物联网管理与工程试验平台建设方案Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:19794044
- 上传时间:2023-01-10
- 格式:DOCX
- 页数:79
- 大小:488.67KB
物联网管理与工程试验平台建设方案Word文档下载推荐.docx
《物联网管理与工程试验平台建设方案Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物联网管理与工程试验平台建设方案Word文档下载推荐.docx(79页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
2、技术方案
物联网中一个关键的环节是公共网络以下具体的“物”与电脑之间的无线信息采集和传输。
这包括感知信息的传输和反馈指令信息的传输。
显然,无论是超级计算机、移动通信网、传感器网络或是射频识别系统本身,都不能单一满足物联网信息传输和处理的需要,它们中的任何一个都不能代表物联网。
物联网不应该是一个单一性质的网络,而是可以包括WIFI设备、电子条码、无源射频标签、各种传感器、有源射频标签、2G/3G手机、各种通信公网和超级计算机等在内的综合组合。
经过考查调研,目前通过光载无线通信ROF技术,利用光载无线交换机,通过模拟光纤通信及射频交换技术实现了无线信号源的传输、分布、交换与控制,是一种较好的实验室平台解决方案。
这种技术方案提高了物联网信息平台的安全性,可靠性,灵活性和可扩展性,将交互式宽带无线物联网应用到各个领域,拓宽了物联网信息平台的服务内容。
光载无线交换机的主要功能有:
内置10/100Mbps路由器,能自动分配局域网地址、支持端口镜像、网络自防御、智能过滤、流量控制;
支持IP限速、上载单独限速和下载单独限速等;
内置2-8个WiFi信号源,提供802.11b、802.11g标准接入;
支持无线接入加密和VLAN;
将WiFi射频信号通过光纤分布200~4000米,大大扩大WiFi无线局域网的覆盖范围;
具有射频交换功能;
无线接入点的集中配置和管理;
远端天线的功率控制;
WiFi接入点的频道自动分配;
接入设备在远端天线间漫游时,实现无缝切换;
移动信号本地连接,通过添加选配模块可支持2G/3G/4G/WiFi混合信号分布,可以把3G信号通过光纤传输再发射出去。
采用光载无线交换机的系统技术特点主要是:
光载无线交换机完成主要信号处理,其集中管理简单易行,功能强大;
系统主要部件集中于光载无线交换机,安全性和可靠性得到极大增强;
远端天线极为简单,其安装,维修和保养非常方便;
不同网络协议可共存于同一系统,加强网络间的互通性,降低建设成本;
网络的升级与扩容简单方便,可任意附加各类增值业务。
3、实验内容和适用专业物联网工程信息平台除了为各个实验室功能模块提供统一的网络平台及实验数
据处理及软件存储服务外,本身还可支持以下实验课题:
序号
实验项目
适用专业
备注
1
有线局域网组网实验
2
无线局域网组网实验
物流管理
3
有线和无线局域网混合组网实验
4
物联网工程信息平台组装实验
电子商务
5
物联网工程信息平台测试实验
信息管理与信息系统
6
无线网络信号分布实验
信息与计算机科学
7
物联网信息平台的管理与配置实验
工程管理
8
数据服务器管理与配置实验
电子信息工程
9
物联网网络编程实验
计算机科学与技术
10
物联网WEB服务器设计实验
11
物联网远程访问及控制实验(B/S模式)
(二)物联网应用数据中心
1、功能由性能先进的服务器、数据库系统及网络管理软件组成,实现相关行业物联网应用软件的网络应用及数据库支持,并能将相关数据信息传输到互联网上,支持物联网应用网站设计以及网站数据管理、页面分类管理、用户管理等。
该功能主要通过校企合作开发行业物联网实时数据库系统及物联网信息服务来实现。
