CN202713378U - 一种新型物联网技术应用实训*** - Google Patents

一种新型物联网技术应用实训*** Download PDF

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Inventor
黄华圣
王志华
廖空航
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Zhejiang Tianhuang Science and Technology Industrial Co Ltd
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Zhejiang Tianhuang Science and Technology Industrial Co Ltd
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Abstract

本实用新型属于教学设备领域，具体涉及一种新型物联网技术应用实训***。该实训***由感知节点单元、嵌入式网关单元、智能对象单元、网络服务器单元组成，模块化设计，可扩展性强。本实用新型实现了GPRS/GSM无线网络、WIFI无线网络、Zigbee无线网络、CAN有线网络、Internet网络、485有线网络等多网络融合，提供了物联网技术在智能家居、视频监控、环境检测、电力监测等领域的应用案例,适合学生的实践技能教学、毕业设计参考、师生技能大赛以及研究生科研项目实训。

Description

一种新型物联网技术应用实训***
技术领域
本实用新型涉及一种教学实验装置，具体涉及一种新型物联网技术应用实训***。
背景技术
“物联网”被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。物联网作为21世纪正在经历的一次新的技术革命，不仅受到了学术界、产业界、各相关行业和应用市场的高度关注，更得到了各国政府的高度重视，将其作为国家战略进行长期部署。
物联网行业目前尚处于起步阶段，可以预见在未来必将迎来高速发展，而社会也对掌握现代化物联网技术的高端技能人才产生巨大的需求。早在2010年***通知中就已将物联网作为战略性新兴产业相关专业的重点，开始鼓励各高校申报相关专业。
目前全国有不少高校设置了物联网工程专业、传感器技术专业、智能电网信息工程专业等物联网相关专业，而配套教学设备的稀缺不利于物联网技术的教学开展。 
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型物联网技术应用实训***。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案主要由感知节点单元、嵌入式网关单元、智能对象单元、网络服务器单元组成；
所述感知节点单元包括一组信息传感设备终端，所述每个信息传感设备终端既能独立运行，又可将信息传送到嵌入式网关单元集中处理；
所述嵌入式网关单元使用ARM微处理器作为主控制器，主要负责各个单元之间的信息交换；
所述智能对象单元包括一组应用对象设备，所述每个应用对象设备既可本地控制，又可通过嵌入式网关单元集中控制；
所述网络服务器单元上安装有工控机，所述工控机上运行有监控软件，可以对整套***进行综合管理。
所述的物联网技术应用实训***，其特征在于所述的感知节点单元中的信息传感设备终端包括安防检测终端、环境检测终端、远程抄表终端、智能遥控终端。
所述的物联网技术应用实训***，其特征在于所述的嵌入式网关单元包括网关控制器、显示模块、GPRS/GSM扩展模块、Zigbee扩展模块、USB-HUB模块、功放模块、无线WIFI模块。
所述的物联网技术应用实训***，其特征在于所述的智能对象单元包括安防执行终端、智能电器终端以及可视对讲终端。
所述的物联网技术应用实训***，其特征在于所述的网络服务器单元安装交换机或无线路由器。
本实用新型实现了GPRS/GSM无线网络、WIFI无线网络、Zigbee无线网络、CAN有线网络、Internet网络、485有线网络等多网融合，提供了物联网技术在智能家居、视频监控、环境检测、电力监测等领域的应用案例,适合学生的实践技能教学、毕业设计参考、师生技能大赛以及研究生科研项目实训。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的整体组成框图。
图2是本实用新型的安防检测终端的组成框图。
图3是本实用新型的节点控制器的组成框图。
图4是本实用新型的环境检测控制器的组成框图。
图5是本实用新型的远程抄表终端的组成框图。
图6是本实用新型的智能遥控终端的组成框图。
图7是本实用新型的网关控制器的组成框图。
图8是本实用新型的安防执行终端的组成框图。
