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網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程綜合實訓裝置
一、裝置簡介
LGWL-H01A型 網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程綜合實訓裝置是輔助實訓開發(fā)，提供多種行業(yè)應用案例，讓學生了解行業(yè)應用所需的系統(tǒng)架構(gòu)、通訊方式。平臺集成工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)，CAN總線與RS485總線，可連接模擬量、開關(guān)量、數(shù)字量等工業(yè)級傳感器及執(zhí)行器；支持多種短距離無線通信技術(shù)，如ZigBee、WiFi、BlueTooth、LoRa；支持遠距離無線通信技術(shù)，如NB-IoT通信模塊、4G移動模塊、GPS定位模塊，可實現(xiàn)低功耗廣域網(wǎng)通信、移動互聯(lián)網(wǎng)通信、實時定位等功能。網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程綜合實訓裝置網(wǎng)關(guān)采用Cortex-A9四核處理器，與傳感終端互聯(lián)互通，通過拓撲形式展示傳感網(wǎng)結(jié)構(gòu)和傳感器采樣，可通過MQTT、HTTP協(xié)議接入云服務平臺；WEB端云服務平臺支持本地化部署或云端部署，可快速搭建行業(yè)應用系統(tǒng)，如氣象觀測、農(nóng)田水利、安防監(jiān)控、車載導航、倉儲管理等；支持API接口Web應用開發(fā)和Android應用開發(fā)。
二、平臺特點
1. 標配網(wǎng)孔操作板、四組供電接口、四組有線傳感器的電源通信接口、六個無線傳感節(jié)點的供電接口、網(wǎng)關(guān)供電接口、兩個強電控制插座、各類電源帶燈按鈕、大屏點陣顯示屏等，為創(chuàng)新創(chuàng)意應用場景提供支持。
2. 采用工業(yè)級、實驗級不同層次傳感器，工業(yè)級傳感器數(shù)據(jù)更準確穩(wěn)定，側(cè)重工程布線、測試及應用；實驗級傳感器側(cè)重了解傳感器原理、掌握采集控制技術(shù)。
3. 傳感器加裝磁吸底板，引出端子排和插孔兩種形式接口，方便安裝布線、任意拆卸組合。
4. 傳感器節(jié)點支持ZigBee、WiFi、藍牙、LoRa多種短距離無線通信方式。
5. 傳感器節(jié)點采用Cortex-M3微處理器，支持嵌入式ARM應用開發(fā)。
6. 支持RS485、CAN工業(yè)現(xiàn)場總線傳感器，支持ModbusRTU、CAN協(xié)議。
7. 支持4G、NB-IoT、GPS定位等遠距離通信模塊，可實現(xiàn)移動互聯(lián)、定位信息查詢。
8. 網(wǎng)關(guān)采用Cortex-A9四核處理器，內(nèi)置Android/Linux雙系統(tǒng)，可一鍵切換。
9. 網(wǎng)關(guān)板載WiFi/藍牙通訊模塊、ZigBee通訊模塊接口、CAN總線接口、RS485總線接口，可與傳感器節(jié)點實現(xiàn)組網(wǎng)通信。
10. 網(wǎng)關(guān)應用程序與傳感器節(jié)點互聯(lián)互通，網(wǎng)絡拓撲圖形式顯示傳感器的名稱、類型、狀態(tài)、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、上下行流向，可任意拖拽，而不影響數(shù)據(jù)的傳輸。
11. 可通過MQTT、HTTP協(xié)議接入云服務平臺，支持WEB端快速搭建行業(yè)應用系統(tǒng)，通過新建項目、增加設(shè)備、添加傳感器和執(zhí)行器，構(gòu)建新的物聯(lián)網(wǎng)應用場景。
12. 支持二次開發(fā)。通過調(diào)用Restful API接口，編寫自己的web應用展示頁面。
13. 可提供氣象觀測、農(nóng)田水利、安防監(jiān)控、車載交通、倉儲管理等多種行業(yè)應用系統(tǒng)。
三、配置清單
四、技術(shù)參數(shù)
關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 實訓設(shè)備 實訓裝置 教學儀器 實驗設(shè)備 教學設(shè)備 實訓臺 考核裝置 技能考核 電工電子 實驗裝置 數(shù)控技術(shù) 實訓考核 技能實訓 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制 自控實訓 實驗系統(tǒng) 數(shù)控軟件 數(shù)控實訓 電氣技術(shù) 數(shù)控設(shè)備 數(shù)控銑床 高教設(shè)備 教學車床 數(shù)控機床 職教設(shè)備 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實驗
LGWL-H01A型 網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程綜合實訓裝置是輔助實訓開發(fā)，提供多種行業(yè)應用案例，讓學生了解行業(yè)應用所需的系統(tǒng)架構(gòu)、通訊方式。平臺集成工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)，CAN總線與RS485總線，可連接模擬量、開關(guān)量、數(shù)字量等工業(yè)級傳感器及執(zhí)行器；支持多種短距離無線通信技術(shù)，如ZigBee、WiFi、BlueTooth、LoRa；支持遠距離無線通信技術(shù)，如NB-IoT通信模塊、4G移動模塊、GPS定位模塊，可實現(xiàn)低功耗廣域網(wǎng)通信、移動互聯(lián)網(wǎng)通信、實時定位等功能。網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)工程綜合實訓裝置網(wǎng)關(guān)采用Cortex-A9四核處理器，與傳感終端互聯(lián)互通，通過拓撲形式展示傳感網(wǎng)結(jié)構(gòu)和傳感器采樣，可通過MQTT、HTTP協(xié)議接入云服務平臺；WEB端云服務平臺支持本地化部署或云端部署，可快速搭建行業(yè)應用系統(tǒng)，如氣象觀測、農(nóng)田水利、安防監(jiān)控、車載導航、倉儲管理等；支持API接口Web應用開發(fā)和Android應用開發(fā)。
