專利名稱：物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種科研教學實驗裝置，特別是一種物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗裝置。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)，是建立在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的實物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，其宗旨 是實現(xiàn)全球物品信息的實時共享和互通。它將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別(RFID)裝 置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個 巨大網(wǎng)絡(luò)，將溝通從任何時間任何地點任何人之間的溝通連接擴展到人與物(Human to Thing)和物與物(Thing to Thing)之間的溝通連接。目前的物聯(lián)網(wǎng)實驗箱，根據(jù)市面上的 物聯(lián)網(wǎng)實驗箱產(chǎn)品的圖片說明及說明書介紹，系統(tǒng)均分為無線傳感器節(jié)點、無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)網(wǎng)關(guān)、模擬控制設(shè)備等組成。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)采集無線傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)，根據(jù)需要 通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)發(fā)送命令去控制模擬控制設(shè)備。這樣導致物聯(lián)網(wǎng)實驗箱模擬控制 設(shè)備大小決定了實驗箱的大小要實現(xiàn)大型復雜的功能，實驗箱就得做成很大，搬起來非常 的不方便，且要實現(xiàn)更復雜的實驗可能性更?。贿@就造成小型物聯(lián)網(wǎng)實驗箱實現(xiàn)的功能比 較有限。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗裝置。它可以滿足像物聯(lián) 網(wǎng)智能家居、物聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)等大型綜合實驗的需求，且保證實驗箱的體積不會很大。本實用新型的技術(shù)方案物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗裝置，其特征在于包括一個通過 SimpliciTI無線通訊平臺組成一個無線局域網(wǎng)，無線局域網(wǎng)的AP節(jié)點與嵌入式網(wǎng)關(guān)或PC 終端連接；無線局域網(wǎng)的ED節(jié)點與無線傳感節(jié)點和嵌入式顯示器相連。前述的物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗裝置中，所述嵌入式網(wǎng)關(guān)或PC終端通過以太網(wǎng)與遠 程計算機相連，通過GPRS或3G網(wǎng)絡(luò)與智能手機相連。前述的物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗裝置中，所述無線傳感節(jié)點為與設(shè)有SimpliciTI無 線通訊模塊的標準無線模塊相連的傳感部件；所述傳感部件通過I/O 口與標準無線模塊連接。本實用新型的無線傳感節(jié)點包括以下基本組成部分a)傳感部件有溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器、紅外對射傳感器、熱釋 電傳感器、煙霧傳感器等；這些傳感器直接通過I/O 口與標準無線模塊連接；b)標準無線模塊；以16位RISC微處理器為核心，擁有U8KB的Flash及16KB的 RAM,主頻可達32MHz，滿足較大數(shù)據(jù)量的處理需求；C) SimpliciTI無線通訊模塊以CC2500無線通訊模塊為核心，擁有最大250Kbps的傳輸速率，滿足多類型傳感需求；d)加上充電電路及充電電池，可以滿足靈活方便的擺放需求；本實用新型的嵌入式網(wǎng)關(guān)由核心控制模塊、觸摸顯示屏模塊、串口通訊模塊、USB接口模塊、外部存儲接口模塊、外部網(wǎng)絡(luò)接口模塊、其它相關(guān)外圍器件等組成。本實用新型的嵌入式顯示模塊由核心控制模塊、顯示屏模塊、串口通訊模塊及其 它相關(guān)外圍器件組成。無線通訊網(wǎng)絡(luò)基于SimpliciTI平臺，分為AP節(jié)點及ED節(jié)點，AP節(jié)點作為主機， 只與嵌入式網(wǎng)關(guān)及PC終端連接；ED節(jié)點作為分機，與無線傳感器節(jié)點和嵌入式顯示模塊連接。無線傳感節(jié)點分為被動節(jié)點和主動節(jié)點，被動節(jié)點為環(huán)境檢測傳感器模塊，而主 動節(jié)點則是報警傳感器，嵌入式顯示模塊節(jié)點也是作為被動節(jié)點。這樣嵌入式網(wǎng)關(guān)通過發(fā)送命令給無線傳感被動節(jié)點采集相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)，存儲并 顯示，在用戶通過智能手機或遠程計算機訪問嵌入式網(wǎng)關(guān)就能獲取這些環(huán)境參數(shù)。