2、技术方案物联网数据中心负责整个实验室的信息流存储和处理,采用双服务器冗余解决方案,支持千兆以太网接入,UPS电源保证停电中也能是中心正常工作。
通过千兆以太网交换机连接物联网工程信息平台和校园核心服务器,实现实验室与校园网的连通,远程用户可授权访问实验室数据。
(三)物联网基础实验室
能展示RFID系统基本运作原理,并对于感测距离、讯号干扰、读取正确性进行相关实验;
对于工作在不同频率的Tag资料写入、读取以及其他Tag控制机制实验。
旨在给学生以具体的真实的系统感性认识,加强学生对RFID系统原理的理解和认识,更好掌握RFID技术,增强技术应用能力,为物联网应用领域的管理与工程研究提供一个基础平台。
能进行无线传感器网络的组建、无线信号收发实验、传感器信息采集实验、传感器控制等的基础实验。
并能通过不同传感器的特性和不同网络的组成形式,开发出更多实用性强的物联网应用模式。
具有3G及周边技术综合教学科研开发功能。
可以真正支持通话、视频、语音类的3G应用开发项目。
2、技术方案采用业界已开发的广泛用于高校教学科研的各种物联网实验箱系统,组成基础实验室。
主要包括以下三个组成部分。
(1)物联网射频识别(RFID)实验箱主要组件包括:
处理器;
低频、高频、特高频以及微波RFID模块;
各频率配套标签;
实验箱通信接口;
板载键盘,LED数码管;
LCD显示屏等。
配备RFID教学实验软件,直观的感受RFID的应用,包括低频,高频,特高频,微波段RFID的读卡操作,高频RFID的写操作,修改密码等操作。
具备完整的模块API接口,支持应用层的二次开发。
(2)无线传感器网络(WSN)试验箱。
主要组件包括:
支持工作协议802.15.4ZigBee2007/PRO协议栈的天线射频板;
支持CCDebugger仿真器,同时支持ZigBee和RF4CE协议,兼容TISmartRF05EB的全功能扩展板;
支持CCDebugger仿真器,同时支持ZigBee和RF4CE协议,兼容TISmartRF05EB,板载温敏电阻,可外接多种传感板的传感器底板;
配备黑白TFT液晶板、高精度温湿度传感板、3D加速度传感板、车位传感器、人体传感板、火焰传感器、可燃气体传感器等传感实验件;
配有教学软件资源;
提供完整的ZIGBEE协议源代码,支持二次开发。
(3)3G物联网实验箱包括核心板、3G芯片、真彩LED显示屏、内存、外部存贮、网络设备、电源管理等基本构成;
接口板:
RS232接口、TTL电平UART接口、SPI总线接口、IIC总线接口、ADC、SD卡接口、TVS-Video接口、CVBS视频接口、MiniUSBOTG接口、USBHOST接口、RGBLCD接口、网络接口、喇叭和耳机接口、WIFI接口、GPS模块接口等构成多路输入和输出的音频设计,与GSM模块构成完美Phone解决方案同时支持GSM/GPRS模块SIM300板载接口与3G模块接口手机键盘设计模块用工业接口设计在开发板上适合教学和产品研发提供Android系统、linux系统和WindowsCE系统软件资源提供大量综合Demo及其源代码,免费配备基于Android的实验指导书、使用指导书、硬件原理图,免费提供丰富的资料库
3、实验内容和适用专业
RFID
试验箱
实验一、低频RFID实验实验二、高频RFID实验实验三、超高频RFID实验实验四、有源微波RFID实验实验五、端口操作实验实验六、中断操作实验实验七、时钟操作实验实验七、看门狗操作实验实验八、定时器A操作实验实验九、USART通信模块实验实验十、数码管驱动芯片ZLG7290实验实验十一、扫描键盘实验实验十二、LCD液晶屏操作实验实验十三、铁电存储器操作实验实验十四、温度传感器DS18B20实验实验十五、RTC实时时钟操作实验
电子商务信息管理与信息系统信息与计算机科学
工程管理电子信息工程计算机科学与技术
WSN
