物联网实训设备物联网综合实训操作台数量8套整体要求.docx
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物联网实训设备物联网综合实训操作台数量8套整体要求
物联网实训设备
一、物联网综合实训操作台，数量8套
（1）整体要求
★操作台采用全钢结构，有3个并联的操作位，每个操作台可至少供3个学生同时使用。
★面板采用模块化设计，包含：
商用智能家居实训区、智能温室大棚实训区、嵌入式网关实验区、基础技术实验区、智能仓储货架实训区等模块。
操作台可以覆盖物联网所涉及的无线传感网、ZigBee技术、RFID技术、传感网技术、执行器技术、嵌入式技术、Android移动开发技术，以及智能家居、智能温室大棚、智能仓储货架等物联网综合运用技术。
能够满足物联网各学科的综合实验教学。
（2）物联网嵌入式网关实验区
1.Cortex-A8嵌入式网关控制器1套
a）★CPU：
三星S5PV210ARMCortex-A8处理器（主频1GHz），内存：
512MB，Flash：
4GB；
b）★8寸IPS广视角高清液晶屏（IPSHL080IA-01EC35-HX），分辨率1024×768，带8寸多点电容触摸屏；具有80键巧克力全键盘；
c）★提供4路模拟高清摄像头输入接口，四通道可以自由切换，视频数据可以通过Wi-Fi或3G实现无线传输；
d）提供四组40PIN应用扩展接口，包含以下信号：
USB、串口、SPI、IIC、GPIO（可用于中断），5V/3.3V电源；可板载集成3GWCDMA（MW100G）通信模块，无线Wi-FiAP网关、无线蓝牙AP网关、ZigBee无线协调器模块、IPv6无线协调器模块；
2.ZigBee协调器1套
3.3GWCDMA无线通信模块1套
a）基于高通QSC6270平台开发的HSDPA3G无线通讯模块；支持GSM850/900/1800/1900：
GSM3GPPrelease99，EDGE（E-GPRS）multi-slotclass10，GPRSmulti-slotclass10；
b）配套提供基于Android的3G无线视频传输系统软件。
4.Wi-Fi蓝牙无线AP各1套
a）采用RT8188芯片组的WI-FI模组，USB接口，支持AP路由；
b）采用CSR4Bluetooth模组，USB接口，支持Bluetooth2.0协议；
（3）商用智能家居实训区
1.监控摄像机1套
a）420线高清监控摄像机；
b）输出接口：
BNC，可以直接插接到智能网关控制器上的4路模拟摄像机接口上。
c）提供Android下基于3G或者Wi-Fi的无线图像采集及传输应用软件。
2.人体红外传感器1套
a）低噪音高灵敏度双元矩形红外，二级自动脉冲，自动温度补偿。
b）信号输出：
IO量触发信号输出。
c）白色全封闭塑料外壳，吸顶式安装方式。
3.红外对射传感器1套
a）探测距离0~20米，工作电流20mA。
b）一个红外发射器、一个红外接收器，触发IO信号输出。
4.温湿度传感器1套
a）测量范围：
湿度：
0%RH～-100%RH温度：
-10℃～60℃。
b）测量精度20%RH—80%RH@25℃，湿度：
±3.0%RH温度：
±0.4℃
c）接口方式：
RS-485，波特率1200-38400。
b）白色塑料外壳，带低功耗3寸液晶显示屏。
5.可燃气体传感器1套
a）探测天然气、液化石油气
b）预热时间：
1~2分钟
c）报警浓度：
10%LEL（报警浓度误差不大于±5%LEL）
b）报警指示：
指示灯显红色闪烁
6.光照度传感器1套
a）可见光照度传感器，RS-485接口，modbus协议。
b）白色全封闭塑料外壳，吸顶式安装方式。
7.风扇1套
a）8×8cm风扇，带LED灯。
