本实用新型专利技术提出一种可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台，包括由自上而下的感知层、网络层以及应用层三层物联网结构组成；感知层由采集控制区和自动识别区构成，网络层由ZigBee组网A区、ZigBee组网B区、泛在网通信传输区以及433M传输区构成；应用层根据需求配置，主要由智能停车场区和智能公交区或智能农业模型区和智能农业控制显示区构成。本实用新型专利技术具备显著的应用区域，起到软件与平台之间的模拟仿真互动，显示出物联网结构，能充分让学生认知和理解物联网系统结构。
【技术实现步骤摘要】
一种可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台
本技术涉及物联网教学平台，具体涉及一种可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台。
技术介绍
物联网是通过信息传感设备，按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，其主要特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。 市场上现有物联网综合教学实验平台从结构上基本上都是传感器、控制器、RFID设备以及其他相应设备的堆积，显示不出物联网结构，起不到学生对物联网系统结构的认知和理解；且没有显著的应用区域，起不到软件与平台之间的模拟仿真互动；现有的物联网综合教学实验平台仅仅只是物联网技术的演示，起不到教学的效果，教学项目起不到对学生的专业培养。
技术实现思路
为克服上述缺点，本技术提供的技术方案为:一种可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台，包括由自上而下的感知层、网络层以及应用层三层物联网结构组成；感知层由采集控制区和自动识别区构成，网络层由ZigBee组网A区、ZigBee组网B区、泛在网通信传输区以及433M传输区构成；应用层根据需求配置，主要由智能停车场区和智能公交区或智能农业模型区和智能农业控制显示区构成。 进一步，采集控制区采用ModBus总线技术，分为采集子区与控制子区；采集子区中集成了温湿度、光照强度、人体红外、数字气压、CO2、触摸调光6种高精度传感器；控制子区中集成了 LED射灯、步进电机、数码管、声光报警灯和扬声器；从左往右依次是步进电机、扬声器、步进电机驱动板、数码管、声光报警器、声光报警器驱动板、触摸调光、温湿度传感器、人体红外、光照强度传感器、CO2传感器以及数字气压传感器。 进一步，自动识别区中集成了低频、高频、超高频RFID读写设备，还具备NFC读写功能，可实现NFC模拟卡/阅读器/点对点通信三种模式。 进一步,ZigBee组网A区、ZigBee组网B区共包括6个带有自组网功能的ZigBee节点模块，分别配有可以插拔更换的温湿度传感器、烟雾传感器、人体红外传感器、霍尔传感器、火焰传感器以及CO传感器；在六个节点之间还设置有6个ZigBee节点槽，以便更换ZigBee节点位置来体现ZigBee无线定位的功能。 进一步，泛在网通信传输区设有7英寸电容触摸屏用来对该区进行显示操控，具备HDMI接口、USB接口、RS232串口、扩展串口、SP1、IIC接口 ；还具备语音识别功能，可以与感知区进行联动；还具备2.4G有源读写模块。 进一步,433M传输区米用频段为433M传输技术，由一个433M发送设备和一个433M接收设备组成，并与泛在网通信传输区中的433M模块进行配对通信。 进一步，应用层根据应用的不同可分为智能交通应用、智能农业应用；由智能停车场区和智能公交区或由智能农业模型区和智能农业控制显示区构成。 进一步，智能停车场区包括进出停车场的自动道闸、入口发卡器、出口读卡器、六个带自动感应的停车位、显示停车位信息的LED显示屏以及监控停车场的摄像头，进出停车场的自动道闸由低频RFID读卡模块控制；智能公交区包括四个智能感应公交站点、模拟公交路线的传送带、公交车温湿度监测器、公交车烟雾探测器、声光报警灯、上下车读卡器、公交车排气扇、监控站点的摄像头、扬声器、三个紧急按钮以及显示公交车信息的LED显示屏。 进一步，智能农业模型区由大棚环境监控系统、大棚安全系统以及作物生长监测系统构成；环境监控系统包括空气温湿度探测器、土壤温湿度探测器、光照强度探测器、C02探测器、自动加热控制器、补光灯控制器、通风扇控制器、自动喷灌控制器以及自动卷帘控制器；大棚安全系统主要包括人体红外感应、摄像头以及声光报警灯；作物生长监测系统主要负责监测作物生长情况，包括记录作物生长时期的空气温湿度、土壤温湿度、光照强度、C02浓度等环境因素，便于在做农产品追溯时能方便追溯到农产品生长的环境参数，除此之外摄像头也负责采集作物长势视频有利于对作物。 进一步，应用层还设置有辅助功能区，所述辅助功能区由逻辑分析仪和ZigBee协议分析仪构成。 本技术的有益效果: 1.按照物联网学术界的定义将平台结构严格划分为感知层、网络层以及应用层。每一部分都可以单独的完成相关知识的教学实验，非常易于老师组织教学。 2.集成WIFI通信、ZIGBEE通信、433M无线通信、NFC通信、RS-485通信、RS-232通信、RFID智能识别、远程传感采集和控制等技术于一体，集成了各种高精度传感器和控制单元，并且网络层标配的ZigBee节点模块，还可根据用户需求进行传感器种类套件搭配。各传感器节点模块形式一致，可方便的与备选模块进行替换，且便于后期设备维护。 3.独创性的加入了物联网在智能农业、智能交通等行业方向的应用，学生不再拘泥于形式单一的实验。