络架构,在传感层通过无线传感器网络技术、蓝牙组网技术、无线无源组网技术、WIFI通信技术实现对各种物理量的传感采集和反馈控制,通过RFID 读写器实现对人或物体的识别,通过视频图像采集设备实现环境图像数据获取,数据通过多网融合网关转换为标准的MQTT网络数据流汇聚到云端服务器,在云端服务器端实现数据的智慧处理。
二、产品特色
1、独有的EnOcean无线环境能量获取技术,能够采集周围环境产生的能量,来驱动低功耗的芯片组,实现高质量的无线通讯
2、涵盖Zigbee通信、双模蓝牙通信、低功耗WIFI通信、无线无源通信、CAN通信、RS485通信、RFID等丰富的通信技术
3异构多网融合,将Zigbee、蓝牙、WiFi、无线无源等不同网络,有机的进行渗透和整合,让一切自由连通
4、采用国际主流的MQTT消息队列遥测传输协议与云端通信
三、系统规格
1、多网融合嵌入式网关:内置Zigbee通信模块,内置Z-Stack协议栈,可实现Zigbee自组网。内置低功耗WIFI通信模块,支持IEEE 802.11b/g/n协议,支持WIFI StationWIFI APWiFi直连模式,支持SmartConfigWPS2快速连接技术。内置双模蓝牙通信模块,支持典型蓝牙2.0BR/EDR协议规范,同时支持低功耗蓝牙4.0BLE协议规范。内置无线无源双向通信通信模块,遵循ISO/IEC 14543-3-10协议,符合EnOcean协议规范。
集成RS485通信模块,可实现RS485工业总线设备接入;集成CAN总线通信模块,支持CAN总线设备接入;集成RS232模块,支持设备串口调试及外接设备;集成以太网通信模块,方便接入云端。
2、触控交互网关:四核高性能Cortex-A9处理器,7寸高清电容触摸屏分辨率800x1280,板载麦克风输入,板载HDMI输出接口 ,板载G-Sensor传感器, Android 4.2.2系统, LINUX系统
3Zigbee无线通信:采用TI CC2538 Zigbee处理器,集成功率放大器,板载段式LCD屏、板载RGB LED灯。
4WIFI通信:采用TI CC3200 低功耗WIFI芯片,支持IEEE 802.11 b/g/n协议,支持WEP/WPA/WPA2。支持WIFI基站、WIFI访问点和 Wi-Fi 直接模式。支持SmartConfigWPS2快速连接技术。板载仿真芯片可在线调试仿真下载程序。
5、双模蓝牙通信:采用TI双模蓝牙芯片CC2564,集成了基本速率(BR) / 增强型数据速率 (EDR) / 低功耗 (LE)并且与蓝牙 4.0 技术规范兼容。
6、无线无源通信:基于环境能量获取技术实现传感采集与通信。符合ISO/IEC 14543-3-10标准,遵循EnOcean规范。

 
7RFID射频识别:支持ISO15693ISO18000-3ISO14443A/BFeliCaRFID协议、支持NFC标准NFCIP-1(ISO/IEC 18092)NFCIP-2(ISO/IEC 21481)。可工作于主动及被动模式,同时具备独立查询模式和快速标签识别模式。
8感知层智能传感器、执行器组件:通过传感器实现对物理世界的感知量化,执行器对物理世界控制,实现与物理世界交互。实训台提供温湿度、光照度、人体红外、烟雾、门磁等等多种感知设备,同时提供继电器、调光控制器、日光灯、窗帘控制器等多种执行设备。
9、系统采用MQTT消息队列遥测传输技术,可以以网络拓扑图的形式展示实训台中的WIFI、蓝牙、Zigbee和无线无源4种通信方式的组网;可以以图形化的界面展示了各种传感器的数据采集以及被控对象控制功能。同时支持MQTT协议和串口协议方式通信。使用发布/订阅消息模式,提供一对多的消息分发,解除应用程序之间的耦合。当实训台中的智能网关通过网络通信时,按照网关连接的MQTT代理软件的网络位置,可以使实训台中各种节点和传感器管理监控方式在局域网和广域网之间灵活的切换。内嵌智能家居系统、智能农业系统、智能安防系统等应用,可实现家居环境数据监测、家电手动和自动控制、安防报警、农业大棚环境数据监测以及自动调节等功能;同时支持串口、局域网、广域网免配置连接通信。具有节点云、局域云、广域云三层物联网通信架构。
四、配套实验
l  Zigbee通信实验:Zigbee点对点通信、Zigbee信道及发射功率设置、Zigbee绑定、Zigbee组、Zigbee星状网通信、Zigbee Mesh网通信实验
l  蓝牙通信实验:蓝牙ANS Profile实验、蓝牙HID Profile实验、蓝牙HRP Profile实验、蓝牙HTP Profile实验、蓝牙PAS Profile实验、低功耗蓝牙SPP profile实验
l  无线无源通信实验:EnOcean Sniffer实验、基于环境能量获取的温湿度采集、EnOcean翘板按键实验、EnOcean门窗磁实验、基于EnOcean技术的传感器采集控制实验
l  WIFI通信实验:WIFI SmartConfig实验、WIFI WPS实验、WIFI AP实验、WIFI Direct实验、WIFI扫描策略实验、基于WIFI通信数据采集实验
l  综合实训:MQTT Server配置、基于MQTT的远程数据采集控制实验、智能家居实训、智能农业实训