b）通过ZigBee模拟智能风扇控制。
8.LED灯
a）RGB彩色LED灯，通过ZigBee智能节点控制，模拟智能灯光系统。
9.红外控制转发器1套
a）360°红外控制信号转发器，可自动学习各种电器的遥控信号。
b）RS-232接口，可连接ZigBee无线节点实现红外控制信号转发。
c）控制距离0~20米。
10.指纹RFID智能门禁1套
a）带指纹识别、RFID标签识别、数字密码功能的三合一门禁系统。
11.智能门禁模拟系统1套
a）亚力克玻璃门，带电磁锁，可通过指纹RFID智能门禁系统进行控制。
12.智能窗帘模拟系统1套
a）使用直流电机控制，可接到ZigBee节点上，实现无线控制。
13.ZigBee无线节点6套
a）ZigBee无线节点采用CC2530处理器开发，提供ZigBee2007协议栈支持，提供Android下综合组网应用实例；
b）传感器接口板提供12PIN接口，包含SPI/IIC/GPIO/PWM/电源/地等信号。
c）★无线节点安装在实训区，并将IO\AD\232\电源等信号引到实训区面板上，使用2.0接线端子，学生自由的进行节点和感知执行设备的连接，构建新的智能家居系统。
14.接口电路1套
a）12路继电器控制，可提供6路可控12V、6路可控5V电源，用于各种传感器、执行器模块控制。
（4）温室大棚实训区
1.ZigBee无线节点3套
a）ZigBee无线节点采用CC2530处理器开发，提供ZigBee2007协议栈支持，提供Android下综合组网应用实例；
b）传感器接口板提供12PIN接口，包含SPI/IIC/GPIO/PWM/电源/地等信号。
c）★无线节点安装在实训区，并将IO\AD\232\电源等信号引到实训区面板上，使用2.0接线端子，学生自由的进行节点和感知执行设备的连接，构建新的温室大棚系统。
b）★节点板载一个1.8寸串口SPITFT点阵液晶屏，像素128X160。
可以显示节点上的ID、传感器数值等信息。
2.接口电路1套
a）6路继电器控制，可提供3路可控12V、3路可控5V电源，用于各种传感器、执行器模块控制。
3.土壤湿度传感器1套
a）湿度测量范围：
0～100%RH；
b）湿度测量精度：
±4.5%RH。
4.12V恒温PTC铝壳加热器1套
a）PTC型加热器，恒温控制，模拟温室增温系统。
5.空气温湿度传感器1套
a）湿度测量范围：
0～100%RH，温度测量范围：
-20～+60℃；
b）湿度测量精度：
±3%RH，温度测量精度：
±0.1℃。
6.风扇1套
a）8×8cm风扇，带LED灯。
b）通过ZigBee模拟智能风扇控制。
7.二氧化碳传感器1套
a）二氧化碳CO2探测范围：
0to10000ppm
b）灵敏度：
ΔEMF=15～30mV（EMF350ppmCO2-EMF1000ppmCO2）
8.智能喷灌系统1套
a）★在挂板上具有土壤盒、微灌雾化喷头、12V无刷水泵、水箱、水管、构成一套完整的喷灌系统。
b）可以用ZigBee模块采集土壤温湿度值，网关控制器可以根据土壤温湿度控制喷灌系统进行喷灌，闭环控土壤温湿度。
（5）基础技术实验区
1.CC2530无线节点标准型6个
2.光敏传感器1个
3.可燃气体/烟雾传感器1个
4.人体红外传感器1个
5.温湿度传感器1个
6.继电器模块1个
7.LED照明模块1个
8.紧急按键1个
9.数码管传感器1个
10.直流电机模块1个
11.步进电机模块1个
（6）智能仓储货架实训区
1.提供3层9个货位，每个货位都有RFID读写天线，具有支持12路天线的12路高频RFID读写器对每个货位上的物料标签进行自动数据读写。
2.具有一个4.3寸彩色液晶屏触摸屏，可以在液晶屏上对货架进行智能化管理。
