飞瑞敖物联网实验室解决方案V1125

1、 广州飞瑞敖电子科技有限公司 PAGE 29物联网信息平台及应用实验室 物联网信息平台及应用实验室 广州飞瑞敖电子科技有限公司 番禺区番禺大道北555号天安节能科技园创新大厦410室 电话：020 22883738传真：020 22883197目录TOC o 1-4 h u HYPERLINK l _Toc7665 一、实验室室建设背景景 PAGEREF _Toc7665 3 HYPERLINK l _Toc16985 二、实验室室建设方案案 PAGEREF _Toc16985 3 HYPERLINK l _Toc24441 1. 实验验室建设核核心理念 PAGEREF _Toc24441 3

2、 HYPERLINK l _Toc25407 2. 实验验室建设目目标 PAGEREF _Toc25407 4 HYPERLINK l _Toc6125 3. 实验验室建设技技术分析 PAGEREF _Toc6125 5 HYPERLINK l _Toc1429 4. 实验验室建设方方案综述 PAGEREF _Toc1429 6 HYPERLINK l _Toc30324 5. 实验验内容和设设备 PAGEREF _Toc30324 7 HYPERLINK l _Toc8063 5.1 物物联网网络络层实验 PAGEREF _Toc8063 7 HYPERLINK l _Toc30172 5.

3、2 物物联网感知知层实验 PAGEREF _Toc30172 8 HYPERLINK l _Toc28925 5.3 物物联网应用用层实验 PAGEREF _Toc28925 8 HYPERLINK l _Toc27870 5.4 部部分实验简简介 PAGEREF _Toc27870 9 HYPERLINK l _Toc14750 5.4.11 网络层层 PAGEREF _Toc14750 9 HYPERLINK l _Toc14757 5.4.22 感知层层 PAGEREF _Toc14757 11 HYPERLINK l _Toc20586 5.4.33 应用层层 PAGEREF _Toc

4、20586 15 HYPERLINK l _Toc10872 5.5 实实验设备 PAGEREF _Toc10872 17 HYPERLINK l _Toc22636 5.6 物物联网信息息平台拓扑扑结构 PAGEREF _Toc22636 20 HYPERLINK l _Toc5292 5.7 方方案特点 PAGEREF _Toc5292 21 HYPERLINK l _Toc24135 三、典型案案例 PAGEREF _Toc24135 21 HYPERLINK l _Toc21590 1. 合肥肥工业大学学物联网联联合实验室室 PAGEREF _Toc21590 21 HYPERLINK

5、 l _Toc20408 2. 更多多案例 PAGEREF _Toc20408 22 HYPERLINK l _Toc593 2.1 行行业案例 PAGEREF _Toc593 22 HYPERLINK l _Toc1020 2.2 实实验室案例例 PAGEREF _Toc1020 23 HYPERLINK l _Toc23432 四、关于飞飞瑞敖公司司 PAGEREF _Toc23432 24物联网信息息平台及应应用实验室室建设方案一、实验室室建设背景景物联网，顾顾名思义，就就是物物相相连的互联联网。这有有两层意思思：第一，物物联网的核核心和基础础仍然是互互联网，是是在互联网网基础上的的延伸

6、和扩扩展的网络络；第二，其其用户端延延伸和扩展展到了任何何物品与物物品之间，进进行信息交交换和通信信。因此，物联网是指运用传感器、射频识别（RFID）、智能嵌入式等技术，使信息传感设备实时感知任何需要的信息，按照约定的协议，通过可能的网络（如基于WiFi的无线局域网、2G/3G等）接入方式，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、控制和管理。从“智慧地地球”到“感知中国国”；从新的的经济增长长点到政府府支持鼓励励的一系列列措施；从从国家中长长期科学与与技术发展展规划到各各高校、科科研院所的的研究，都都可看出物物联网在在在当

7、今科学学技术领域域的重要地地位。20009年8月，温家家宝总理视视察无锡物物联网产业业研究院，并并做出重要要指示：物物联网技术术是未来科科技的制高高点，是我我国新兴战战略型产业业未来发展展的方向之之一！中国国物联网产产业的总体体规模，预预计到20015年将将超过1万万亿、20020年将将超过5万万亿。毫无无疑问，国国家对物联联网的产业业发展是大大力支持的的，而且在在未来的四四年中将有有20000多所高校校建成物联联网实验室室，为国家家培养这方方面的实用用型人才。物联网并并非新技术术，而是将将现有的传传感技术，计计算机网络络技术，通通信技术以以及自动控制技技术等各种种技术的高高度融合。因此，如如