1. 標配網(wǎng)孔操作板、四組供電接口、四組有線傳感器的電源通信接口、六個無線傳感節(jié)點的供電接口、網(wǎng)關(guān)供電接口、兩個強電控制插座、各類電源帶燈按鈕、大屏點陣顯示屏等，為創(chuàng)新創(chuàng)意應用場景提供支持。
2. 采用工業(yè)級、實驗級不同層次傳感器，工業(yè)級傳感器數(shù)據(jù)更準確穩(wěn)定，側(cè)重工程布線、測試及應用；實驗級傳感器側(cè)重了解傳感器原理、掌握采集控制技術(shù)。
3. 傳感器加裝磁吸底板，引出端子排和插孔兩種形式接口，方便安裝布線、任意拆卸組合。
4. 傳感器節(jié)點支持ZigBee、WiFi、藍牙、LoRa多種短距離無線通信方式。
5. 傳感器節(jié)點采用Cortex-M3微處理器，支持嵌入式ARM應用開發(fā)。
6. 支持RS485、CAN工業(yè)現(xiàn)場總線傳感器，支持ModbusRTU、CAN協(xié)議。
7. 支持4G、NB-IoT、GPS定位等遠距離通信模塊，可實現(xiàn)移動互聯(lián)、定位信息查詢。
8. 網(wǎng)關(guān)采用Cortex-A9四核處理器，內(nèi)置Android/Linux雙系統(tǒng)，可一鍵切換。
9. 網(wǎng)關(guān)板載WiFi/藍牙通訊模塊、ZigBee通訊模塊接口、CAN總線接口、RS485總線接口，可與傳感器節(jié)點實現(xiàn)組網(wǎng)通信。
10. 網(wǎng)關(guān)應用程序與傳感器節(jié)點互聯(lián)互通，網(wǎng)絡拓撲圖形式顯示傳感器的名稱、類型、狀態(tài)、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、上下行流向，可任意拖拽，而不影響數(shù)據(jù)的傳輸。
11. 可通過MQTT、HTTP協(xié)議接入云服務平臺，支持WEB端快速搭建行業(yè)應用系統(tǒng)，通過新建項目、增加設(shè)備、添加傳感器和執(zhí)行器，構(gòu)建新的物聯(lián)網(wǎng)應用場景。
12. 支持二次開發(fā)。通過調(diào)用Restful API接口，編寫自己的web應用展示頁面。
13. 可提供氣象觀測、農(nóng)田水利、安防監(jiān)控、車載交通、倉儲管理等多種行業(yè)應用系統(tǒng)。
三、配置清單
| 類別 | 序號 | 名稱 | 數(shù)量（個） | 備注 |
| 主控 | 1. | Cortex-A9主板（7寸電容屏、WIFI/BT無線通信模塊） | 1 | |
| 2. | 數(shù)據(jù)管理終端 | 1 | ||
| 無線感控節(jié)點 | 3. | ZigBee通訊模塊（網(wǎng)關(guān)背面） | 1 | |
| 4. | ZigBee-NBIoT溫濕度控制節(jié)點 | 1 | ||
| 5. | ZigBee LED蜂鳴器節(jié)點 | 1 | ||
| 6. | 藍牙氣壓傳感器節(jié)點 | 1 | ||
| 7. | 藍牙三軸加速度節(jié)點 | 1 | ||
| 8. | WiFi空氣質(zhì)量節(jié)點 | 1 | ||
| 9. | WiFi光照度節(jié)點 | 1 | ||
| 安防、智能控制 | 10. | FTLINK智能遙控器 | 1 | |
| 11. | 315門磁探測器 | 1 | ||
| 12. | 315燃氣探測器 | 1 | ||
| 13. | ZigBee繼電器門鎖 | 1 | ||
| 14. | ZigBee指紋識別節(jié)點 | 1 | ||
| 15. | 電動窗簾433M遙控器 | 1 | ||
| 16. | 電動窗簾電機與導軌 | 1 | ||
| 17. | 電表測量節(jié)點 | 1 | ||
| 工廠、農(nóng)業(yè)、水利、 | 18. | 多通道采集控制模塊 | 1 | |
| 19. | 二氧化碳探測器 | 1 | ||
| 20. | 大氣壓力探測器 | 1 | ||
| 21. | 風速傳感器 | 1 | ||
| 22. | 風向傳感器 | 1 | ||
| 23. | 紅外對射傳感器 | 1 | ||
| 24. | 土壤水分傳感器 | 1 | ||
| 25. | 液位傳感器 | 1 | ||
| 26. | 電磁閥 | 1 | ||
| 27. | 通風扇 | 1 | ||
| 28. | 水泵 | 1 | ||
| 29. | 光照度溫濕度傳感器 | 1 | ||
| 30. | 粉塵傳感器 | 1 | ||
| 31. | 噪聲探測器 | 1 | ||
| 32. | 連接線 | 1批 | ||
| 車載 | 33. | CAN車速油耗節(jié)點 | 1 | |
| 34. | 超聲波節(jié)點 | 1 | ||
| 平臺框架 | 35. | 網(wǎng)板鈑金控制臺 | 1 | |
| 36. | DC5/12/24V直流弱電接線板 | 4 | ||
| 37. | 傳感器接口板 | 4 | ||
| 38. | 五孔AC220V帶開關(guān)電源插座 | 2 | ||
| 39. | RJ45與RS232通信接口面板 | 1 | ||
| 40. | 兩口 USB通信接口面板 | 1 | ||
| 41. | 交直流電源開關(guān)與指示燈 | 4 | ||