3.12路高频RFID智能货架控制器1套
a）★使用CLRC632芯片，同时支持ISO14443和ISO15693两套协议。
b）使用STM32F10732为单片机作为主控制器，具有12键数字键盘。
c）接口：
RS232串口2个、20JTAG1个、9-12V电源接口1个。
d）★具有24路IO输出接口，可控制24路指示灯，为智能货架的每个货位提供功能指示。
e）★具有12路分频模块，可以外接12路天线板，从而设计具有12个货位的智能货架。
4.4.3寸液晶触摸屏
a）★配备1个4.3寸触摸屏，分辨率480×272，可以在液晶屏上实现货位上货物信息显示、货架自动盘点、货物自动出入库等功能；
5.RFID货物标签12个
6.模拟货物9个
7.3层智能货架1个
8.智能仓储实训软件系统1套
（7）物联网组态软件
1.★物联网组态软件系统需包含两部分软件：
物联网组态软件编辑环境、物联网组态软件运行环境。
2.物联网组态软件编辑环境，需集成种物联网感知元件、执行元件、通信元件、控制协议、控制逻辑、绘图元素等物联网常用控件（物元）。
3.★感知物元至少包括：
温湿度、光敏、霍尔、红外对射、红外反射、超声波、震动、有害气体、烟雾、火焰、一氧化碳、二氧化碳、压力、指纹识别、GPS、声音识别等；这些物元包括了形象化物元图标、物元属性、图标属性。
可以设置物元属性可以和实际物联网智能传感器节点关联起来，实现物联网实际节点的控制、数据采集。
物元图标会根据物元的工作状态而出现变化。
图标属性可以设置物元图标的大小、位置、旋转角度。
4.★执行物元至少包括：
直流电机、步进电机、继电器、排风扇、遮阳帘、探照灯、灯光、电磁阀、喷雾头等；
5.所有感知、执行、通信物元，与硬件一一对应。
编写物联网应用系统软件时，只需要将这些物元拉入编程区，设置其属性即可，实现一键化编程。
6.应用开发区是组态软件开发编辑区域，可以将各种物元拉入本区域，设置其属性，即可和物联网硬件系统实现关联。
通过组合各种物元、绘图物元、逻辑物元，实现一个完整的物联网应用程序开发。
7.在物联网组态软件编辑环境下完成物联网应用程序开发之后，可以通过物联网组态软件运行环境运行，实现物联网应用系统数据采集、监控、操作。
★物联网组态软件是本次物联网实验室所需核心软件，标书内须提供软件著作权证书，现场带原件备查。
著作权名称含有“物联网组态软件”“组态软件编辑系统”、“组态软件运行系统”等字眼。
二、物联网温室大棚仿真实训系统，数量1套
（1）温室大棚模型1套
1.需集成了温室大棚模型、农作物生长检测传感器（土壤水分、空气温湿度等）、农作物生长环境调节（喷灌、通风、遮阳等）、视频监控等几大部分。
2.模型整体由铝合金金属骨架和有机玻璃墙壁组成，与其他感知、控制及执行系统一起，构成完整的温室大棚系统，需包括：
透明温室大棚、自动遮阳罩、水泵及喷头、仿真植物和真实植物、水循环系统、通风系统、光照调节系统、温度调节系统、无线传感器网络安装位置等。
3.模型底座分为三部分：
铝合金结构底座、全木烤漆台面和有机玻璃温室。
底座为型材搭建，可拆卸移动。
其中有机玻璃温室尺寸不低于1.2×1.2×0.9米。
4.底座上有供电控制柜，配有空气开关。
台面上安装有嵌入式网关、雨滴传感器，其余的工业级无线节点都布置在有机玻璃温室的侧壁上，便于学生操作。
（2）遮阳系统1套
1.温室大棚屋顶为人字形，前方一部分为自动遮阳罩。
2.自动遮阳罩使用220V交流电机系统控制，具有电机驱动器、限位开关等组件，由工业级无线节点控制，实现遮阳罩的自动化控制。
3.交流电机参数：
额定扭矩3Nm、额定转速14Rpm、额定电压/频率230V/50Hz、额定功率：
90W、电机直径35mm。
（3）太阳能发电系统1套