8、何利用已已有设备，构构建符合产产业需求的的实验环境境将是物联联网实验室室建设的关关键。二、实验室室建设方案案1. 实验验室建设核核心理念在可预见的的未来，物物联网必将将引领信息息产业革命命的又一次次浪潮。作作为培养市市场需求人人才的各类类高等院校校，职业教教育院校及及培训机构构，开设物物联网相关关专业及课课程，或者者在现有专专业中引入入物联网技技术，建设设物联网相相关实验室室，成为当当务之急。教育部也也发文明确确支持各个个学校建设设物联网相相关专业及及实验室。图1：教育育部文件物联网实验验室在教育育行业的地地位无容置置疑，但目目前各个学学校实验室室的发展存存在着偏重重单项技能能和素质的的培养，

9、实实验课程实实用性不强强等问题。针对以上上问题，广广州飞瑞敖敖公司以“把握发展展趋势，提提高应用能能力”为目标，提提出物联网网信息平台台及应用实实验室解决决方案，其其意义在于于：提高教教学科研水水平，提高高学生应用用能力，促促进学生就就业，提升升学校竞争争力。其建建设和发展展的三个理理念如下：充分体验，激激发兴趣三个层次，全全面覆盖应用为先，提提升能力图2：物联联网三个层层面实验室建设设目标激发学生学学习兴趣，培培养学生动动手能力，助助力学校科科研工作。面向基础性性教学实验验的支持加深学生对对物联网技技术基础理理论知识的的了解；加加深学生对对物联网技技术在不同同行业的应应用的理解解。面向行业的

10、的综合应用用性实验的的支持紧密结合物物联网产业业技术的发发展，规划划和建设若若干个具有有行业应用用背景的物物联网场景景和实验项项目，激发发学生兴趣趣，培养其其物联网工工程技术设设计、应用和管理理的综合能能力。面向学校科科研项目的的开放性平平台支持物联网融合合了多种技技术，由于于多学科的的交叉融合合和影响，使使得新的技技术创新成成为可能。物联网实实验室将构构建射频识识别，无线线传感网，通通信网络，中中间件技术术及嵌入式式技术等多多种技术的的平台，为为学校科研研人员提供供一个开放放的环境平平台支撑，并并为开展具具体的行业业应用及交交叉学科的的教学研究究提供技术术支持。图3：实验验室建设目目标和功能

11、能实验室建设设技术分析析以光载无线线交换机为为通信网络络之核心设设备构建融融合有线局局域网、无无线局域网网、移动通通信网，无无线传感网网、各种嵌入式式设备、终终端感知器器件以及系统管理和应用软件为一体的开放放性物联网网综合信息息实验平台台。此平台通信主主要是基于 8802.111b/gg/n的 WiFii标准和TTCP/IIP协议标标准的，具有社会应应用十分广广泛，联网网十分方便便的优点。图4：物联联网三个层层面技术分分析光载无线交交换机构建建的无线局局域网与学学校现有的的有线局域域网能够很很好地融合，互互为补充，除除了作为实实验用无线线网络外，还还可在此平平台上为学学校添加更更多的实际际应用

12、。图5：校园园网络图及及应用实验室建设设方案综述述广州飞瑞敖敖公司的物物联网信息息平台是一一个由以WiFii无线局域域网及模拟光纤纤通信为核核心技术的的光载无线线交换机，结合嵌入入式M2MM终端设备备组建的物物联网综合合信息网络络平台。以此此为依托组组建的教学学及科研用物物联网实验验室之建设将遵遵循可靠性性、开放性性、可扩展展性和先进进性原则，总总体设计应应符合实际际教学及科研要求求。广州飞瑞敖敖公司不仅仅为学校组组建一套完完整的物联联网信息平平台及应用用系统，而而且还将协协助学校确确定实验内内容、编写写相关实验验指导手册册，并为学学校提供师师资培训和和完善的售售后服务，以以形成一个个完整的物

13、物联网实验验教学科研研体系： 1） 实验指导导手册是实实验教学的的核心组成部部分，它包包括每个实实验的教学学目的、实实验的真实实环境、实实验设备、网络拓扑扑、实验操操作步骤、实验结果果、验证及及论述等。 22） 我们们还将协助助学校对教教师进行培培训。通过过系统培训训，教师能能够快速熟熟悉相关概概念和原理理，掌握相相关设备的的配置、调调试等技术术，理解每每个实验的的重点和难难点，在较较短的时间间内即可开开展对学生生的实验教教学，并将将实验课程程结合到教教学计划中中。 3） 完完善的售后后服务。我我们为学校校提供实验验设备安装装、调试、维护和维维修服务，以以及日后的的软件升级级，实验内内容升级和

