物联网技术与应用实验报告.docx
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物联网技术与应用实验报告
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物联网技术与应用实验报告
篇一:
物联网实验报告
物联网中的RFID技术实验
实验题目:
RFID技术实验
姓名:
学号:
学院:
专业:
年级姜宇栋20XX00800098机电与信息工程学院电子信息科学与技术20XX级
20XX年12月6日
1实验总体方案
1.1实验目的
1)掌握读卡器与网关的连接,熟悉无源标签(也称无源卡片、无源卡)的写操作。
2)掌握标签读取,理解网关通过Rs232串口与计算机连接,并在计算机上通过串口读取标签信息。
1.2实验设备
1)感知RF2平台内的hF读卡器1台,Iso1443A标签1个,网关主板1块,电源1个,连接线1个。
2)感知RF2平台内的hF读卡器1台或uhF读卡器1台,Iso1443A或Is
o15693或epcgen2标签若干个,网关主板1块,电源2个,连接线1个,uhF天线1个,RFID演示软件。
1.3实验原理
RFID是射频识别技术,利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的。
RFID较其他技术明显的优点是电子标签和阅读器无需接触便可完成识别。
射频识别技术改变了条形码依靠“有形”的一维或二维几何图案来提供信息的方式,通过芯片来提供存储在其中的数量巨大的无形信息。
1、RFID系统由五个组件构成,包括:
传送器、接收器、微处理器、天线、标签。
(1)、传送器、接收器和微处理器通常都封装在一起,又称为阅读器,阅读器是RFID系统最重要也是最复杂的一个组件。
因其工作模式一般是主动向标签询问标识信息,所以有时又被称为询问器(Interrogator)。
下图显示不同类型的阅读器。
阅读器可以通过标准网口、Rs232串口或usb接口同主机相连,通过天线同RFID标签通信。
有时为了方便,阅读器和
(2)、天线以及智能终端设备会集成在一起形成可移动的手持式阅读器。
天线同阅读器相连,用于在标签和阅读器之间传递射频信号。
阅读器可以连接一个或多个天线,但每次使用时只能激活一个天线。
RFID系统的工作频率从低频到微波,这使得天线与标签芯片之间的匹配问题变得很复杂。
(3)、标签(Tag)是由耦合元件、芯片及微型天线组成,每个标签内部存有唯一的电子编码,附着在物体上,用来标识目标对象。
标签进入RFID阅读器扫描场以后,接收到阅读器发出的射频信号,凭借感应电流获得的能量发送出存储在芯片中的电子编码(被动式标签),或者主动发送某一频率的信号(主动式标签)。
2、RFID频率是RFID系统的一个很重要的参数指标,它决定了工作原理、通信距离、设备成本、天线形状和应用领域等因素。
RFID典型的工作频率有125Khz、133Khz、13.56mhz、27.12mhz、433mhz、860-960mhz、2.45ghz、5.8ghz等。
按照工作频率的不同,RFID系统集中在低频、高频和超高频三个区域
低频(LF)范围为30khz-300khz,RFID典型低频工作频率有125khz和133khz两个,该频段的波长大约为2500m。
低频标签一般都为无源标签,其工作能量通过电感耦合的方式从阅读器耦合线圈的辐射场中获得,通信范围一般小于1米。
除金属材料影响外,低频信号一般能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。
高频(hF)范围为3mhz-30mhz,RFID典型工作频率为13.56mhz,该频率的波长大概为22米,通信距离一般也小于1米。
该频率的标签不再需要线圈绕制,可以通过腐蚀活着印刷的方式制作标签内的天线,采用电感耦合的方式从阅读器辐射场获取能量。
超高频(uhF)范围为300mhz-3ghz,3ghz以上为微波范围。
采用超高频和微波的RFID系统一般统称为超高频RFID系统,典型的工作频率为:
433mhz,860-960mhz,2.45ghz,5.8ghz,频率波长大概在30厘米左右。
严格意义上,2.45ghz和5.8ghz属于微波范围。
超高频标签可以是有源标签与无源标签两种,通过电磁耦合方式同阅读器通信。