| 42. | 無線AC220V五孔強電燈光插座 | 1 | ||
| 43. | 無線調(diào)光面板 | 1 | ||
| 通用設(shè)備 | 44. | LED大屏幕點陣顯示屏 | 1 | |
| 45. | WiFi網(wǎng)絡攝像頭 | 1 | ||
| 46. | 無線路由器 | 1 | ||
| 軟件 | 47. | ZigBee傳感網(wǎng)綜合應用程序 | 1 | |
| 48. | 智能網(wǎng)關(guān)綜合測試程序 | 1 | ||
| 49. | 智能網(wǎng)關(guān)云端接入程序 | 1 | ||
| 附件 | 50. | 交叉串口線 | 1 | |
| 51. | 交叉網(wǎng)線 | 1 | ||
| 52. | USB數(shù)據(jù)線 | 1 | ||
| 53. | TF卡讀寫器 | 1 | ||
| 54. | 8G TF card | 1 | ||
| 55. | 方口USB數(shù)據(jù)線 | 1 | ||
| 56. | FT-CC253-Debugger調(diào)試器 | 1 | ||
| 57. | USB轉(zhuǎn)485轉(zhuǎn)換器 | 1 | ||
| 58. | USB轉(zhuǎn)RS232轉(zhuǎn)換器 | 1 | ||
| 59. | Jlink仿真器 | 1 | ||
| 60. | 串口下載調(diào)試板 | 1 | ||
| 61. | DC5V3A直流電源 | 1 | ||
| 62. | 系統(tǒng)實驗指導書 | 1 | ||
| 63. | 系統(tǒng)使用說明書 | 1 | ||
| 64. | 光盤資料 | 1 |
| 3 | 網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)綜合實訓裝置 |
一、整體要求 1.組成結(jié)構(gòu) 外觀尺寸（長*寬*高）：不小于1100mm×1000mm×350mm； 鈑金框架； 配備LED點陣屏，至少能顯示9個漢字； 要求至少包含4組直流弱電（常用的5V、12V、24V）電源接口和4組傳感器通訊接口； 操作面板不小于500mm×800mm（寬*高），用于行業(yè)應用傳感器、執(zhí)行器的安裝和工程布線； 要求至少板載6個無線通訊傳感器，2組AC220V 5孔遙控型強電插座，1個物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，5V、12V、24V、AC220V電源供電按鈕和指示燈各1個，以及1組PC通訊接口； 要求平臺內(nèi)嵌空氣開關(guān)、漏電保護設(shè)備，一路電源輸入、一路開關(guān)總控，以及交流指示電表，確保平臺用電安全可靠。 2.功能特點 要求能夠支持無線傳感網(wǎng)Zigbee、WiFi、藍牙、LoRa，工業(yè)總線ModbusRTU協(xié)議的解析，結(jié)合行業(yè)應用，讓學生體會不同的應用場合使用不同的協(xié)議； 要求能夠支持NB-IoT、GPS定位等遠距離通信模塊； 要求包含工業(yè)級傳感器和實驗級傳感器，并加裝磁吸底板，優(yōu)勢互補； 要求工業(yè)級傳感器和執(zhí)行器的信號集中引到信號轉(zhuǎn)接的磁吸底板上，信號轉(zhuǎn)接模塊上設(shè)計有插孔和端子排，插孔和端子排與各個模塊之間可以自由連接。 要求信號轉(zhuǎn)接磁吸底板的接口包括電源正極、負極、RS485+、RS485-、0-5V、4-20mA等。 要求能夠通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將各種傳感器通訊節(jié)點入云服務平臺，讓學生充分感受云平臺給物聯(lián)網(wǎng)帶來的變化； 配套各種行業(yè)實際應用的探測器、執(zhí)行器、無線通訊節(jié)點，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)搭建各類物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用場景，幫助學生充分理解吸收知識，快速進入物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)領(lǐng)域。 3.課程支持 要求支持《工業(yè)現(xiàn)場總線》、《單片機技術(shù)與應用》《無線傳感網(wǎng)》、《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)》、《物聯(lián)網(wǎng)Android應用開發(fā)》等基礎(chǔ)知識實驗課程。 要求支持物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用系統(tǒng)搭建的實訓課程，傳感器可靈活搭配，組成不同的行業(yè)應用，有些傳感器可在不同的應用系統(tǒng)中重復使用。 要求能夠提供智慧農(nóng)業(yè)、安防監(jiān)控、車載控制等多種行業(yè)應用系統(tǒng)。 二、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)主控套件（1套） 1.功能需求： 要求采用Cortex-A9四核處理器，板載WiFi/藍牙二合一通訊模塊、ZigBee通訊模塊、485總線接口、CAN總線接口，用于和感控層設(shè)備進行信息交互，接收傳感器采樣數(shù)據(jù)，向感控層發(fā)送采集控制命令。 要求網(wǎng)關(guān)能夠運行Linux、Android雙操作系統(tǒng),支持一鍵切換。 要求支持MQTT協(xié)議，能夠設(shè)置云服務平臺MQTT服務器的地址、端口、網(wǎng)關(guān)ID、以及密鑰，并經(jīng)過解析重組，采用JSON數(shù)據(jù)格式接入到云服務平臺，提供對應的界面截圖。 要求能夠設(shè)置網(wǎng)關(guān)輪詢485探測器的時間間隔。 