14、和教师科研研项目技术术交流和指指导。除此之外，我我们还可根根据需要帮帮助学校搭搭建一个展展示物联网网相关产品品和应用的的区域，可可直观地表表现出物联联网应用，从从而激发学学生的学习习兴趣。在规划实验验室的同时时，我们建议将实验验室建设成成为一个小小型的物联联网应用环环境。通过过添加若干干RFIDD标签，RRFID读读写器，WWiFi考考勤机，WWiFi摄摄像头，温温湿度传感感器以及飞飞瑞敖提供供的相关软软件，可以以实现整个个实验室内内的固定资资产设备自主管理和和人员考勤勤管理；而而且预留了了接口和开开放软件源源代码，更更可作为综综合性实验验项目。实验内容和和设备根据物联网网的三个层层面可将实实

15、验规划为为三大类，分分别是物联联网网络层层实验，物物联网感知知层实验以以及物联网网应用层实实验。飞瑞瑞敖的光载载无线物联联网信息平平台完美支支持以上三三大类实验验。5.1 物物联网网络络层实验实验1. 光载无线线交换机组组装实验实验2. 光载无线线交换机测测试实验实验3. 模拟光纤纤链路实验验实验4. 光纤、同同轴电缆混混合信号分分布实验实验5. 分布式天天线实验实验6. 无线网络络信号分布布实验实验7. 室内无线线局域网络络干扰测试试实验(*)实验8. 有线局域域网组网实实验实验9. 无线局域域网组网实实验实验10. 有线、无线混合合组网实验验实验11. 无线接接入点（AAP）管理理与配置实

16、实验实验12. 无线局局域网体系系结构实验验(*)5.2 物物联网感知知层实验实验13. WiFFi设备服服务器管理理与配置实实验实验14. 基于4333MHz的的无线传输输通信实验验实验15. 基于4333MHz的的无线温湿湿度传感器器实验实验16. 基于ZiggBee的的无线传输输通信实验验实验17. 基于ZiggBee的的无线温湿湿度传感器器实验实验18. 短距离离无线/WWiFi数数据网关实实验(*)实验19. WiFFi-低频频无源射频频识别（LLF RFFID）认认识与读写实验实验20. WiFFi-高频频无源射频频识别（HHF RFFID）认认识与读写实验实验21. WiFFi-

17、特高高频无源射射频识别（UHF RFID）认识与读写实验实验22. WiFFi-有源源特高频射射频识别(UHF RFIDD)认识与与读写实验验实验23. 无线温温湿度传感感器综合设设计实验（*）实验24. WiFFi设备服服务器设计计实验（*）5.3 物物联网应用用层实验实验25. 人员考考勤管理系系统设计与与应用实验26. 仓储物物资管理系系统设计与与应用实验27. 无线环环境监测系系统设计与与应用实验28. 无线视视频监控系系统设计与与应用实验29. 室内智智能灯光控控制实验实验30. 物联网网综合设计计实验（集集有线传感感、无线传传感、人员员考勤、物物资管理，灯灯光智能控控制、风扇扇控制

18、、远远程监控于于一体）(*)可扩展更多多综合应用用类实验内内容（需第第三方软硬硬件支持）。5.4 部部分实验简简介5.4.11 网络层层5.4.11.1 实实验5 - 分布式式天线实验验：了解无线信信号在某一一指定范围围内的分布布方法和特特点，掌握握相关元器器件的特性性，学会使使用信号分分/合路器器、功率分分配器件、馈线、室室内天线等等器件完成成无线信号号的均匀覆覆盖。5.4.11.1.11 主要实实验设备：光载无线交交换机远端天线合/分路器器射频功率分分配器射频电缆单模光纤干线放大器器室内天线手提电脑（预预装信号测测量软件）5.4.11.1.22 网络拓拓扑：A. 射频频无源分布布系统图6：

19、无源源分布架构构图B. 射频频有源分布布系统图7：有源源分布架构构图测量各天线线覆盖区域域的信号强强度、信噪噪比、网路路吞吐量。5.4.11.2 实实验6 - 无线网网络信号分分布实验了解无线信信号的强度度与天线距距离的关系系及特点，学学会测量无无线信号强强度，学会会不同距离离点网络通通信速度的的测量和初初步分析。5.4.11.2.11 主要实实验设备物联网信息息平台台式电脑（带带无线网卡卡，预装信信号测量和和通信速度度测量软件件）手提电脑（预预装信号测测量和通信信速度测量量软件）5.4.11.2.22 网络拓拓扑及软件件测量 图8：双向向无线信号号测量图图9：无线线信号测量量软件测量和记录录

