物联网环境监测实验室建设解决方案.docx

物联网环境监测实验室建设解决方案目录环境监测实验室方案概述................................................................................................................. 1 环境监测实验室主要功能................................................................................................................. 1 环境监测实验室方案概述物联网环境监测实验室方案设计理念是在实现物联网理论教学的基础上结合实际环境监测应用进行体验式教学,激发学生学习兴趣。该方案提供该关于物联网环境监测的整体设计以及其设计原理图,而且开放足够多的端口和丰富、完善的接口函数以及二次开发包, 为教师、学生提供了一个开放的环境平台去学习和研究。该实验室可以满足学校物联网技术/ 通信工程专业开设的物联网导论、传感器原理及应用、无线传感器网络及应用、物联网工程及应用、物联网标准与中间件技术、物联网应用系统设计等课程的实践实训教学需要,并为学生或教师的物联网技术应用项目开发提供平台。环境监测实验室主要功能下图 1 是物联网环境监测实验室功能总体框图: 图1 物联网工程实验室总体框图物联网环境监测实验室以光载无线交换机为核心, 构建 WiFi 无线局域网, 覆盖物联网实验室及其周边区域,加上实验室的有线网络交换机、网络路由器,从而建立有线网络、无线局域网的无缝覆盖。实验室设备包含三种数传模式( WiFi 、 Zigbee 、有线)环境监测传感器,形成一套覆盖三个层次的物联网教学平台。同时, 其它内置 WiFi 模块的各种手持设备( 笔记本电脑、手机等) 也能无线接入该实验平台, 成为物联网实验设备的一部分; 师生教学、科研实践开发的其它感知模块,通过与标准的 WiFi 设备服务器连接,也能轻易接入该实验平台,完成测试、验证。物联网网络层课程教学由光载无线交换机组成的物联网网络层可完成以下教学内容: A 、有线局域网组网 B 、无线局域网组网 C 、有线与无线局域网混合组网 D 、物联网信息平台组装与测试 E 、无线信号测试与分布 不同数传模式课程教学针对配置三种数传模式的环境监测传感器, 开放其接口程序代码, 可完成以下教学: A、 USB 、 RS232 有线传输原理与开发教学, 其中包括开发环境搭建、固件程序设计、驱动程序开发和应用程序开发; B、 Zigbee 协议栈介绍、 Zigbee 网络拓扑、开发环境的搭建; C、 IEEE 协议介绍、接口程序代码开发、串口 WiFi 设备服务器设计。 物联网应用层软件教学——风速采集风速测试系统主要由风速传感器( RS485 输出)、 zigbee 协调器、 zigbee 采集器和 WiFi 设备服务器组成。风速传感器可安装在实验室外墙窗口,可连续监测安装地点的风速、风量(风量= 风速 X 横截面积) 大小, 能够对所处巷道的风速风量进行实时显示, 是实际工业应用上矿井通风安全参数测量的重要仪表。本次系统主要通过 Zigbee 组网方式进行风速数据的采集。 A、通过本地有线、或无线网络,