一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，包括實(shí)驗(yàn)箱本體、以及設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱本體內(nèi)的數(shù)據(jù)采集模塊組、Zigbee信號發(fā)送模塊組、Zigbee信號接收模塊組、信號切換開關(guān)、無線信號發(fā)送模塊組、以及集無線功能的控制模塊；其中，數(shù)據(jù)采集模塊組與Zigbee信號發(fā)送模塊組相連接，Zigbee信號發(fā)送模塊組與Zigbee信號接收模塊組之間通過Zigbee無線通信協(xié)議進(jìn)行通信，Zigbee信號接收模塊組經(jīng)信號切換開關(guān)與無線信號發(fā)送模塊組相連，無線信號發(fā)送模塊組通過無線信號與控制模塊相通信。本實(shí)用新型具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確等特點(diǎn)，并且具有很好的實(shí)用性，具有很高的應(yīng)用推廣價值。
【專利說明】一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其英文名稱是:“The Internet ofthings”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思:其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；其二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算、廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)信息化、遠(yuǎn)程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它包括互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)上所有的資源，兼容互聯(lián)網(wǎng)所有的應(yīng)用，但物聯(lián)網(wǎng)中所有的元素(所有的設(shè)備、資源及通信等)都是個性化和私有化的。
[0003]隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及與推廣過程中，技術(shù)人員還在不斷對其技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)行研究，但在這個過程中卻缺乏一種行之有效的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證，相關(guān)人員只能通過直接架構(gòu)出相應(yīng)的硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)，但這樣即費(fèi)時又費(fèi)力，這在某種程度上降低了物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠準(zhǔn)確模擬現(xiàn)實(shí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱。
[0005]本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:本實(shí)用新型設(shè)計了一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，包括實(shí)驗(yàn)箱本體、以及設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱本體內(nèi)的數(shù)據(jù)采集模塊組、Zigbee信號發(fā)送模塊組、Zigbee信號接收模塊組、信號切換開關(guān)、無線信號發(fā)送模塊組、以及集無線功能的控制模塊；其中，數(shù)據(jù)采集模塊組與Zigbee信號發(fā)送模塊組相連接，Zigbee信號發(fā)送模塊組與Zigbee信號接收模塊組之間通過Zigbee無線通信協(xié)議進(jìn)行通信，Zigbee信號接收模塊組經(jīng)信號切換開關(guān)與無線信號發(fā)送模塊組相連，無線信號發(fā)送模塊組通過無線信號與控制模塊相通信。
[0006]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述數(shù)據(jù)采集模塊組包括射頻識別模塊組和至少一個傳感器插槽；射頻識別模塊組和各個傳感器插槽分別與所述Zigbee信號發(fā)送模塊組相連接。
[0007]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述射頻識別模塊組包括高頻射頻識別模塊和低頻射頻識別模塊；高頻射頻識別模塊和低頻射頻識別模塊分別與所述Zigbee信號發(fā)送模塊組相連接。[0008]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述無線信號發(fā)送模塊組包括Wifi模塊和藍(lán)牙模塊，Wifi模塊和藍(lán)牙模塊分別與所述信號切換開關(guān)相連接。
[0009]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述無線信號發(fā)送模塊組還包括外接信號輸出端，外接信號輸出端與所述信號切換開關(guān)相連接。
[0010]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述控制模塊為集無線功能的ARM處理器。
[0011]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述Zigbee信號發(fā)送模塊組和Zigbee信號接收模塊組均采用雙向Zigbee通信模塊。
[0012]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案:還包括與所述控制模塊相連接的攝像頭。