20、与天线盒盒不同距离离点的无线线信号强度度和上、下下行吞吐量量，两机在在不同距离离点的通信信质量评估估。5.4.22 感知层层5.4.22.1 实实验15 - 基于于433MMHz的无无线温湿度度传感器实实验了解无线温温湿度传感感器联网方方法，学会会数据采集集，认识传传感器通讯讯协议和点点对多点无无线传感网网组织方式式。5.4.22.1.11 主要实实验设备物联网信息息平台温湿度传感感器无线数传模模块WiFi设设备服务器器台式机（带带无线网卡卡）或手提提电脑串口线5.4.22.1.22 网络拓拓扑图10:基基于4333MHz的的无线传感感网组织架架构5.4.22.2 实实验23 - 无线线温湿度

21、传传感器综合合设计实验验（*）以温湿度传传感器为例例子，了解解传感器的的工作原理理，学会通通过单片机机或者嵌入入式ARMM来实现传传感器的设设计，以及及基本的无无线传感网网组建和数数据的采集集处理。5.4.22.2.11 主要实实验设备物联网信息息平台温湿度传感感器模块（元元器件套件件）WiFi设设备服务器器台式电脑（带带无线网卡卡）或手提提电脑5.4.22.2.22 设计架架构：图11：无无线传感器器设计整体体架构图12：传传感器硬件件电路图13：传传感器时序序图图14：时时序的软件件代码模拟拟5.4.33 应用层层实验26 - 仓储储物资管理理系统设计计与应用了解详细的的仓储物流流过程，亲

22、亲自对各种种电子标签签进行选择择和信息初初始化，设设计出入库库计划，对对物料进行行出入库的的读写操作作，对物料料进行盘点点，统计和和查询数据据，对管理理物料的相相关责任人人及物料进进行定位。主要实验设设备：物联网信息息平台固定式射频频读写器（低低频，高频频及特高频频）手持式射频频读写器（支支持条码扫扫描）各类电子标标签（低频频，高频及及特高频）WiFi设设备服务器器射频电缆天线台式机（带带无线网卡卡）或手提提电脑主要业务流流程示意图图：A：物料电电子标签信信息分类，注注册，贴附附于实验物物料上，模模拟产线扫扫描，出货货包装，信信息绑定，物物资盘点等等，如下图图15。图15B: 物料料出入库信信

23、息读取和和处理，仓仓库间运输输转移，人人与设备定定位等，如如下图166。图16C: 软件件模拟流程程，如下图图17。图17D：数据查查询，如下下图18。图185.5 实实验设备序号功能模块设备名称数量单位备注1基于光载无无线交换机机的物联网网信息平台台主机箱2台无线信号光光/电转换换，信号链链路射频交交换，信道道重构信号箱2台无线信号发发生，处理理，基带协协议处理远端射频单单元8台远端光/电电转换，天天线，无线线信号发射射和接收系统管理软软件1套管理整个无无线网络2设备联网模模块WiFi设设备服务器器25个用于各种设设备与WiiFi无线线网络的连连接串口转无线线模块6个RS2322转WiFFi

24、,设备备服务器的的设计3智能家居类类WiFi智智能家居综综合控制器器6套实现灯光，窗窗帘，部分分小家电等等控制智能家居控控制平台软软件1套配套软件无线摄像头头3个无线摄像头头，支持WWiFi视频监控平平台软件1套配套软件4无线传感类类温湿度传感感器6个室内温湿度度监测光照传感器器6个室内光照度度监测红外传感器器6个人体红外探探测Zigbeee采集器器18个作为传感器器ZigBBee节点点或数据中中继点ZigBeee协调器器6个作为传感器器ZigBBee数据据汇聚点433MHHz无线数数传模块24个作为传感器器通过4333MHzz无线通信信传输节点点和汇聚点点温湿度传感感器模块6套作为传感器器设