通信距离一般大于1米,典型情况为4-6米,最大可超过10米。
2实验过程
2.1读写标签实验:
1)通过连接线把网关主板左上角RFID接口与hF读卡器连接起来,并为网关主板接上电源。
2)打开网关主板电源开关,进入sensorRF网关驱动软件选择界面,选择RFID。
4)进入RFID读卡界面。
5)选择Iso14443A实验操作。
6)把Iso1443A标准标签放至hF读卡器上。
7)通过wInce上的虚拟键盘输入相应16位16进制ID。
8)点击“写入地址”,如果写入标签失败,会弹出“写入失败,未找到卡片”的提示框。
如果成功把ID写入标签,会弹出“写入成功”的提示框,如下图所示。
9)点击“开始读取”把Iso1443A标准标签放至hF读卡器上。
新读取的标签ID就变成了刚刚输入的11111111222222223333333444444444
2.2应用系统演示:
1)根据准备读取标签,通过连接线把网关主板左上角RFID或uhF接口与hF或uhF读卡器连接起来,并为网关主板及uhF读卡器接上电源。
2)打开uhF读卡器电源开关,确定右边D1-D4灯那一个亮起,关闭电源开关。
把uhF天线与uhF读卡器亮灯那一个天线接口连接起来。
3)通过Rs232串口线把计算机与网关主板连接起来。
4)打开网关主板电源开关及读卡器电源开关,进入sensorRF网关驱动软件选择界面,在选择RFID读卡功能:
5)根据网关连接不同读卡器,选择不同RFID实验图标进入实验界面。
7)选择“开始读取”进入实验界面,如下图所示。
8)此时打开sensorRF2平台配置上位机软件RFID演示软件,注:
RFID演示软件是基于mssQL数据库的,因此在使用RFID演示软件前请确保计算机已经安装好mssQL数据库。
篇二:
物联网技术概论-实验报告
实验项目
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《物联网技术概论》实验报告填写要求
一、基本说明:
本课程共需完成实验项目八个,每次实验的完成时间为2课时。
每一次实验均须提交一份实验报告。
二、实验报告书写要求:
1.实验目的和要求:
明确实验的内容和具体任务;2.实验原理:
实验内容的简要原理、图表、公式、计算等3.实验步骤:
实验操作方法、操作规范、操作步骤及操作注意事项4.实验记录:
准确无误的记录实验数据、实验结果。
5.实验小结:
针对实验中碰到的问题进行组内以及组外讨论,遇到不能解
决的问题时向指导老师请教,并将问题的提出以及解决的过程写入实验报告,以作为以后学习的参考。
问题要具体描述,避免抽象地罗列、笼统地讨论;
6.全部文字叙述内容要求简明扼要,思路清楚;7.本课程实验实行分组,实验由组内成员配合完成。
三、其他要求:
要求实验报告字迹工整、文字简练、数据齐全、分析充分、具体、定量。
对于抄袭实验报告和编篡原始数据的行为,一经发现,以零分处理,并根据相关条例给予处分。
四、成绩评定:
实验报告由指导老师评定成绩,成绩分为优、良、中、及格与不及格五个等级。
实验成绩占期末总评成绩的30%
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实验一虚拟技术及应用
一、实验目的
1、掌握虚拟软件平台的安装2、掌握常见虚拟机的应用二、实验环境
主机1台,cygwin,Vmware9.0三、实验任务与要求1、安装cygwin2、使用cygwin3、安装Vmware9.0
4、基于Vmware9.0构建一台虚拟机
四、实验步骤及思考题(实验主要过程请截图说明)1、安装cygwin
具体任务:
安装好cygwin,并登陆验证
2、使用cygwin具体任务:
基于Vpc20XX构建一台虚拟机,虚拟机名称为各位“序号-姓名拼音”。
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进入cygwin界面
3、安装Vmware9.0具体任务:
安装
Vmware9.0
4、基于Vmware9.0构建一台虚拟机
具体任务:
基于Vmware9.0构建一台虚拟机,虚拟机名称为各位“序号-姓名拼音”,安装Linux系统并登陆验证
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安装Linux系统:
登陆Linux系统:
【思考题】
1、简述什么是虚拟机技术?