[0013]本實(shí)用新型所述一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0014](I)本實(shí)用新型設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)布局合理，操作性強(qiáng)，且具有擴(kuò)展性，能夠根據(jù)實(shí)際的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，模擬出相應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例，方便快捷；
[0015](2)本實(shí)用新型設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱在實(shí)際應(yīng)用過程中，針對其中的控制模塊，可以加載Android系統(tǒng)、ios系統(tǒng)或windows系統(tǒng)，能夠有效模擬出各類系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的場景，能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用提供完備的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)；
[0016](3)本實(shí)用新型設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱在實(shí)際應(yīng)用過程中，各種模塊硬件均采用常用的現(xiàn)有技術(shù)，成本低廉，實(shí)用性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)各種物聯(lián)網(wǎng)模擬應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型設(shè)計基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱的硬件結(jié)構(gòu)連接示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用中系統(tǒng)防盜報警和防災(zāi)報警實(shí)施例示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用中智能門禁實(shí)施例示意圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用中燈光智能控制實(shí)施例示意圖；
[0021]圖5是本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用中智能測距實(shí)施例示意圖；
[0022]圖6是本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用中智能家居和智能工業(yè)環(huán)境監(jiān)測實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型設(shè)計一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，包括實(shí)驗(yàn)箱本體、以及設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱本體內(nèi)的數(shù)據(jù)采集模塊組、Zigbee信號發(fā)送模塊組、Zigbee信號接收模塊組、信號切換開關(guān)、無線信號發(fā)送模塊組、以及集無線功能的控制模塊；其中，數(shù)據(jù)采集模塊組與Zigbee信號發(fā)送模塊組相連接，Zigbee信號發(fā)送模塊組與Zigbee信號接收模塊組之間通過Zigbee無線通信協(xié)議進(jìn)行通信，Zigbee信號接收模塊組經(jīng)信號切換開關(guān)與無線信號發(fā)送模塊組相連，無線信號發(fā)送模塊組通過無線信號與控制模塊相通信。本實(shí)用新型設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)布局合理，操作性強(qiáng)，且具有擴(kuò)展性，能夠根據(jù)實(shí)際的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，模擬出相應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例，方便快捷。
[0025]在以上技術(shù)方案之上，所述數(shù)據(jù)采集模塊組包括射頻識別模塊組和至少一個傳感器插槽；射頻識別模塊組和各個傳感器插槽分別與所述Zigbee信號發(fā)送模塊組相連接。而且所述射頻識別模塊組包括高頻射頻識別模塊和低頻射頻識別模塊；高頻射頻識別模塊和低頻射頻識別模塊分別與所述Zigbee信號發(fā)送模塊組相連接。本實(shí)用新型設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱在實(shí)際應(yīng)用過程中，針對其中的控制模塊，可以加載Android系統(tǒng)、ios系統(tǒng)或windows系統(tǒng)，能夠有效模擬出各類系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的場景，能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用提供完備的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