1.温室大棚屋顶后半部分覆盖太阳能电池板，可为整个温室大棚提供电能。
2.配备两块太阳能电池板，功率不低于40W。
3.配套智能太阳能电池控制器和5Ah铅酸电池，整套太阳能发电系统可以为温室大棚提供12V@2A的电能。
（4）二氧化碳调节系统1套
系统配套一套二氧化碳浓度自动调节系统，由二氧化碳传感器、排风扇组成，当二氧化碳浓度大于设定值时，打开排风扇给温室痛风；低于设定值时，自动关闭排风扇。
（5）自动喷灌系统1套
系统配备一套自动喷灌系统，由水箱、水泵、电磁阀、喷头、土壤温湿度传感器组成。
系统可以控制当土壤温湿度低于设定值时，打开水泵、电磁阀，开始喷灌，否则停止喷灌。
（6）自动光照调节系统1套
自动光照调节系统可根据光照传感器判断温室大棚的光照度，根据控制策略控制遮阳罩或者补光灯，进行温室内光照度调节。
（7）自动气温调节系统1套
自动气温调节系统可根据空气温湿度传感器判断室内温度，根据控制策略开关加热器，以实现空气温度调节的目的。
（8）核心部件
整套温室大棚实现上述功能，至少需要配备以下核心硬件设备：
1.物联网智能网关1套
a）CPU：
三星S5PV210ARMCortex-A8处理器（主频1GHz），内存：
512MBDDR2SDRAM，Flash：
2GBiNANDFlash；
b）7寸真彩液晶屏，分辨率800×480，带7寸多点电容触摸屏。
2.协调器1套
a）协调器由3个模块组成：
STM32嵌入式底板、无线通信核心板、LCD显示板；
b）STM32嵌入式底板包含一个ARMCortex-M3STM32F103处理器芯片；
c）节点板载一个1.8寸串口SPITFT点阵液晶屏，像素128X160。
可以显示节点上的ID、传感器数值、节点设计、组网状态、路由节点所连接的终端节点数量等信息
3.★工业级无线节点12套
a）★专用注塑加工外壳，全密封设计，防护等级IP67，可防雨淋、喷溅；
b）★超小型设计，尺寸不大于90*90*42mm；
b）表面有电源、组网、网络状态、报警指示灯，提示模块工作状态；
c）使用2*7Pin防水航空插头作为外置接口，可接各种传感器、执行器；
d）内置电池和电源管理电路，可直接使用太阳能电池板供电。
4.传感器和执行器1套
光敏传感器1个、二氧化碳传感器1个、空气温湿度传感器1个、土壤湿度传感器2个、雨滴传感器1个、LED照明模块1个、自动遮阳罩系统1套、换气扇2个、补光灯1个、电磁阀1个、声光报警器1个、网络摄像头1个
（9）Android监控软件
智能温室大棚软件模拟现实温室大棚环境，实现了环境数据的采集、农业电器设备的控制以及根据环境采集值自动控制电器设备的功能；提供软件源代码。
三、物联网智能交通仿真实训系统，数量1套
（1）操作模型沙盘
1.★实训操作模型包含智能公交、智能ETC、智能停车场、智能路灯、车流量检测、智能红绿灯等功能。
具有快速方便的接口，支持公交优先、ETC系统、智能停车场等子系统的接入，能够完成这些子系统的所有功能实验。
2.★智能车必须采用磁导航方式，磁条埋设在路面以下，从沙盘上看不到磁条，不破坏沙盘整体美观。
磁条必须是无源的软性工业级磁条。
智能车必须使用基于磁阻传感器的磁导航传感器进行导航，不允许使用霍尔传感器。
（2）中心控制系统
1.功能要求：
监控整个沙盘的运行，包括智能车辆的位置实时显示、红绿灯、路灯状态的实时显示，路灯模式的设置，停车场的操作，ETC、停车场的监控、拍照等。
2.★系统包含部件为：
嵌入式网关控制器1套，ZigBee无线协调器1个。
（3）智能公交控制系统1套
1.功能要求：
可以通过RFID技术、无线数据通信技术，对公交车辆等特殊车辆的检测识别，在特定路段为公交车辆提供优先通过信号。