实验一、ZigBee无线传感网的搭建和抓包测试实验实验二、IAR开发环境的搭建及CC2530单片机程序编程实验
实验三、BasicRF点对点通信实验实验四、Z-Stack点对点通信实验实验五、Z-Stack星状网络通信实验实验六、Z-Stack树状网络通信实验实验七、无线传感器网络实验-温湿度传感器实验八、无线传感器网络实验-车位传感器实验九、无线传感器网络实验-3D加速度传感器实验十、无线传感器网络实验-可燃气体传感器实验十一、无线传感器网络实验-人体传感器
实验十二、无线传感器网络实验-火焰传感器
3G
物联网试验
箱
实验一、Android系统的烧写实验二、Uboot配置编译
实验三、Linux内核配置编译
实验四、Android开发环境建立
实验五、Android编译、模拟、文件系统制作
实验六、Android重要功能试验
实验七、Eclipse的安装和使用实验八、Googlemap地图应用和开发实验
四)智能物流实验室
基于物联网网络信息平台,综合RFID技术、无线WiFi技术、GPS/GIS技术和无线传感器网络技术等的实验设备以及行业应用管理系统软件构成,形成直观和形象的应用场景,模拟从采购入库、存储管理到出库包装、运输监控的完整物流流程,让学习者充分体验和感受物联网在物流中的应用,通过实训和课题创新达到提升综合运用和管理水平的目的。
能使学生通过智能化物流基本内容的学习和实践,实现对物联网技术及其应用于智能化物流的基础知识的学习和理解,并进行小项目的实训开发;
能兼容第三方实验管理系统进行有效管理,并预留接口可供师生进行二次开发,提高实验室的可扩展性。
其中:
(1)智能仓储管理能实现基于物联网的自动入库管理系统、储存系统和分拣系统的应用环境实验。
实现到货检验、货品分类、入库管理、订单处理、货物分拣、出库管理、库存管理、仓库结算、人员管理、资产管理、环境监测等功能。
(2)物流运输系统管理能实现:
货物数量监控、运输环境监控、车辆定位、车载数据显示、3G数据传输、监控端数据显示等功能。
(1)仓储管理系统
围绕超高频RFID技术和物联网信息平台这两个核心,通过电子标签实现产品的自动识别,利用无线WiFi物联网络获取产品原始信息并在自动生成入库清单,紧密结合WMS系统,实现货品自动分配储位,自动搬运,以及智能化分拣等功能,提高仓储配送管理的自动化和智能化水平。
实验系统主要包括数据查询模块、基础数据模块、入库模块、出库模块、盘点模块、门禁管理模块、设备管理模块、环境监测模块、人员管理模块、智能管理分析模
块和货位管理模块。
整体拓扑如下图:
训过程中的所有信息动向,从整体上对智能化物流仓储的流程工作进行理解和掌握
2基础数据。
基础数据模块包含仓库、货架、货位、托盘、供应商等基础数据信
息。
可以在实验过程中增加、删除或者修改相关信息。
3入库。
入库模块包含采购、入库作业、做托上架等数据添加和修改功能、其组托与上架功能可实现系统自动完成。
4库存盘点。
根据仓库作业的实际情况,盘库方式选择循环盘库方式,为仓库按照存储货物的不同分区,在每个分区内选择冻结盘库方式,即分区内盘库时,不允许货物进、出此分区。
工作人员持手持设备,按工号下载盘点任务,把货物和货架位置进行扫描,系统自动核对,每个分区盘库完成后生成分区盘库清单,整个仓库盘库完成后生成仓库盘库清单。
5出库。
接到订单后,由多张订单组成出库任务单,下发指令到操作人员中。
操作人员根据该计划的拣货单进行拣货和包装,将货物运送至出库区待扫描,扫描经经系统确认后,允许出库,运送货物出仓库完成出库流程。
6门禁及人员管理。
实现对操作人员的信息管理,入库区、存储区、出库区、运输区均配置相应的信息读取设备,通过扫描人员信息以确保正确的操作。
7设备管理。
设备管理模块提供对各区设备信息增加修改等操作,并可查询设备使用情况。
8环境监控管理。
系统集成环境监测功能,各个区域的传感器的数据实时记录在系统里面,传感器报警次数将会直接影响仓库环境良好率指标。