图9是本实用新型的智能电器终端的组成框图。
图10是本实用新型的可视对讲终端的组成框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的新型物联网技术应用实训***主要由感知节点单元、嵌入式网关单元、智能对象单元、网络服务器单元组成。感知节点单元包括一组信息传感设备终端，感知节点单元中的信息传感设备终端包括安防检测终端、环境检测终端、远程抄表终端、智能遥控终端。感知节点单元的每个信息传感设备终端既能独立运行，又可将信息通过CAN总线、485总线、Zigbee无线网络传送到嵌入式网关单元集中处理。嵌入式网关单元使用ARM微处理器作为主控制器，包括网关控制器、显示模块、GPRS/GSM扩展模块、Zigbee扩展模块、USB-HUB模块、功放模块、无线WIFI模块。嵌入式网关单元负责各个单元之间的信息交换。智能对象单元包括一组应用对象设备，应用对象设备包括安防执行终端、智能电器终端以及可视对讲终端，智能对象单元的每个终端既可本地控制，又可通过CAN总线、Zigbee无线网络由嵌入式网关单元集中控制。网络服务器单元包括工控机、交换机以及无线路由器。网络服务器单元可通过WIFI无线网络、Internet网络与嵌入式网关单元通信，实现***的综合联动控制。
如图2所示，安防执行终端包括节点控制器、红外栅栏探测器、吸顶式红外探测器、紧急按钮、烟雾探测器、燃气探测器、水浸探测器、震动探测器以及门磁探测器。
如图3所示，节点控制器使用单片机作为主控制器，板载四位拨码开关，通过拨码开关可对节点进行编号，预留了CAN总线接口、串口、二路I/O输入接口、一路继电器输出接口、ISP接口以及JTAG接口。节点控制器可通过CAN总线与其他单元进行联动。
如图4所示，环境检测控制器使用单片机作为主控制器，板载四位数码管、蜂鸣器、指示灯以及功能按键，预留了CAN总线接口、串口、传感器接口、ISP接口以及JTAG接口。传感器接口可接常用的环境检测相关的传感器，如温湿度传感器。通过板载的四位数码管可显示当前测量的温湿度值。环境检测控制器可通过CAN总线将传感器信息传送到嵌入式网关单元进行综合处理。
如图5所示，远程抄表终端包括智能电表和智能燃气表。智能表通过485总线与嵌入式网关单元通信，从而实现远程抄表的功能。
如图6所示，智能遥控终端包括红外遥控器和红外接收控制器。其中红外接收控制器使用单片机作为主控制器，板载四位数码管、蜂鸣器以及指示灯，预留串口、CAN总线接口、ISP接口以及JTAG接口。智能遥控终端可通过CAN总线与嵌入式网关单元进行通信，从而实现红外遥控智能电器的功能。
如图7所示，网关控制器由核心板、主板、接口板组合而成，模块化设计，为方便教学，预留了丰富的接口，包括以太网接口、CAN总线接口、485总线接口、串口、USB主从接口、液晶屏接口、触摸屏接口、音频接口以及SD卡接口。
如图8所示，安防执行终端包括节点控制器、声光报警器以及排风扇。节点控制器可通过CAN总线与嵌入式网关单元通信，实现***的综合联动。
如图9所示，智能电器终端包括电动窗帘节点和情景灯节点。其中电动窗帘节点包括电动窗帘控制器和电动窗帘模型。情景灯节点包括情景灯控制器、普通灯、有级调光灯以及无线调光灯。
如图10所示，可视对讲终端包括室外主机、多功能室内主机、联网器、电控门模型以及电源模块。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型物联网技术应用实训***，其特征在于该***主要由感知节点单元、嵌入式网关单元、智能对象单元、网络服务器单元组成；
所述感知节点单元包括一组信息传感设备终端，所述每个信息传感设备终端既能独立运行，又可将信息传送到嵌入式网关单元集中处理；
所述嵌入式网关单元使用ARM微处理器作为主控制器，主要负责各个单元之间的信息交换；
所述智能对象单元包括一组应用对象设备，所述每个应用对象设备既可本地控制，又可通过嵌入式网关单元集中控制；
所述网络服务器单元上安装有工控机，所述工控机上运行有监控软件，可以对整套***进行综合管理。
2.根据权利要求1所述的物联网技术应用实训***，其特征在于所述的感知节点单元中的信息传感设备终端包括安防检测终端、环境检测终端、远程抄表终端、智能遥控终端。
3.根据权利要求1所述的物联网技术应用实训***，其特征在于所述的嵌入式网关单元包括网关控制器、显示模块、GPRS/GSM扩展模块、Zigbee扩展模块、USB-HUB模块、功放模块、无线WIFI模块。
4.根据权利要求1所述的物联网技术应用实训***，其特征在于所述的智能对象单元包括安防执行终端、智能电器终端以及可视对讲终端。
5.根据权利要求1所述的物联网技术应用实训***，其特征在于所述的网络服务器单元安装交换机或无线路由器。
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