物联网工程实施实验台200207

—产品简介物联网—产品简介物联网工程实施实验台北京京胜世纪科技有限公司目录TCTC1. 产品概述 32. 产品特点 42.1. 覆盖各种感知设备 42.2. 支持各种通讯连接方式 42.3. 支持设备特性认知实验 42.4. 支持设备安装调试实验 52.5. 支持综合应用实施实验 53. 适用范围 63.1. 基础原理教学 63.2. 工程实施教学 63.3. 应用开发教学 63.4. 创新创意研究 64. 功能简介 64.1. 硬件清单 74.2. 主要模块组合方式 114.3. 主要模块架构设计 124.4. 部分接口模块设计图 124.5. 实验设计思路 154.6. 协议原理 164.7. 硬件接口 184.8. 设备特性 184.9. 安装调试 194.10. 应用调试 204.11. 实验教学资源 215. 产品报价 25产品概述由于物联网工程实施难度并不低，因此导致目前市场上物联网工程实施人才的需求量很大，因此，培养工程实施人才迫在眉睫；经调查发现，目前市场上没有一家公司具有能够满足高校教学、科研等领域的产品，京胜世纪经过不断的需求采集、探讨，特研发此产品，在国内算是首家推出物联网工程实施实验台的厂家，能够真正的满足学生动手能力的培养以及教师授课的需求。物联网工程实施与其他软件应用实施所需掌握的技术不尽相同，它不仅仅需要学生具有网络安装调试，软件部署调试的技能，还需要学生掌握物联网各种设备的特性，以及安装调试方法、测试方法等。物联网工程实施实验台主要的作用就是，让学生能够从无到有，以循序渐进的方式直到完全具备工程实施人才所需要的能力。物联网工程实施实验台首先从设备基本认知及特性以及工作原理入手，先让学生了解每一种设备所具有的功能和特性，例如：物联网实施实验台中的接口实验，因为物联网工程实施中的设备具有各种各样的设备接口，因此，学生先从接口入手，了解每种接口的特性及如何应用；其次掌握各种物联网设备基本特性及工作原理，了解每种设备在工作中具体是怎么回事，例如：可以读取多少标签，可以读取多远的距离等等，逐渐深入到应用软件中如何设备选型，设备安装调试等，最终能够让学生独立完成应用的设备选型、搭建、调试等工作，真正的掌握物联网工程实施技术。图–物联网工程实施知识体系产品特点覆盖各种感知设备实验台内共计六大模块，分别为内置一体式PC、通讯控制器、输入输出接口控制器、RFID、工程验证模组与网络控制器、通用接口转换模组，其中每个模块下设多个设备。实验台还以配件的形式提供一些工业级RFID和传感器等设备。支持各种通讯连接方式实验台中提供Zigbee、Wifi、蓝牙、无线电通信、各种有线通信（十几种常用方式）等通信方式，并提供常用的接口转换方式。能够支持各种设备的不同通讯接口，确保涵盖在工程实施过程中遇到的各种常用接口。支持设备特性认知实验实验台每个感知设备均配备特性认知操作软件，以及配套教学知道文档，能够让学生掌握每个感知设备的基本特性及原理。图–高频15693操作软件支持设备安装调试实验实验台设计主要目的是锻炼学生动手能力培养工程实施方面人才，实验台配套详细实验指导文档，实验指导文档内详细说明各个设备如何连接、测试、调试、部署等技术点，例如：高频天线如何进行性能调试等。支持综合应用实施实验实验台配套综合应用系统软件，可将实验台内各种设备进行组合，形成综合应用，提供的综合应用包含校园一卡通、智能仓储、人员区域定位、不停车收费系统等，学生可根据提供的实验指导文档搭建综合应用实施实验。适用范围基础原理教学支撑学生进行RFID、WSN各种设备的基础原理实验、协议特性实验，以及详细的基础教学实践和针对知识点的专项教学实践。工程实施教学支撑学生进行智慧商城工程实施教学，例如：购物车定位设备选型、仓位天线的调试与测试，在工程方面需要先掌握所有设备的特性，例如：天线的方向不同读取标签效果如何、线极化和圆极化的区别等等。应用开发教学支撑学生根据教学资源包进行智能仓储、校园一卡通、智能门禁、人员区域定位等系统应用拆解和综合应用开发实训。创新创意研究支撑学生进行智慧医疗、智慧校园、智能交通、智能物流、新零售等各行业的应用创新研究。功能简介物联网工程实施实验台内共计六大模块，分别为内置一体式PC、通讯控制器、输入输出接口控制器、RFID、工程验证模组与网络控制器、通用接口转换模组。并提供工业级RFID、传感器配件。可支撑绝大部分与物联网工程实施相关的实验实训。产品效果图如下：硬件清单模块名称详细设备说明必选/选配基础模块实验平台体1个；配套线材及线材制作工具1套；屏蔽材料1套；一体式PC1台；路由器1台。运行仿真平台客户端、运行资源平台，调试、配置软硬件。必选通讯控制器模块无线通信：ZigBee通讯模块×3Wi-Fi通讯模块×3蓝牙BLE模块×3蓝牙SPP模块×3315MHz无线遥控编解码模块×1433MHz无线遥控编解码模块×1红外遥控编解码模块×1有线通信：TTL1.8×1TTL3.3×1TTL5.0×1RS232×1RS485×1RS422×1用于物联网感知与执行层设备的接入。