要求支持ZigBee、WiFi、藍牙、以太網(wǎng)、CAN、RS232、RS485、GPS等多種網(wǎng)絡通信模塊或接口。 要求系統(tǒng)具備查詢網(wǎng)關(guān)下ZigBee、WiFi、藍牙、RS485、CAN等拓撲結(jié)構(gòu)的功能，能查看到所有傳感器的地址、名稱、采樣數(shù)據(jù)等，并可在界面上隨意拖動任意傳感器節(jié)點，提供對應網(wǎng)絡拓撲的關(guān)鍵代碼及主要界面截圖 。 2.物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)（1個） 采用Cortex-A9四核處理器S5P4418，CPU主頻最大可調(diào)至1.4GHz，帶寬32位，800MHz的1GB DDR3內(nèi)存，不小于8GB的EMMC Flash存儲空間，含Mail-400 3D圖形加速器GPU，符合OpenGL ES2.0標準； 核心板采用8層盲埋設(shè)計，加蓋屏蔽罩，與底板郵票孔緊密連接； 要求引出核心板信號線，不少于188PIN。 底板采用4層PCB工藝，板載豐富的外圍接口； 顯示器：1024*600 IPS顯示屏，5點觸摸電容屏支持； 內(nèi)置千兆IP，外加不超過3RMB的PHY芯片即可，支持10/100/1000M； 板載2路USB HOST、1路USB OTG、1個TF、1個SIM卡、1個HDMI、1個LVDS、1個Camera、1個AV模擬視頻、1路MIC音頻輸入、1路1.8w喇叭輸出、1個復位按鍵、1個休眠喚醒按鍵，2個音量鍵等接口； 板載1路CAN總線、1路485總線等現(xiàn)場總線； 板載24Pins應用擴展接口，用于處理器外設(shè)接口擴展功能，包含3路串口、1路PWM、1路IIC、1路ADC、8個GPIO，5V電源。 板載ZigBee通訊模塊、WiFi/BT模塊、GPS模塊，可選配4G通訊模塊。 在保證正常接入互聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)下，可配置接入物聯(lián)網(wǎng)云服務平臺。 3.無線傳感網(wǎng)節(jié)點（6個） 要求至少包含ZigBee協(xié)調(diào)器模塊、ZigBee+NB-IoT溫濕度節(jié)點、ZigBeeLEDBEEP聲光報警節(jié)點、WiFi空氣質(zhì)量節(jié)點、WiFi光照度節(jié)點、藍牙氣壓節(jié)點、藍牙三軸加速度節(jié)點等。 1）微控制器主板硬件資源 （1）Cortex-M3核心主板（4個） 處理器基于ARM Cortex-M3核心的STM32F103，最高主頻72Mhz，內(nèi)部Flash 256KB，RAM 48KB。 具有1個0.96寸OLED屏，能夠顯示MAC地址、上下級關(guān)系、傳感器數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡信息等。 具有4個組網(wǎng)狀態(tài)及無線傳輸指示燈，2個功能按鍵、1個JTAG調(diào)試接口、1個24PIN的無線射頻接口，1組20*2PIN傳感器接口； 標配ARM仿真器、串口下載仿真調(diào)試轉(zhuǎn)接板。 （2）CC2530核心主板（3個） 1個用于ZigBee協(xié)調(diào)器，2個用于ZigBee通訊節(jié)點。 處理器基于CC2530F256，具有2個組網(wǎng)狀態(tài)及無線傳輸指示燈，2個功能按鍵、1個JTAG調(diào)試接口、1個24PIN的無線射頻接口，1組20*2PIN傳感器接口；標配下載仿真器。 2）無線傳感網(wǎng)通信模塊 （1）藍牙通信模塊（2個）：采用UART接口的內(nèi)置協(xié)議棧方案，設(shè)置從機模式，與主機配對后，將微控制器采樣數(shù)據(jù)傳輸給主機。 （2）WiFi通信模塊（2個）：采用UART接口的內(nèi)置TCP/UDP/HTTP協(xié)議棧方案，支持設(shè)置為AP、STA的工作模式，與網(wǎng)關(guān)通信后，將微控制器采樣數(shù)據(jù)傳送給主機，或者接收主機的控制命令控制執(zhí)行器。 （3）ZigBee通信模塊（2個，與CC2530核心主板共用）：基于CC2530+ZStack協(xié)議棧組網(wǎng)通信方案，與Zigbee協(xié)調(diào)器組網(wǎng)，實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的雙向交互。 3）傳感器通信模塊（6個） 接口包含GPIO/IIC/SPI/PWM/電源/地等信號。 兼容溫濕度傳感器、LEDBEEP聲光執(zhí)行器、三軸加速度傳感器、數(shù)字氣壓傳感器、光照傳感器、空氣質(zhì)量傳感器等?？芍苯咏拥街靼鍌鞲衅鹘涌诎迳?，提供各類傳感器接口板的原理圖和技術(shù)手冊。 （1）溫濕度傳感器（1個） 用于檢測空氣濕度和溫度。 濕度測量范圍：0~100%RH； 溫度測量范圍：-40~123.8℃ 通信方式：IIC 供電電源：DC2.4~3.6V （2）LEDBEEP執(zhí)行器（1個） 板載1個紅燈、1個藍燈、1個BEEP蜂鳴器。 微控制器I/O輸出控制。 （3）三軸加速度傳感器（1個） MEMS傳感器，檢測x、y、z三個方向的加速度變化，具有低通濾波器； 測量范圍：-1.5g~+1.5g 通信方式：IIC 供電電源：DC2.4~3.6V （4）數(shù)字氣壓傳感器（1個） 氣壓范圍：300-1100hPa 對應海拔：9000米~~-500米 標準IIC/SPI通信協(xié)議 供電電源：DC2.4~3.6V （5）光照傳感器（1個） 檢測環(huán)境光照亮度。 測量范圍：0-200000流明 通信接口：IIC接口 供電電源：DC2.7~6V （6）空氣質(zhì)量傳感器（1個） 檢測室內(nèi)或養(yǎng)殖場景中廢棄物釋放的諸如氨氣、硫化氫、氫氣、一氧化碳等空氣污染物。 污染氣體范圍：1-30ppm 傳感器電阻范圍：10~90k歐姆，電壓型輸出 供電電源：DC5V 4. 