公交车能够检测到马路上的RFID标签，并给嵌入式网关控制器发送位置数据，网关控制器能够具有图形化界面，显示公交车的实时位置，并进行所有公交车的实时调度、交通灯的及时控制。
软件上能够显示所有的车辆、红绿灯、路灯工作状态、位置。
2.★系统包含部件为：
车辆引导屏2组、物联网实训智能车2个、智能公交控制模块2个；
（4）智能ETC控制系统1套
1.功能要求：
车辆进入RFID读写模块的读写范围，即触发读写操作。
在标签里写入高速入口信息、时间、车辆牌照。
嵌入式网关自动控制闸门打开，并将上述数据写入数据库。
当车辆再次进入RFID读写模块的读写范围，即触发读写操作。
嵌入式控制器读出车辆信息，从数据库获取高速入口、时间等信息，计算过路费。
读取卡内余额，并进行自动扣费。
扣费成功之后抬杆放行。
2.★系统包含部件为：
物联网实训智能车2个、车辆引导屏1套、915M超高频多天线读写器1套、高清监控摄像机1套、ETC控制模块1个。
（5）智能停车场控制系统1套
1.功能要求：
智能停车场实训操作模型的每个车位都有RFID标签，通过读取智能车辆当前位置的RFID标签，就可以判断车位上有没有车辆停放，控制系统统计之后通过液晶屏显示空余车位、停车区域等信息。
车辆进入停车场入口，如果停车场还有空余车位，通过超高频RFID技术获取车辆信息、进入时间后存入系统。
然后闸机打开，车辆进入停车场。
当车辆进入停车场出口，系统通过超高频RFID技术获取车辆信息，并调取系统存储的停车时间，自动计算停车费用。
当车辆缴费成功之后，开闸放行。
2.★系统包含部件为：
物联网实训智能车2个、车辆引导屏2个、高清监控摄像机1套、915M超高频多天线读写器2套、ZigBee模块2个；
（6）智能路灯控制系统1套
1.功能要求：
光照控制模式，当环境光照值降低时，路灯自动打开；节能控制模式：
有车辆运行的路段路灯自动打开，车辆驶过路灯自动熄灭。
可以通过中心控制系统来切换模式。
2.系统包括：
路灯控制器1个，路灯20个（安装在沙盘上）。
（7）车流量系统
1.功能要求：
在关键的交通十字路口埋设8个红外传感器模拟地磁感应线圈，使用车流量控制模块对过往车辆计数，为中心控制系统提供监测路口的车流量数据；红绿灯模块可以根据车流量来调整红绿灯的时间间隔。
2.系统包括：
红外传感器8个，车流量控制模块1个。
（8）各部件具体参数要求
1.物联网实训智能车
a）★高度仿真汽车模型，具有真实汽车等比例缩小的各个特征，如车灯、天窗、外形特征、轮胎等；
b）尺寸：
19×8×5.5cm；
c）★采用STM32F103作为主控芯片，将电源管理、电机、电机驱动器、ZigBee模块、RFID读卡器、磁导航传感器、红外传感器等所有元件集成在小车主板上。
d）★集成一个RFID地标传感器RC522UART，可检测操作模型马路上的RFID地标；
e）★集成1组3点磁导航传感器，本传感器采用磁阻芯片，可检测埋在沙盘内部的磁条所产生的微弱磁场，并据此进行导航。
f）集成1个ZigBee无线模块；
g）使用4个5W直流电机驱动；使用12V/1300mAh锂电池，配智能充电器；
h）提供车辆控制器路径规划功能接口和实例代码，用户可以对车辆的路径进行规划。
2.可控红绿灯
a）★外形为真实红绿灯的等比例缩小模型，高度30cm，结构为亚克力塑料；
b）红绿黄三种LED；
c）★控制板使用STM32F103处理器设计，可接受上位机控制指令信号。
3.车辆引导屏
a）★3.5寸TFT液晶屏，具有RS-232接口，可以显示公交导引信息、停车场车辆停靠信息、停车场停车位空余信息、ETC收费站缴费信息。
4.915M超高频多天线读写器
a）工作频段：
902~928Mhz；
b）★天线增益：
8dbi圆极化天线，天线功率1W；
c）★采用高性能陶瓷天线，读写距离大于0.5米；