利用软件在原来的电脑上面虚拟出一个新的电脑的技术,是在现有的操作系统上虚拟出一个新的子系统的技术。
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篇三:
物联网实验报告
华北科技学院管理学院
实验报告册
实验报告
实验时间:
20XX年5月30日7-12节
1
1.2车联网的背景与摘要:
20XX年10月28日,中国国际物联网(传感网)博览会暨中国物联网大会在无锡开幕。
工信部副部长奚国华、省领导杨卫泽、史和平以及国家有关部委代表、专家和厂商代表出席开幕式。
本次博览会由工信部、国家发改委、科技部、中国科学院和江苏省政府共同主办,也是迄今为止物联网领域最高级别的国家级博览会。
博览会以“感知科技、感知未来”为主题。
展会吸引了250多家国内外著名厂商参展。
这次大会指出“车联网”将形成巨大的新兴产业。
Ibm、思科、中国科学院、北京邮电大学、同济大学等在物联网领域具有一定研究能力的机构与企业参与了这次大会。
中国科学院秘书长、院士邬贺铨,中国科学院院士何积丰等国内著名物联网研究专家学者针对物联网产业进行了演讲与报告。
邬贺铨院士指出了物联网技术在各行各业的应用,包括在智能交通中的应用,即车联网,是解决交通问题的有效途径。
2.车联网的架构和关键技术:
2.1车联网的架构层次:
从网络上看,IoV系统是一个“端管云”三层体系。
第一层(端系统):
端系统是汽车的智能传感器,负责采集与获取车辆的智能信息,感知行车状态与环境;是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端;同时还是让汽车具备IoV寻址和网络可信标识等能力的设备。
第二层(管系统):
解决车与车(V2V)、车与路(V2R)、车与网(V2I)、车与人(V2h)等的互联互通,实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游,在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性,同时它是公网与专网的统一体。
第三层(云系统):
车联网是一个云架构的车辆运行信息平台,它的生态链包含了ITs、物流、客货运、危特车辆、汽修汽配、汽车租赁、企事业车辆管理、汽车制造商、4s店、车管、保险、紧急救援、移动互联网等,是多源海量信息的汇聚,因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能,其应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的复合体系。
值得注意的是,目前gps+gpRs并不是真正意义上的车联网,也不是物联网,只是一种技术的组合应用,目前国内大多数ITs试验和IoV概念都是基于这种技术实现的。
2.2车联网中运用的关键技术:
1、传感器技术及传感信息整合:
2、开放的、智能的车载终端系统平台3、语音识别技术
4、服务端计算与服务整合技术5、通信及其应用技术
2
6、互联网技术
上述技术和应用应是车联网近期需要重点发展的技术和应用,而这些技术和应用细分下去是非常庞大的技术体系,因此需要许多厂商一起合作来共同打造这个网络生态系统。
但是,并非要先建成了完整的技术体系才能够开发车联网的应用与服务。
和现在互联网一样,对用户有价值、能够让用户有良好体验的细分应用都将会获得成功。
3.车联网中相关概念:
ITs
即智能交通。
是将先进的传感器技术、通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、信息发布技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。
RFID
RFID
RFID,是RadioFrequencyIdentification的缩写,即射频识别。
它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。
RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
基本的RFID系统由标签(Tag)、阅读器(Reader)、天线(Antenna)。
RFID技术有着广阔的应用前景,物流仓储、零售、制造业、医疗等领域都是RFID的潜在应用领域,另外,RFID由于其快速读取与难以伪造的特性,一些国家正在开展的电子护照项目都采用了RFID技术。
RFID具有车辆通信、自动识别、定位、远距离监控等功能,在移动车辆的识别和管理系统方面有着非常广泛的应用。
IoV:
InternetofVehicle
是物联网在汽车领域的一个细分应用,是移动互联网、物联网向业务实质和纵深发展的必经之路,是未来信息通信、环保、节能、安全等发展的融合性技术。
3
4.车联网的应用领域:
车辆运行监控系统长久以来都是智能交通发展的重点领域。
在国际上,美国的IVhs、日本的VIcs等系统通过车辆和道路之间建立有效的信息通信,已经实现了智能交通的管理和信息服务。
而wi-Fi、RFID等无线技术近年来也在交通运输领域智能化管理中得到了应用,如在智能公交定位管理和信号优先、智能停车场管理、车辆类型及流量信息采集、路桥电子不停车收费及车辆速度计算分析等方面取得了一定的应用成效。
当今车联网系统发展主要通过传感器技术、无线传输技术、海量数据处理技术、数据整合技术相辅相成配合实现。
车联网系统的未来,将会面临系统功能集成化、数据海量化、高传输速率。
车载终端集成车辆仪表台电子设备,如硬盘播放、收音机等,数据采集也会面临多路视频输出要求,因此对于影像数据的传输,需要广泛运用当今流行3g网络。
5.车联网的运营模式:
作为物联网与智能化汽车两大领域的重要交集,车联网通过汽车收集、处理、共享道路与车辆信息,通过人与车、车与车、车与控制中心的多重互动,实现轮子上的智能生活。
车联网行业的诞生并非炒作,其本身有实实在在的市场价值存在:
1、减少售后纠纷,一切用数据说话
车联网系统可以监控并保存车辆的运行数据,当车辆发生故障,并因此引起客户损失,可以用数据平息双方的争端,帮助客户避免重复不规范操作的错误,这点尤其是在客运行业非常有效。
2、在线跟踪,避免配件耗材销售机会的流失
通过对车辆运行数据的采集,同时也形成配件、耗材的使用情况报告,在需要更换以前,及时锁定配件、耗材及维修的销售机会。
3、故障预警,避免重大事故
一般车联网系统,都有一套管理平台,平台可以生成各种主题的历史数据分析报表,趋势报告,并通过页面、邮件、短信等方式报告异常情况,避免小故障带来大事故。
4、降低售后维护成本
掌握车辆运行数据,意味着可以分析判断故障原因。
对于可以远程排除的故障,就降低人员出差成本。
5、形成制造+服务的商业模式,从单一的车辆生产商转变为服务提供商,形成产品和服务的差异化,避免直接价格竞争
车辆生产商可以向客户附加销售远程管理系统,也可以通过提供可视化的管理服务,一方面可以
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