數(shù)據(jù)管理終端（1套） 包含主機、鍵盤、鼠標、以及顯示設(shè)備。 功能：安裝智能家居工程實訓所需的數(shù)據(jù)庫、Web應用系統(tǒng)，用于移動客戶端或WEB客戶端的訪問。 CPU主頻：不低于2.8GHz； 內(nèi)存容量：不低于4GB(DDR3)； 硬盤類型：不低于250G SSD。 三、智慧農(nóng)業(yè)應用系統(tǒng) 1. 基本要求 要求至少包括工業(yè)級風速、風向、二氧化碳、氣壓、土壤水分、液位、光照溫濕度、粉塵、噪聲等傳感器，水泵、風扇、電磁閥、聲光報警器等執(zhí)行器； 要求具有多路采集控制模塊，能夠?qū)﹄妷盒?、電流型的模擬量信號、開關(guān)量信號進行采集，具備繼電器輸出控制的功能。 要求通訊設(shè)備采用國家標準MODBUS通訊協(xié)議，遠距離傳輸。 要求傳感器、執(zhí)行器、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可自由組合，結(jié)合網(wǎng)關(guān)解析應用軟件、云服務平臺，實現(xiàn)大田氣象、大棚種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、牲畜養(yǎng)殖、工廠污染物監(jiān)測等功能。 2.通用設(shè)備要求 1）多路采集控制模塊（1個） 具有8路模擬量采集通道，可采集0~20mA、4~20mA、0~5V和0~10V四種模擬量信號，每個輸入端口信號類型都可通過軟件設(shè)置，無需跳線設(shè)置。采樣速率：200Hz（25次/秒）；分辨率：12bit； 具有6路干接點或濕節(jié)點信號（有源或無源輸入）采集通道，作為干接點輸入或者傳感器（NPN或者PNP）輸入，可以設(shè)置跳線共正極或共負極輸入；作為有源輸入時極性自動轉(zhuǎn)換，無須跳線切換；高電平(10V~30V)，低電平(0V~1V)，采樣速率：1000Hz； 具有4路常開繼電器輸出，阻性負載250V/3A，感性負載250V/1A，隔離保護電壓1500V； （1）通訊協(xié)議：MODBUS-RTU （2）接口類型：隔離RS485通訊，輸出接口采用過壓過流雙保護 （3）波特率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps （4）校驗位：無校驗、偶校驗、奇校驗 （5）設(shè)置方式：模塊地址、波特率、校驗位均可通過軟件設(shè)置 （6）通訊距離：@9600bps 1200米 （7）RS485通訊電路電路和CPU隔離電壓保護：1500V （8）工作環(huán)境：溫度：-10~+55℃，濕度：35~85%（不結(jié)露） （9）工作電源：10V~30V寬范圍供電，帶電源極性保護，功耗小于3W。 3. 子功能系統(tǒng) 1）大田氣象 網(wǎng)關(guān)按照采樣頻率輪詢對多種氣象要素（風速、風向、溫濕度、光照、氣壓、粉塵、噪聲等）進行定時自動采集，并處理顯示，轉(zhuǎn)成網(wǎng)絡通訊包，上傳到云平臺，通過搭建，在應用管理中統(tǒng)一展示。 （1）風速傳感器（1個，安裝在臺體） 測量范圍：0-30m/s； 分辨率：0.1m/s； 動態(tài)響應時間：≤0.5s； 輸出信號：電流4-20mA。 （2）風向傳感器（1個，安裝在臺體） 測量范圍：8個風向 輸出信號：電流4-20mA （3）大氣壓力傳感器（1個，安裝在臺體） 測量范圍：0-120KPa 測量精度：±0.15kpa 響應時間：≤1s 輸出信號：4-20mA 供電電源：DC10-30V （4）光照溫濕度傳感器（1個，安裝在臺體） 同時檢測光照、溫濕度。 光照量程：0-65535Lux，溫度：-20℃~+60℃，濕度：0~100%RH （5）粉塵傳感器（1個，安裝在臺體） 可同時檢測可入肺顆粒物PM1/細顆粒物PM2.5/可吸入顆粒物PM10等。 范圍：0-999Ug/m3. （6）噪聲傳感器（1個，安裝在臺體） 量程：30~120db； RS485總線，DC12V供電。 2）大棚種植 網(wǎng)關(guān)按照采樣頻率對土壤水分，進行采集，處理，顯示，轉(zhuǎn)成網(wǎng)絡通訊包，上傳到云平臺，并根據(jù)設(shè)定的控制策略，向水泵發(fā)送控制命令自動調(diào)節(jié)土壤濕度、以及大棚植物生長環(huán)境。 （1）土壤水分傳感器（1個，放置在附件箱） 濕度范圍：0-100%RH； 響應時間：≤1s； 輸出信號：4-20mA； 供電電源：DC7-24V。 （2）水泵（1個，安裝在臺體） 接入多通道采集模塊繼電器輸出端口； 工作電壓：DC12V。 3）水產(chǎn)養(yǎng)殖 網(wǎng)關(guān)按照采樣頻率輪詢對水體水位進行定時自動采集，處理，顯示，存儲，轉(zhuǎn)成網(wǎng)絡通訊包，上傳到云平臺，并根據(jù)設(shè)定的控制策略，向水泵發(fā)送控制命令，調(diào)節(jié)水位。 （1）水位傳感器（1個，放置在附件箱） 測量范圍：0-1m； 輸出信號：4-20mA； 線制：二線制； 工作電壓：DC12-36V。 （2）電磁閥（1個，安裝在臺體） 接入多通道采集模塊繼電器輸出端口； 工作電壓：DC12V。 4）牲畜養(yǎng)殖 網(wǎng)關(guān)按照采樣頻率對養(yǎng)殖場氨氣（物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)主控區(qū)的WiFi空氣質(zhì)量節(jié)點）、二氧化碳等濃度進行定時采集，處理，顯示，經(jīng)協(xié)議重組，上傳到云平臺，并根據(jù)設(shè)定的控制策略，及時發(fā)送命令控制風扇改善養(yǎng)殖環(huán)境。 （1）二氧化碳傳感器（1個，安裝在臺體） 測量范圍：0-5000ppm 測量精度：±40ppm 溫度影響：自帶溫度補償 輸出信號：0-5V 供電電源：DC10-30V （2）風扇（1個，安裝在臺體） 工作電壓：DC12V； 轉(zhuǎn)速(RPM)：3000-4000； 紅色導線正極(+)；黑色導線負極(-)。 