必选输入输出接口控制模块干接点输入×6干接点输出×612V湿接点输入×612V湿接点输出×624V湿接点输入×624V湿接点输出×60～5V电压DA输出×60～10V电压AD输入×64～20mA电流输出×64～20mA电流输入×6输入输出接口模块用于开关量、模拟量信号输入输出。必选RFID控制器低频（EMID）×1高频（ISO14443A/B）×1高频（ISO15693）×1超高频（ISO18006C/BEPCGen2）×1有源2.4G读写器×1用于进行RFID相关的实验。必选工程验证模组与网络控制器等进行验证。RJ11(6P6C)×4RJ45(8P8C)×48P端子×4同轴电缆×4AR9331无线路由器×3RJ45（100Mbps）×4在PC软件以可视化形式对工程实施制作的线材必选通用接口转换模组RS232转RS485×2RS232转RS422×2RS232转TTL1.8×2RS232转TTL3.3×2RS232转TTL5.0×2主要用于常用接口转换。必选工业级配件设备门禁控制器×1电磁锁×114443RFID双频读写器×115693RFID多路复用器×1温湿度传感器（电流值）×1温湿度传感器（电压值）×1温湿度传感器（485通信）×1红外传感器（开关量）×1各种屏蔽材料、线材等若干。主要用于工业级设备的认知和调试。必选工业级四通道超高频读写器套件四通道超高频读写器×1圆极化超高频天线×1线极化超高频天线×1天线支架×1主要用于四通道超高频读写器、天线的安装调试及应用体验。选配高频天线调试套件高频读写器×1场强探测板×1射频头若干，射频线一卷，天线适配板×5工具箱（夹线钳、螺丝刀、剥线钳、万用表、电烙铁等）×1主要用于高频15693频段天线的制作与调试。选配选配通信模块NB-IOT套件：通讯模组×1，NB-IOT卡×1LORA套件：网关×1，通信节点×3。传感器套件：温湿度、光照、气压等常见232、485传感器5个。主要用于NB-IOT和LORA设备的安装调试。选配主要模块组合方式主要模块架构设计部分接口模块设计图实验设计思路物联网工程实施实践的掌握需要经过基础的各种感知设备的原理，协议的认知，到硬件接口的掌握，到感知设备的特性及安装调试，设备选型、测试以及应用调试的过程。图–循序渐进的实验步骤 学生只有先了解设备接口、掌握了各种设备的特性及工作原理、才能够在想要实现一个综合应用时知道如何进行设备选型，选择这种设备是否能够实现当前环境所需，以及优缺点，设备选型后需经过不断的测试，才能达到最终适合的效果，完成整个工程应用的调试部署。协议原理系统内主要包含目前物联网中的无线射频识别技术（RFID）、无线传感器网络技术（WSN）。首先学生要掌握RFID最基本协议的原理，系统中RFID包含3种频段4种协议，分别是125KHz、13.56MHz（ISO/IEC14443、ISO/IEC15693）、900MHz（ISO/IEC18000-6）；其中WSN中又包含Zigbee技术、传感器数据采集技术；通过配套软件可掌握每种协议的基本特性及工作原理，例如下图所示低频125KHz图–125K原理操作软件高频13.56MHz（ISO/IEC15693）图–15693原理操作软件高频13.56MHz（ISO/IEC14443）图–14443原理操作软件超高频900MHz（ISO/IEC18000-6）图–18000-6原理操作软件硬件接口物联网工程实施需要用到多种设备，同时，不能保证每个厂家的设备接口是一致的，因此，需要学生掌握多种通信接口的原理以及使用方法，学习每种接口的特性、接口转换设备、接口制作以及线材制作等。设备特性通过学习设备特性，学生可掌握每个频段读写距离、读写方式、影响因素等等，通过此部分的学习，可根据系统需求进行设备选型，例如：圆极化天线与线极化天线的选型等等。例如：低频125KRFID读写器：低频（125KHz）：该频段具有很强的场穿透性，使用不受限制，性能不受环境影响，最大识别距离一般小于60cm，主要应用于门禁、车辆管理等系统高频14443RFID读写器：该协议由于特性原因，多用于校园一卡通等类似存储人员信息及支付类方面。高频15693RFID读写器：高频（10-15MHz）：该频段与低频相比，具有防冲撞、能同时识别多个标签的优点，但其性能受环境影响，识别距离一般小于100cm，主要用于图书管理、物流等系统。高频15693RFID天线：配合高频15693RFID读写器使用，能够随意改变识别范围，可根据具体环境定制。超高频18000-6RFID读写器：超高频（850-960MHz）：该频段较高频相比，具有可实现长距离识别的优点，最大识别距离可达到10m，但其性能受环境影响较大，主要用于铁路车辆识别，集装箱识别等系统超高频18000-6RFID天线：配合超高频18000-6RFID读写器使用，有圆极化和线极化区别，根据不同环境采用不同天线。网关：管理所有Zigbee节点及整个WSN网络。