传感器管理:
运行情况:
报警分析:
9智能管理分析
智能分析管理模块提供库存管理、KPI绩效考核分析、客户分析三大子模块库存管理:
客户分析:
KPI分析
(2)物流运输系统信息处理
通过对智能化运输管理的研究,将先进的信息技术及计算机处理技术等综合运用于物流运输管理体系,使人—车—路有机地结合起来,建立起一种实时、准确、高效的城市综合运输管理体系,最终实现最佳车流控制、交通运输服务和管理智能化。
从信息服务的角度来看,系统涉及到信息采集(运输订单、车辆信息)、信息处
理(车辆调度、装车作业)、信息发布(运输实时跟踪、GPS定位)等过程。
本实验拟在实验室外附近校园路段规划若干条运输路线,模拟货物从实验室出
校园路段运输-实验室进一个完整的运输过程,并通过无线实时监控运输过程。
实现物流运输状态的远程监控。
室外运输管理信息采集点如下图所示:
图中描绘运输线路计划布置4个信息采集点,通过光纤链路将实验室的无线信号分布到信息采集点,当设备经过信息采集点时,运输信息将通过无线WIFI传送至实验室内部的物联网工程信息平台服务器,从而实现室外运输的信息分布、处理和共享。
1车辆管理。
车辆管理主要有车辆信息添加、修改、和删除等操作。
对车辆信息统一管理。
事故录入由人工根据实际情况进行录入,在KPI考核事故发生率中有相关体现。
2司机管理。
司机管理主要有司机相关信息添加、修改、和删除等操作。
对司机信息统一管理
3装车管理。
装车管理实现运输集中调配。
针对不同的订单,安排不同的车辆进行运输,完成产品配送。
4GPS定位。
GPS定位需要电脑能够连接网络,点击GPS后,电脑自动连接车载GPS模块,然后调用GOOGLE地图座标数据显示车辆当前位置。
对车辆进行实时跟踪,了解配送状况。
车辆行驶信息实时反馈至数据中心,实现实时监控。
数据中心对所有行驶数据和路况进行分析,并作出判断,优化行车路线和调度。
5运输环境监测。
通过内置车厢传感器,实时监控运输过程中的环境变化,通过无线通信网络实时将信息传送回数据中心,做到全程监控。
3、实验内容和适用专业支持供应链管理、物流学、物流运作管理、物流信息系统、物流系统规划与设计、物流技术与设备、物流系统建模与仿真等与物流相关的专业课程,还支持电子、计算机等面向物流行业应用的课程设计。
主要教学实验内容包括:
实验一、智能仓储网络系统组建
实验二、入库操作实验
实验三、库存盘点实验
实验四、出库操作实验
实验五、仓库环境监测管理实验
实验六、智能管理分析实验
实验七、司机及车辆管理实验
实验八、装车管理实验
实验九、运输GPS定位实验
实验十、运输过程环境监测实验
(五)智慧商场实验室
通过整体RFID、无线传感器网络、条码及智能家居等物联网综合技术,加以配备必要的卖场设施设备布置,实现智慧商场应用,通过应用的展示,让学生了解物联网应用的方式与效果,并分解整个智慧商场的技术实现到各门课程的实验当中,配合各门课程的教学,同时每门课程结束时,学生能够整体完成智慧商场的项目开发及物联网工程实施。
实验功能主要包括:
人流量检测;
商品识读和动态监控、动态盘点、补货提醒、智能上架、智能拣货等;
电子价签制作;
商品信息推送;
购物引导;
试穿体验统计;
环境监控;
自动结算;
商品追溯查询;
智能配送流程。
12
智慧商场
1)人流量监测
将展示区分为四个区域:
男鞋区、女鞋区、童鞋区、流行品牌区。
在四个区域分
别安装人流量监测设备,监测四个区域的人流量数据,并将数据上传到系统平台进行
数据处理
四组红外对射,根据遮挡先后顺序进行方向判断
(2)商品动态监控
采用RFID技术对货架上商品进行识读与监控,可以随时掌握货架上商品的品类和数量。
13
扩展功能:
动态监控、动态盘点、补货提醒、智能上架、智能拣货等。
(3)电子价签制作
通过WSN控制各个商品价签的价格显示,实现后台价格数据改动,前台价签实时更新。