四、家居安防監(jiān)控應用系統(tǒng) 1. 總體要求 （1）至少提供環(huán)境監(jiān)測、安防監(jiān)控、視頻監(jiān)控、遠程抄表四個應用場景案例。 （2）要求可選用臺體中任意傳輸類型，如RS485、ZigBee、藍牙、WiFi等不同傳輸模式下的傳感器設(shè)備，自由組合，搭建應用系統(tǒng)。 （3）要求網(wǎng)關(guān)能夠統(tǒng)一處理感控層不同傳輸類型的傳感器數(shù)據(jù)，具有傳感器數(shù)據(jù)解析顯示、執(zhí)行器手動控制、聯(lián)動控制策略設(shè)置等功能，可根據(jù)傳感器閾值自動控制執(zhí)行器動作，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。 （4）要求物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)端采用MQTT協(xié)議、HTTP協(xié)議，與Web端云服務平臺進行信息交互，實時接收顯示傳感器采樣數(shù)據(jù)、發(fā)送執(zhí)行器控制命令。 2. 通用設(shè)備要求 （1）FTLink智能遙控器（1個，安裝在臺體） 功能：支持多種電器，如電視、機頂盒、空調(diào)、音箱、電動窗簾等紅外編碼，射頻編碼的學習功能，并集成到智能遙控器中，統(tǒng)一接入ZIGBEE網(wǎng)絡，由物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一管理。 由ZigBee通訊模塊、315/433MHz微功耗超外差無線收發(fā)模塊、紅外收發(fā)模塊、以及控制主板組成； 控制主板：采用51單片機，具有射頻、紅外、ZigBee信號收發(fā)功能，射頻編解碼壓縮算法保證低數(shù)據(jù)量傳輸； 紅外收發(fā)：內(nèi)置7個紅外發(fā)射頭，多方位水平發(fā)射，保證每條命令準確送達，可學習并遙控多種紅外設(shè)備，直線距離約8米； 射頻收發(fā)：包含315/433射頻硬件，可學習并遙控多種射頻設(shè)備，直線距離約8米； 紅外頻率：38KHz； 射頻頻率：315/433MHz； ZigBee頻率：2.4GHz，Z-Stack2007協(xié)議棧； 輸入電壓：DC 5V； 輸入電流：≥1A。 3. 子功能系統(tǒng) 1）環(huán)境監(jiān)控 系統(tǒng)復用物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)主控區(qū)域的ZigBee+NB-IoT溫濕度、WiFi光照度傳感器對室內(nèi)環(huán)境參數(shù)實時監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)通過ZigBee、WiFi無線傳感網(wǎng)傳輸?shù)街悄芫W(wǎng)關(guān)，并通過協(xié)議解析與JSON包重組，發(fā)送到平臺，由平臺統(tǒng)一展示狀態(tài)值，并支持設(shè)置聯(lián)動策略，可控制通風扇、LEDBEEP節(jié)點、強電控制插座照明燈實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。 要求包括射頻強電插座（照明燈）、電動窗簾等家電設(shè)備，可實現(xiàn)家電控制。 （1）強電遙控插座（照明燈）（2個，安裝在臺體） 工作電源：AC180~240V，50/60Hz； 接收頻率：315MHz、433MHz； 控制器件：繼電器； 接收靈敏度： -100dBm； 負載電流：單路≤10A； 待機電流：220V,40uA(小于0.0088w)； 工作溫度：-10℃~80℃； 負載路數(shù)：一路。 （2）電動窗簾裝置（1套，安裝在臺體） 遙控方式控制窗簾拉開、合上、停止； 接收頻率：433M； 供電電源：AC220V。 2）安防監(jiān)控 該系統(tǒng)至少包括門磁、燃氣、煙霧、紅外對射等探測器，由網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一處理，并可根據(jù)設(shè)置的控制策略，自動向水泵、聲光報警器、風扇等執(zhí)行器發(fā)送控制命令，模擬警情預處理和報警。 要求各個傳感器可采用ZIGBEE、WiFi、藍牙、ModbusRTU等幾種不同的通訊方式，可自由組合，自動組網(wǎng)，雙向傳輸。 （1）煙霧火災探測器（1個，安裝在臺體） 檢測對象：煙霧 自帶報警器； 輸出信號：485，Modbus協(xié)議 供電電源：DC10~30V （2）紅外對射傳感器（1個，安裝在臺體） 模擬門窗等警戒區(qū)域的異常闖入； 探測距離：≤20米； 工作電壓：DC12V/24V； 輸出形式：默認常開型繼電器輸出，可通過跳線帽設(shè)置常閉。 （3）門磁探測器（1個，安裝在臺體） 發(fā)射頻率：315Mhz或433MHz; 發(fā)射距離：空曠距離120米 編碼方式：2262/1527可選 報警濃度：6%LEL天然氣 報警指示：紅色LED閃爍 低電壓指示：黃色閃爍 報警電流：<135mA 工作電源：1.5V（單節(jié)AA電池） （4）燃氣探測器（1個，安裝在臺體） 檢測可燃氣體泄漏。 發(fā)射頻率：315M （5）聲光報警器（1個，附件箱） 工作電壓：DC12V； 紅色導線正極(+)；黑色導線負極(-)。 3）門禁控制子系統(tǒng) 使用指紋傳感器經(jīng)過錄入指紋、匹配指紋實現(xiàn)門鎖的開關(guān)控制。 （1）ZigBee指紋識別節(jié)點（1個，安裝在臺體） 由四線TTL UART接口板、ZigBee通信模塊、接口底板三部分組成。 將指紋識別傳感器的匹配、搜索信息通過ZigBee網(wǎng)絡與上位機交互。 通信方式：ZigBee 香蕉頭插座、獨立電源適配器等供電方式。 工作電壓：典型值默認DC 5V。 （2）光學指紋識別傳感器（1個，安裝在臺體） 采用ZigBee指紋識別節(jié)點的微處理器實現(xiàn)指紋識別傳感器的控制； 通信接口：采用TTL電平的UART接口，通信波特率為：9600×Nbps（N=1~12，默認N=6）； 光學指紋模塊內(nèi)部集成專業(yè)指紋識別芯片，采用先進的指紋識別算法，識別率高，可識別真皮；指紋錄入時間：<0.3秒； 匹配方式：比對方式（1:1），搜索方式（1:N）； 存儲容量：120/350/1000枚；認假率：<0.001%；拒真率：<1.0%； （3）延時自關(guān)閉門鎖控制節(jié)點（1個，安裝在臺體） 節(jié)點由繼電器控制板、ZigBee通信模塊和底板三部分組成； 射頻芯片通過驅(qū)動繼電器的吸合與斷開實現(xiàn)門鎖的開關(guān)； 延時時間可通過協(xié)議設(shè)置； 通信方式：ZigBee 供電電壓：DC5V 3）遠程抄表 使用電能表測量用電情況，并通過計算、通信，上傳到云平臺，實現(xiàn)遠程抄表、存儲備檔的功能。 （1）電能表（1個，安裝在臺體） 規(guī)格：15（60）A 通訊方式：RS485 供電：AC220/230V 4)視頻監(jiān)控 要求包括網(wǎng)絡攝像頭，對所處區(qū)域進行視頻監(jiān)控。 要求網(wǎng)絡攝像頭采用WIFI傳輸方式、RTSP傳輸協(xié)議，支持物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)端、Android移動端、局域網(wǎng)Web監(jiān)控端都能瀏覽視頻。 （1）WiFi網(wǎng)絡攝像頭（1個，安裝在臺體） 通信方式：WiFi，DHCP自動獲取IP； 無線標準：IEEE802.11b/g/n Dfaft: 視頻壓縮：H.264，碼率為Main Profile； 音頻壓縮：AAC，碼率自適應； 分辨率：720P/960P/1080P； 網(wǎng)傳幀率，自適應調(diào)整； 云臺角度：水平355°，垂直90°； 支持TF卡（8G-64G）存儲； 支持紅外夜視，照射距離10m； 供電：DC5V。 五、車載應用系統(tǒng) 1.總體要求 要求包括車速油耗模擬車輛行駛節(jié)點、超聲波節(jié)點以及GPS定位模塊，與基礎(chǔ)主控區(qū)域的溫濕度、空氣質(zhì)量等各種傳感器，實現(xiàn)車輛行駛狀態(tài)監(jiān)測、車內(nèi)環(huán)境監(jiān)測、行車記錄儀等功能。 2.子功能系統(tǒng) 1）車載信息采集 （1）CAN車速油耗節(jié)點（1個，安裝在臺體） 處理器：CORTEX-M3內(nèi)核，主頻72MHZ，內(nèi)存：64KB，F(xiàn)LASH:512KB； CAN通信采用SN65HVD230芯片實現(xiàn)； 電機驅(qū)動： 驅(qū)動芯片L298N雙橋直流電機驅(qū)動芯片 驅(qū)動部分端子供電范圍5-35V； 驅(qū)動部分峰峰值電流2A； 邏輯部分工作電流0-36mA; 控制信號電平：低電平 -0.3V<VIN<1.5V；高電平 2.3V<VIN<VSS； 通信調(diào)試接口：采用MAX232通信調(diào)試接口； 油門監(jiān)測接口：AD采集接口，用于采集油門調(diào)劑旋鈕的旋轉(zhuǎn)值，通過PWM調(diào)節(jié)電機的驅(qū)動能力，調(diào)節(jié)當前車速； 外部中斷監(jiān)測，用于監(jiān)測當前車輛車速的轉(zhuǎn)速值，計算車當前的車速； （2）超聲波節(jié)點（1個，附件箱） Zigbee通信，DC5V供電，可測距離。 七、Android接入網(wǎng)關(guān)應用程序（1套） 要求具有感控終端拓撲展示、實時數(shù)據(jù)查看、設(shè)備狀態(tài)查看、數(shù)據(jù)流向展示、系統(tǒng)設(shè)置等功能。 要求可查看Zigbee串口號、信道、PANID；可查看BT節(jié)點的地址碼、連接狀態(tài)；可查看WiFi傳感器節(jié)點的IP和端口信息以及連接狀態(tài)。要求具有修改Zigbee串口號、波特率的功能。 要求網(wǎng)關(guān)能夠設(shè)置采樣頻率，輪詢對臺體工業(yè)級傳感器、實驗級傳感器發(fā)送請求命令，動態(tài)更新傳感器在線離線狀態(tài)、傳感器采樣數(shù)據(jù)、執(zhí)行器控制狀態(tài)等，并可作為終端設(shè)備故障的初步診斷依據(jù)。 具有傳感層數(shù)據(jù)幀實時接收，實時解析，并組成JSON網(wǎng)絡通訊包的功能，同時具有云服務平臺消息實時接收、實時解析，實時訂閱，并組成16進制傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)包的功能，實現(xiàn)信息在傳感層至平臺層的交互。 要求網(wǎng)關(guān)端支持MQTT、HTTP協(xié)議，通過Restful API接口調(diào)用云服務平臺添加的網(wǎng)關(guān)設(shè)備、傳感器、執(zhí)行器、攝像頭等終端設(shè)備列表，通過MQTT實現(xiàn)Web端、Android移動端與網(wǎng)關(guān)端之間的M2M通信，實現(xiàn)傳感器信息的發(fā)布與訂閱。 開發(fā)環(huán)境：Android Studio 開發(fā)語言：Android； 通訊方式：WiFi、BlueTooth、ZigBEE、RS485、CAN（需插sim卡）； 通訊協(xié)議：傳感層支持ModbusRTU、自定義傳感網(wǎng)通訊協(xié)議、可選配支持IPv6協(xié)議，網(wǎng)絡層支持MQTT、HTTP協(xié)議。 八、行業(yè)應用云服務管理平臺（1套） 要求能夠通過自由組合的方式搭建并展示大田氣象、大棚種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、牲畜養(yǎng)殖、工廠環(huán)保監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)控、安防監(jiān)控、遠程抄表、車載交通、智能倉儲等應用場景。 