而無線傳感主動節(jié)點一旦檢測到報警信息則主動發(fā)送報警信號給嵌入式網(wǎng)關(guān)，這 樣嵌入式網(wǎng)關(guān)通過GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報警信號到用戶手機或者發(fā)送到小區(qū)保安等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型作為物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗平臺，在保證體積不大的 同時能夠讓廣大學生可以在該平臺上自由發(fā)揮想象，既可以做小型實驗，又能做許多大型 綜合實驗，又給老師講課提供更生動的體現(xiàn)。且本實用新型的系統(tǒng)架構(gòu)比較清晰，讓學生能 夠比較容易去理解物聯(lián)網(wǎng)，且為他們的進一步深入提供良好的平臺。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的標記為I-AP節(jié)點，2-ED節(jié)點，3_嵌入式網(wǎng)關(guān)，4_無線傳感節(jié)點，5_嵌入 式顯示器，6-PC終端，7-遠程計算機，8-智能手機。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型 限制的依據(jù)。實施例。物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗裝置，如圖1所示，包括一個通過SimpliciTI無線 通訊平臺組成一個無線局域網(wǎng)，無線局域網(wǎng)的AP節(jié)點1與嵌入式網(wǎng)關(guān)3或PC終端6連接； 無線局域網(wǎng)的ED節(jié)點2與無線傳感節(jié)點4和嵌入式顯示器5相連。嵌入式網(wǎng)關(guān)3或PC終 端通過以太網(wǎng)與遠程計算機7相連，通過GPRS或3G網(wǎng)絡(luò)與智能手機8相連。無線傳感節(jié) 點4為與設(shè)有SimpliciTI無線通訊模塊的標準無線模塊相連的傳感部件；所述傳感部件通 過I/O 口與標準無線模塊連接。根據(jù)教學需求編寫嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件或者PC終端軟件通過SimpliciTI無線通訊平 臺實時采集無線溫度傳感節(jié)點、無線濕度傳感節(jié)點、無線光照度傳感節(jié)點等環(huán)境參數(shù)傳感 節(jié)點的相應(yīng)信息存儲并顯示出來，像無線紅外對射傳感節(jié)點、無線熱釋電傳感節(jié)點、無線煙 霧傳感節(jié)點等報警節(jié)點在采集到報警信號時主動通過SimpliciTI無線通訊平臺發(fā)送給嵌 入式網(wǎng)關(guān)3或者PC終端6，嵌入式網(wǎng)關(guān)會根據(jù)軟件的功能將報警信息發(fā)送到用戶智能手機 7或者用戶遠程計算機8。而在該系統(tǒng)用于教學時，需要演示控制窗簾、空調(diào)、排氣扇、電燈、電視機、電飯煲、 熱水器、水閥等設(shè)備；而將這些設(shè)備搬進教室似乎意義不是很大，且占用空間非常大，如果實用小電機或者發(fā)光二極管等來做演示顯得不是很生動；于是本實用新型采用嵌入式顯示 模塊5將以上設(shè)備做成動畫的形式來描述這些設(shè)備的打開或關(guān)閉，即滿足像物聯(lián)網(wǎng)智能家 居、物聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)等大型綜合實驗的需求，且保證實驗箱的體積不會很大。這樣將嵌入式 顯示模塊實現(xiàn)動畫顯示及相關(guān)菜單功能，并將ED節(jié)點2與該模塊連接，添加到無線局域網(wǎng) 絡(luò)，就能通過嵌入式網(wǎng)關(guān)3或PC終端6發(fā)送命令給嵌入式顯示模塊來做顯示相關(guān)動畫或用 電設(shè)備狀態(tài)的功能。
權(quán)利要求1.物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗裝置，其特征在于包括一個通過SimpliCiTI無線通訊平臺組 成一個無線局域網(wǎng)，無線局域網(wǎng)的AP節(jié)點(1)與嵌入式網(wǎng)關(guān)(3)或PC終端(6)連接；無線 局域網(wǎng)的ED節(jié)點⑵與無線傳感節(jié)點⑷和嵌入式顯示器(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗裝置，其特征在于所述嵌入式網(wǎng)關(guān)(3) 或PC終端(6)，經(jīng)以太網(wǎng)與遠程計算機(7)相連和/或經(jīng)GPRS或3G網(wǎng)絡(luò)與智能手機⑶ 相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗裝置，其特征在于所述無線傳感 節(jié)點(4)為與設(shè)有SimpliciTI無線通訊模塊的標準無線模塊相連的傳感部件；所述傳感部 件經(jīng)I/O 口與標準無線模塊連接。
專利摘要本實用新型公開了物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗裝置，其特征在于包括一個通過SimpliciTI無線通訊平臺組成一個無線局域網(wǎng)，無線局域網(wǎng)的AP節(jié)點(1)與嵌入式網(wǎng)關(guān)(3)或PC終端(6)連接；無線局域網(wǎng)的ED節(jié)點(2)與無線傳感節(jié)點(4)和嵌入式顯示器(5)相連。本實用新型作為物聯(lián)網(wǎng)科研教學實驗平臺，在保證體積不大的同時能夠讓廣大學生可以在該平臺上自由發(fā)揮想象，既可以做小型實驗，又能做許多大型綜合實驗，又給老師講課提供更生動的體現(xiàn)。且本實用新型的系統(tǒng)架構(gòu)比較清晰，讓學生能夠比較容易去理解物聯(lián)網(wǎng)，且為他們的進一步深入提供良好的平臺。
文檔編號G09B9/00GK201829069SQ201020528950
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者陳凱 申請人:陳凱