减轻每次价格变更的劳动强度,确保价格及时变更,同时避免价签粘贴错误的问题。
同时,该电子价签还可以实现补货与拣货提醒。
(4)商品信息推送通过布局在货架相关位置上的超高频RFID获取购物车当前所在的货架位置,向购物车的屏幕上推送该货架上的特价商品信息以及相应的广告信息。
(5)购物引导
通过超高频RFID获取当前购物车位置,根据货架上的商品位置信息,能够迅速的指引购物者找到商品。
14
(6)试穿体验统计
在沙发前面采用踏板式高频RFID天线设计,只有在该范围内进行试穿,才进行
统计计数。
避免了超高频读取范围过大,产生的错误统计
(7)环境监控
采用WSN技术对仓储或货架环境的整体温湿度进行监控。
15
(8)自动结算
采用RFID一次性读取购物车中商品信息,进行快速结算
(9)商品追溯查询结合商品追溯实验室登记的信息,对所售卖的商品进行追溯查询。
查询终端样式图如下。
查询机由RFID读写器、PC主机、触摸屏组成。
以上实验功能之数据经由物联网工程信息平台的无线网络上传至系统服务器,实现实验信息的分布、处理与共享。
3、实验内容和适用专业面向物流管理专业、电子商务专业、工商管理专业等专业中相关商业企业管理的专业教学,也支持电子、计算机等面向零售行业应用的课程设计。
主要教学实验内容包括:
实验一、智慧卖场应用实训实验二、人流量监控系统实施实训实验三、人流量监控系统开发实训实验四、RFID商品上架实施实训实验五、RFID商品上架开发实训实验六、电子价签实施实训实验七、电子价签应用开发实训实验八、智能货架系统实施实训实验九、智能货架系统开发实训实验十、信息推送及购物引导实施
16
实验十一、信息推送及购物引导开发
实验十二、环境监控应用实施实训
实验十三、环境监控应用开发实训
实验十四、自动结算系统安装调试
实验十五、智慧超市综合应用开发
(六)物联网实验室管理系统
1、功能一是采用无线摄像头、视频监控系统、自动签到系统等对实验室进行自动、可视化管理。
二是采用实验管理平台对实验室设备、开放情况、实验安排、实训实验资源管理等方面进行管理。
(1)实验室监控
(2)实验教学管理
针对实验资源、计划、过程、成果可以进行综合管理
17
1管理员功能
基础信息管理
实验类别管理
管理可以开放的实验室的分类。
阶段评价管理
管理各阶段可选评价及评价对应的分数。
课节方案管理
设置实验课程为单节、多节联上等实际方案。
奖惩类别管理
设置给予学生的奖惩的类别。
学期管理
设置每个学期的开始与结束。
课程管理
管理可以开设的实验课程。
阶段审核设置
可以设置是否自动允许学生进入下一个实验阶段。
实验管理
系统参数设置
设置系统相关的参数。
用户管理
部门管理(院系信息管理)
管理使用系统的部门,可以按照级别进行管理。
可以设置系部、班级。
可以快速查询以往班级,及学生,并可以关联查询到学生的成绩。
角色管理
管理使用系统的用户角色及其权限,基本角色分为管理员、教师、学生,可以根据权限,分配学生所使用的功能菜单。
用户管理(学生管理)
管理使用系统的用户,包括教师、学生。
可以再指定的班级下面批量添加学生用户。
通知管理
系统通知
向指定用户发送系统消息。
资产管理
实验室类别管理
管理实验室的分类
实验设备管理
管理实验室内的所有相关设备信息。
实验室管理
管理所有可以开放的实验室信息。
办公室管理
管理与实验相关的教师办公室。
统计查询
学生实验查询
查询学生的实验状况。
实验成绩查询
查询学生的所有的实验课成绩。
实验室利用率
统计各实验室的利用情况。
实验设备利用率
统计实验设备的利用率情况。
18
2教师功能
信息管理
实验计划
向指
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 联网 管理 工程 试验 平台 建设 方案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)