d）通信接口：
RS-232。
5.915MRFID标签
a）工作频段：
902~928Mhz；
b）协议：
ISO18000-6C
6.模拟摄像头模块
a）1/3英寸COMS30万像素，帧率25；
b）3.6mm高清镜头；
c）支持云台，可以水平270度，垂直90度旋转；
d）支持Wi-Fi802.11b/g
e）提供Android端SDK,PC端OCX控件。
7.Cortex-A8物联网智能网关
a）★CPU：
三星S5PV210ARMCortex-A8处理器（主频1GHz），内存：
512MB，Flash：
2GB；
b）★7寸IPS广视角高清液晶屏，分辨率800×600，带7寸多点电容触摸屏；
8.ZigBee无线协调器
a）★由2个模块组成：
STM32嵌入式底板、zigbee通信模块
b）★STM32嵌入式底板包含一个ARMCortex-M3STM32F103处理器芯片；具有电源管理电路，能够提供稳定的5V/3.3V电源输入；端口开放，将AD、IO、SPI、I2C、UART、RS232引出，可以接入几乎所有市面常见传感器，便于用户开发智能节点。
c）★协调器具有金属外壳，提供RS232接口。
9.ZigBee模块
a）★工业级Zigbee通信模块；
b）★具备自组网功能；
c）最大视距传输距离2000米；
d）2.4GDSSS扩频技术；
e）透明方式或指令格式传输，最高波特率115200；
f）发送模式灵活:
广播发送或目标地址发送模式可选；
g）星型网、网状网；
h）16信道可选，255~65535个网络ID可任意设置；
10.无线路由器
a）支持IEEE802.11b/g/n；
b）无线传输速率300M；
c）WAN口数量1，LAN口数量4。
（9）智能交通物联网实训系统软件
1.基于Android的智能交通物联网实训系统软件。
2.具有智能ETC系统、智能停车场系统、智能公交系统。
能够支持上述三大系统的实训演示。
四、智能家居样板工程，数量1套
系统
设备
详细说明
数量
中心控制系统
智能家居网关控制器
1.智能网关控制器实现智能家居的集中控制，包括智能家电控制、环境监测、智能安防、远程访问、情景模式等。
2.硬件配置：
●SamsungCortex-A8处理器，主频1GHz，内存512MB，Flash4GB，支持MPEG-4/MPEG2、H.264/H263、VC-1、DivX的视频编解码1080p@30fps；
●板载7寸多点电容触摸屏，分辨率800×480。
1
触控一体机
1.32寸红外触摸屏
2.CPU：
i3
3.内存：
4G
4.硬盘：
500G
1
路由器
1.无线传输速度:
300Mbps有线传输率:
10/100Mbps无线网络支持频率:
2.4G
2.内置防火墙,支持WPS
3.4路RJ45网口输出.
1
协调器
1.每个ZigBee模块2个模块组成：
STM32嵌入式底板、zigbee通信模块；
2.★STM32嵌入式底板包含一个ARMCortex-M3STM32F103处理器芯片；具有电源管理电路，能够提供稳定的5V/3.3V电源输入；端口开放，将AD、IO、SPI、I2C、UART、RS232引出，可以接入几乎所有市面常见传感器，便于用户开发智能节点。
3.★协调器具有金属外壳，提供RS232接口。
2
平板电脑
1.操作系统：
Android4.0
2.处理器架构：
ARM架构
3.系统内存：
1GB
4.存储容量：
8GB
5.屏幕尺寸：
9英寸电容式触摸屏
1
智能灯光系统智能
壁灯
1.简约风格壁灯；
2.配套3WLED灯泡。
2
顶灯
1.灯罩材质：
有机玻璃
2.特点：
大气艺术顶灯
3.光源类型：
节能LED
4.支持无极调光
1
台灯
1.护眼台灯
2.材质：
升级会员 