通过生动直观的综合应用，能充分调动学生的学习积极性和有效巩固所学知识点。 4.加入了实验平台管理软件，老师或者学校实验室管理员可以进入实验平台管理系统去查询平台的历史使用记录，方便有效的查询设备的使用情况和学生的使用记录。 【附图说明】 图1是本技术应用层为智能交通应用的布局示意图； 图2是本技术应用层为智能农业应用的布局示意图。 【具体实施方式】 如图1、图2所示，一种可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台，包括由自上而下的感知层、网络层以及应用层三层物联网结构组成；感知层由采集控制区和自动识别区构成，网络层由ZigBee组网A区、ZigBee组网B区、泛在网通信传输区以及433M传输区构成；应用层根据需求配置，主要由智能停车场区和智能公交区或由智能农业模型区和智能农业控制显示区构成。 采集控制区采用ModBus总线技术，分为采集子区与控制子区；采集子区中集成了温湿度、光照强度、人体红外、数字气压、CO2、触摸调光6种高精度传感器；用户可以通过上位机、手机终端、浏览器访问采集子区来获取每一种传感器采集的数据。控制子区集成了LED射灯、步进电机、数码管、声光报警灯和扬声器，用户也可以通过上位机、手机终端、浏览器访问控制子区来控制每一种控制器的工作状态。从左往右依次是步进电机、扬声器、步进电机驱动板、数码管、声光报警器、声光报警器驱动板、触摸调光、温湿度传感器、人体红外、光照强度传感器、CO2传感器以及数字气压传感器。 除了通过上位机、手机终端、浏览器来监控采控区外，用户还可以通过多种联动来控制采控区各种传感器和控制器的工作，比如人体红外和声光报警灯，当人体红外检测到人时，将启动声光报警灯进行报警；在联动工作方面，除了设计了一些联动方式供老师学生操作外，还预留了一些联动方式供老师学生进行开发，达到学习与应用相结合的互动效果。 自动识别区中集成了低频、高频、超高频RFID读写设备，还具备NFC读写功能，可实现NFC模拟卡/阅读器/点对点通信三种模式。用户可以通过上位机、手机终端、浏览器访问自动识别区进行操作读取数据，也可以自行开发相关的应用。 ZigBee组网A本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台，其特征在于：由自上而下的感知层、网络层以及应用层三层物联网结构组成；感知层由采集控制区和自动识别区构成，网络层由ZigBee组网A区、ZigBee组网B区、泛在网通信传输区以及433M传输区构成；应用层根据需求配置，主要由智能停车场区和智能公交区或智能农业模型区和智能农业控制显示区构成。
【技术特征摘要】
1.一种可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台，其特征在于:由自上而下的感知层、网络层以及应用层三层物联网结构组成；感知层由采集控制区和自动识别区构成，网络层由21曲66组网八区、21曲66组网8区、泛在网通信传输区以及4331传输区构成；应用层根据需求配置，主要由智能停车场区和智能公交区或智能农业模型区和智能农业控制显示区构成。2.根据权利要求1所述的可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台，其特征在于:所述采集控制区采用10(18118总线技术，分为采集子区与控制子区；采集子区中集成了温湿度、光照强度、人体红外、数字气压、(?、触摸调光6种高精度传感器；控制子区中集成了 [￡0射灯、步进电机、数码管、声光报警灯和扬声器；从左往右依次是步进电机、扬声器、步进电机驱动板、数码管、声光报警器、声光报警器驱动板、触摸调光、温湿度传感器、人体红外、光照强度传感器、002传感器以及数字气压传感器。3.根据权利要求1所述的可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台，其特征在于:所述自动识别区中集成了低频、高频、超高频即10读写设备，还具备即读写功能，可实现即模拟卡/阅读器/点对点通信三种模式。4.根据权利要求1所述的可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台，其特征在于:所述21^66组网八区、21^66组网8区共包括6个带有自组网功能的21^66节点模块，分别配有可以插拔更换的温湿度传感器、烟雾传感器、人体红外传感器、霍尔传感器、火焰传感器以及⑶传感器；在六个节点之间还设置有6个21曲66节点槽，以便更换21曲66节点位置来体现21^66无线定位的功能。5.根据权利要求1所述的可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台，其特征在于:所述泛在网通信传输区设有7英寸电容触摸屏用来对该区进行显示操控，具备册11接口』38接口、1？3232串口、扩展串口、3？1、IX接口 ；还具备语音识别功能，可以与感知区进行联动；还具备2.46有源读写模块。6.根据权利要求1所述的可应用于智能交通、智能农业的物联网教学实训平台，其特征在于:所述4331传输区米用频段为4331传输技术，由一个4331发送设备和一个4331接收设备组成，并与泛在网通信传输区中的4331模块进行配...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，孙玉国，李文黎，
申请(专利权)人：无锡市七芯物联科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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