要求平臺具有用戶登錄、項目管理（場景應用的增刪改查）、設(shè)備管理（網(wǎng)關(guān)的增刪改查）、傳感器與控制器的增刪改查、策略管理、以及應用管理等功能。 要求能夠顯示項目的名稱、類型、創(chuàng)建時間，能夠顯示網(wǎng)關(guān)的ID、連接類型、以及密鑰KEY； 要求能夠顯示傳感器的ID、名稱、傳輸類型、連接類型、傳感器識別碼、實時采樣數(shù)據(jù)、執(zhí)行器控制狀態(tài)等。 要求系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，支持云端部署，采用Ubuntu操作系統(tǒng)，搭載tomcat服務器、負載均衡服務器、mysql數(shù)據(jù)庫、Mqtt代理服務器、websockets組件等。數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺作為Web應用系統(tǒng)運行在服務器中，以Web頁面形式統(tǒng)一展示給用戶。 前端采用最新的HTML5編程技術(shù)，內(nèi)置javascript腳本語言；Java使用Bootstrap作為前端UI框架，自帶全局CSS設(shè)置，內(nèi)嵌JQuery插件，用于創(chuàng)建圖像、下拉菜單、導航、警告框、彈出框等；使用hightchars圖表庫，實現(xiàn)網(wǎng)頁上各種動態(tài)圖表，滿足物聯(lián)網(wǎng)項目多樣化的前端顯示效果，采用Restful API與后臺交互。 后臺主要采用了Springboot框架、使用JDBC與數(shù)據(jù)庫交互、rabbitmq消息隊列技術(shù)并發(fā)處理來自傳感層、應用層的各種消息，采用Maven構(gòu)建項目管理，具有Restful API二次開發(fā)接口。 開發(fā)環(huán)境：IDeaUL2016； 開發(fā)語言：JAVA； 前端頁面：HTML5+Node.js； 通訊方式：以太網(wǎng)、Wifi、4G（需插sim卡）； 通訊協(xié)議：MQTT、HTTP協(xié)議。 九、ZigBee傳感器自組網(wǎng)綜合應用軟件（1套） 實現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡的建立、節(jié)點能量掃描自動入網(wǎng)、節(jié)點之間數(shù)據(jù)的傳輸、串口應用、傳感器的采樣與傳輸、以及執(zhí)行器傳輸控制的功能。 支持溫濕度、光敏、光照度、可燃氣體、三軸加速度、結(jié)露、紅外對射、霍爾、接近開關(guān)、氣壓、顏色、紅外熱釋電、煙霧、火焰、二氧化碳、風速、風向、低頻、高頻、超高頻、2.4G有源等幾十種傳感器的采集與無線傳輸； 支持繼電器、LED燈、蜂鳴器、步進電機、直流電機等執(zhí)行器的控制與無線傳輸； 支持315Mhz、433MHZ、紅外類遙控設(shè)備的接入轉(zhuǎn)發(fā)與無線控制； 通訊符合IEEE802.15.4標準規(guī)范，采用TI Z-Stack 2007協(xié)議棧； 支持多任務處理；支持星形、樹型、網(wǎng)狀三種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)； 支持Packet Sniffer、wireshark抓包分析儀； 支持IAR for EW8051V7.60以上集成開發(fā)環(huán)境。 十、Cortex-M3嵌入式傳感器采集控制軟件（1套） 實現(xiàn)多種傳感器采集、執(zhí)行器控制、感知層協(xié)議組包、以及串口通信的功能。 支持溫濕度、光照度、數(shù)字氣壓、三軸加速度、空氣質(zhì)量、紅外對射、霍爾、接近開關(guān)、氣壓、顏色、紅外熱釋電、煙霧、火焰、二氧化碳等幾十種傳感器的采集與無線傳輸； 支持繼電器、LED燈、蜂鳴器、步進電機、直流電機等執(zhí)行器的控制與無線傳輸； 支持采用6LowPan協(xié)議棧，默認不使用； 支持IAR for EWARM V7.4以上集成開發(fā)環(huán)境。 十一、實驗課程 1) 要求支持工業(yè)現(xiàn)場總線技術(shù)、嵌入式接口技術(shù)、Android應用開發(fā)、行業(yè)應用場景綜合實訓等課程，可綜合布線。 2) 要求提供工業(yè)485總線實驗不少于5個，如Modbus協(xié)議解析、電流型模擬量采集、電壓型模擬量采集、開關(guān)量采集、繼電器輸出控制； 3) 要求提供Android應用系統(tǒng)開發(fā)及行業(yè)場景搭建實訓，如智慧農(nóng)業(yè)的大田氣象、大棚種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖、牲畜養(yǎng)殖等，智能家居的環(huán)境監(jiān)控、安防監(jiān)控、遠程抄表、門禁控制、視頻監(jiān)控等，智能車載的車載信息查詢等。 4) 要求提供設(shè)備接入云端組建場景實驗不少于7個，如modbus智能農(nóng)業(yè)通風應用場景、基于modbus的智能農(nóng)業(yè)溫度采集場景、基于modbus的智能農(nóng)業(yè)聯(lián)動控制應用場景、基于zigbee的智能窗簾應用場景、基于zigbee的家電控制應用場景、基于zigbee的智能家居聯(lián)動控制應用場景、基于WiFi的光照度采集應用場景。 5) 要求提供Web接口應用開發(fā)實驗不少于4個，如空氣溫度Web采集、土壤濕度Web采集、水泵Web控制、強電照明燈Web控制、窗簾Web遙控等。 6) NB-IoT實驗要求不少于5個，包括NB-IoT模塊的AT指令配置測試實驗、NB-IoT溫濕度傳感器采集傳輸實驗、NB-IoT板載LED的遠程開關(guān)控制實驗、NB-IoT云平臺后臺UDP開發(fā)實驗等 |
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