温湿度传感器：输出模拟信号，分别输出电压信号、电流信号、485信号。……安装调试在物联网工程实施现场会有很多情况，当已经选择好了最合适本系统频段的设备，但同样满足不了需求，例如：“读写器不是读取的越远越好，而是适合现场的环境，现场的条件”；这样就需要掌握如何使用同样的设备，获得不同的结果来达到最优的效果；例如900MHz读写器，识别的距离过远或者距离达不到要求，这样就需要调整功率，调整到最优效果。在这里就需要学生掌握现场安装调试技能，部分实验内容如下所示：通信线材选择；圆极化天线；线极化天线；全向天线；PCB天线；标签贴放方式；……。应用调试当全部测试与调试完毕后，需要进行应用调试；此时将配套的应用部署达到系统要求的稳定性，其中包含高频15693RFID天线制作及调试，可根据实际需求自行定制天线大小及样式，部分应用内容如下所示：智能仓储系统；资产管理系统；运输在途监控系统；校园一卡通系统；人员区域定位系统；不停车收费系统；……。

实验教学资源序号模块名称实验内容1通信控制模块实验Zigbee通信实验WIFI通信实验蓝牙BLE通信实验蓝牙SPP通信实验315M无线遥控编解码实验433M无线遥控编解码实验红外遥控遥控编解码实验TTL1.8通信实验TTL3.3通信实验TTL5.0通信实验RS232通信实验RS485通信实验RS422通信实验2输入输出接口实验干接点输入实验干接点输出实验12V湿节点输入实验12V湿节点输出实验24V湿节点输入实验24V湿节点输出实验0～5V电压DA输出0～10V电压AD输入4～20mA电流输出4～20mA电流输入2通用接口转换实验USB转RS232RS485转RS232RS232转RJ45RS232转WiFiUSB转蓝牙RS232转ZigbeeRS232公母头……3RFID模块实验射频接口实验射频线缆制作低频125K读写距离测试低频125K多标签读写测试低频125K读写速率测试低频125K门禁控制器安装调试低频125K可读写标签复制14443读写距离测试14443多标签读写测试14443读写速率测试14443一卡通发卡器安装调试14443一卡通消费机安装调试15693（近距离）读写距离测试15693（近距离）多标签读写测试15693（近距离）读写速率测试15693（远距离）调制方式设置15693（远距离）读写功率设置15693（远距离）读写距离测试15693（远距离）标签方向与读写测试15693（远距离）多标签读写测试15693（远距离）读写速率测试15693（远距离）多路复用器安装调试15693（远距离）功率分配器使用15693（远距离）天线制作与调试15693（远距离）组合天线的使用15693（远距离）图书管理贴签调试15693（远距离）屏蔽与干扰测试15693（远距离）智能书架安装调试超高频900M读写功率设置超高频900M天线类型与读写测试超高频900M线材选择与读写测试超高频900M射频屏蔽与干扰测试超高频900M智能车辆识别测试超高频900M多标签读写测试超高频900M读写速率测试超高频900M读写距离测试4传感器模块实验传感器数据采集（串口连接）模拟量数字量转换继电器安装调试5WSN模块实验Zigbee网关与协调器设置Zigbee固件烧录ZigbeePID设置与组网Zigbee射频屏蔽与干扰测试6NB-IOT实验NB-IOT通信配置实验传感器数据采集实验环境监测系统实施实验设备检测系统实施实验7LORA实验网关配置实验传感器数据采集试验环境监测系统实施实验设备检测系统实施实验产品报价报价表中包括必选和全选两种价格。必选模块价格为98000元，选配部分54000元。总计：152000元。序号模块名称设备清单数量单位单价备注1基础模块实验平台体1个；配套线材及线材制作工具1套；屏蔽材料1套；一体式PC1台；路由器1台。1套30000必选2通信控制器模块无线通信：ZigBee通讯模块×3，Wi-Fi通讯模块×3，蓝牙BLE模块×3，蓝牙SPP模块×3，315MHz无线遥控编解码模块×1，433MHz无线遥控编解码模块×1，红外遥控编解码模块×1.有线通信：TTL1.8×1，TTL3.3×1，TTL5.0×1，RS232×1，RS485×1，RS422×1。实验资源：配套提供实验教学软件1套、实验指导书1套。1套12000必选3输入输出接口控制模块干接点输入×6，干接点输出×6，12V湿接点输入×6，12V湿接点输出×6，24V湿接点输入×6，24V湿接点输出×6，0～5V电压DA输出×6，0～10V电压AD输入×6，4～20mA电流输出×6，4～20mA电流输入×6。实验资源：配套提供实验教学软件1套、实验指导书1套。1套8000必选4RFID模块低频（EMID）×1，高频（ISO14443A/B）×1，高频（ISO15693）×1，超高频（ISO18006C/BEPCGen2）×1。有源2.4G读写器×1实验资源：配套提供实验教学软件1套、实验指导书1套。1套16000必选5工程验证模组与网络控制器RJ11(6P