25、计基础础模块，包包含各类元元器件环境监测平平台软件1套配套软件，支支持多种WWSN组网网方式，管管理各个传传感器状态态，提供数数据实时显显示，数据据查询，预预警等5仓储物流管管理类低频RFIID标签50个低频RFIID标签工作频率：125KKHz低频阅读器器2个低频RFIID阅读器器工作频率：125KKHz特高频RFFID标签签150张特高频RFFID标签签工作频率：工作频率率：86009600MHz小型固定式式射频读写写器2台特高频RFFID读写写器，可做做标签初始始化，一般般读操作工作频率：频率：9902MHHz9228MHzz大型固定式式RFIDD读写器1台特高频RFFID读写写器，支持

26、持多标签同同时读写和和远距离读读写工作频率：频率：9902MHHz9228MHzz手持式RFFID读写写器1台手持式特高高频RFIID读写器器，内置操操作系统，移移动操作工作频率：频率：9902MHHz9228MHzz有源RFIID标签30个有源RFIID标签工作频率：2.4GGHz-22.5GHHz有源RFIID读写器器2台有源RFIID读写器器工作频率：2.4GGHz-22.5GHHz射频电缆6根射频电缆，用用于连接读读写器和天天线天线6根天线仓储管理平平台应用软软件1套模拟仓储物物流管理6考勤管理类类高频RFIID标签60个高频RFIID标签工作频率：13.556MHzz高频读写器器2个

27、高频RFIID读写器器工作频率：13.556MHzz人员考勤管管理平台应应用软件1套模拟实验室室人员考勤勤7嵌入式物联联网实验箱箱（*）嵌入式物联联网实验箱箱6个嵌入ARMM，单片机机及C语言言，LINNUX系统统应用教学学8其他机柜1个电子电器若干个插座，电源源线，接头头等电路布线1项网络布线1项9项目系统集集成系统集成服服务1项系统集成5.6 物物联网信息息平台拓扑扑结构图19：以以光载无线线交换机为为核心的物物联网信息息平台5.7 方方案特点多学科：支支持多种学学科实验。可扩展：系系统设计预预留传感器器和执行器器件接口，可可以任意外外接其它器器件。基于于接口,学学生可以扩扩展创新硬硬件和

28、软件件创新，实实现学习习 + 创新 + 科研 的综合应应用。先进性：采采用先进的的光载无线线通信，无无线传感网网及RFIID中间件件技术，符符合实际应应用要求。紧扣物联联网相关新新技术及发发展方向。易操作：采采用一体化化的操作台台，集成监监控、传感感器、执行行器件、开开关、串口口插槽等；并采用可可视化的监监控软件，界界面友好，操操作简便。真正的“透透明”教学，通通过直观和和形象的应应用场景，使使学生可以以直接体会会物联网的的应用场景景；开放产产品设计的的软硬件资资源，同时时配套详细细的教学实实验文档，让让学生以工工程技术开发形形式学习原原理知识，融融会贯通各各个学科的的知识，达达到真正的的学以

29、致用用。 三、典型型案例1. 合肥肥工业大学学物联网联联合实验室室合肥工业大大学是一所所教育部直直属的全国国重点大学学、国家“211工工程”重点建设设高校和“985工工程”优势学科科创新平台台建设高校校。同时也也是我国第第一批开设设物联网专专业的高校校之一。为满足未来来5-100年，社会会对拥有物物联网专业业相关学历历或受过专专业培训的的人才的巨巨大需求，提提升物联网网实训室的的价值。合合肥工业大大学与广州州飞瑞敖电电子科技有有限公司联联合成立了了专业的物物联网实训训室，目标标就是共同同推进物联联网行业的的产业化，加加强在科研研合作及毕毕业生实习习、就业等等方面的工工作。实训训室课程内内容设置

30、考考虑了前瞻瞻性和实用用性，覆盖盖了环境监监测、智能能仓储物流流、电网电电动汽车充充电桩等物物联网行业业应用技术术，强调学学生的实际际应用能力力。图20：合合肥工业大大学案例更多案例2.1 行行业案例南方电网电电动汽车充充电桩中国电信集集团广东研研究院广州港集团团有限公司司广东省妇幼幼保健院四会市规划划局广东省造纸纸所珠海市斗门门区某大型型水产养殖殖基地2.2 实实验室案例例北京邮电大大学广东技术师师范学院南昌工程学学院燕山大学广州大学松松田学院四、关于飞飞瑞敖公司司广州飞瑞敖敖电子科技技有限公司司是成立于于20066年8月，注注册资金11158万万，位于广广州市番禺禺天安科技技园。公司司致力于将将光通信技技术、无线线局域网技技术、嵌入入式系统和和射频识别别技术(RRFID)融为一体体，构建基基于WiFFi国家标标准和光载载无线电的的