[0026]不僅如此，本實(shí)用新型設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中，所述無線信號發(fā)送模塊組包括Wifi模塊和藍(lán)牙模塊，Wifi模塊和藍(lán)牙模塊分別與所述信號切換開關(guān)相連接。并且所述無線信號發(fā)送模塊組還包括外接信號輸出端，外接信號輸出端與所述信號切換開關(guān)相連接。本實(shí)用新型設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱在實(shí)際應(yīng)用過程中，各種模塊硬件均采用常用的現(xiàn)有技術(shù)，成本低廉，實(shí)用性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)各種物聯(lián)網(wǎng)模擬應(yīng)用。其中，所述控制模塊為集無線功能的ARM處理器，所述Zigbee信號發(fā)送模塊組和Zigbee信號接收模塊組均采用雙向Zigbee通信模塊，還包括與所述控制模塊相連接的攝像頭。
[0027]本實(shí)用新型設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱在實(shí)際應(yīng)用過程中，數(shù)據(jù)采集模塊組中的各個傳感器插槽中可以應(yīng)用光照傳感器、溫濕度傳感器、煙霧傳感器、紅外傳感器模塊、超聲波傳感器、聲音傳感器、雨滴傳感器等傳感器及繼電器；且本實(shí)用新型設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱中，所述控制模塊為集無線功能的ARM處理器，所述Zigbee信號發(fā)送模塊組和Zigbee信號接收模塊組均采用雙向Zigbee通信模塊，有效模擬出各種物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用實(shí)施例。
[0028]如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用中系統(tǒng)防盜報警和防災(zāi)報警實(shí)施例示意圖中，首先根據(jù)實(shí)際具體應(yīng)用，通過插在數(shù)據(jù)采集模塊組中傳感器插槽上的傳感器采集遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)輸送至Zigbee信號發(fā)送模塊組，Zigbee信號發(fā)送模塊組與Zigbee信號接收模塊組之間通過Zigbee無線通信協(xié)議進(jìn)行通信，Zigbee信號接收模塊組接收到采集數(shù)據(jù)后，通過選擇信號切換開關(guān)，將采集數(shù)據(jù)通過Wifi模塊無線發(fā)送至ARM處理器或者基于Android系統(tǒng)、ios系統(tǒng)、windows系統(tǒng)的通訊設(shè)備。
[0029]如圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用中智能門禁實(shí)施例示意圖中，首先通過高頻射頻識別模塊或低頻射頻識別模塊將讀卡的信息發(fā)送到Zigbee發(fā)送模塊組，Zigbee發(fā)送模塊組通過Zigbee無線通信協(xié)議將卡信息發(fā)送到Zigbee信號接收模塊組,Zigbee信號接收模塊組將接收到的數(shù)據(jù)通過外接信號輸出端發(fā)送到PC服務(wù)器，PC服務(wù)器對接收到的卡信息進(jìn)行顯示并發(fā)送控制指令給Zigbee信號接收模塊組，Zigbee信號接收模塊組將指令通過Zigbee無線通信協(xié)議發(fā)給Zigbee發(fā)送模塊組,最終Zigbee發(fā)送模塊組控制繼電器。
[0030]如圖4所示，本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用中燈光智能控制實(shí)施例示意圖中，首先根據(jù)實(shí)際具體應(yīng)用，通過插在數(shù)據(jù)采集模塊組中的光強(qiáng)傳感器采集遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)輸送至Zigbee信號發(fā)送模塊組，Zigbee信號發(fā)送模塊組將采集數(shù)據(jù)通過Zigbee無線通信協(xié)議發(fā)送給Zigbee信號接收模塊組，Zigbee信號接收模塊組接收到采集數(shù)據(jù)后，通過選擇信號切換開關(guān)，將采集數(shù)據(jù)通過外接信號輸出端發(fā)送給PC服務(wù)器，PC服務(wù)器對接收到的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示并發(fā)送控制指令給Zigbee信號接收模塊組，Zigbee信號接收模塊組將指令通過Zigbee無線通信協(xié)議發(fā)給Zigbee信號發(fā)送模塊組,最終Zigbee信號發(fā)送模塊組控制插在數(shù)據(jù)采集模塊組中的繼電器，從而實(shí)現(xiàn)控制燈光的目的。
[0031]如圖5所示，本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用中智能測距實(shí)施例示意圖中，首先PC服務(wù)器作為客戶端發(fā)送查詢請求，指令通過Wifi無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給ARM處理器，ARM處理器將接收的指令通過Wifi無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給Wifi模塊，Wifi模塊經(jīng)信號切換開關(guān)發(fā)送至Zigbee信號接收模塊組，Zigbee信號接收模塊組將指令通過Zigbee信號發(fā)給Zigbee信號發(fā)送模塊組，最終Zigbee信號發(fā)送模塊組控制插在數(shù)據(jù)采集模塊組中的超聲波傳感器進(jìn)行測距，超聲波傳感器再將測得的距離值返回，最終在PC服務(wù)器上顯示。
[0032]如圖6所示，本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用中智能家居和智能工業(yè)環(huán)境監(jiān)測實(shí)施例示意圖中，首先根據(jù)實(shí)際具體應(yīng)用，通過插在數(shù)據(jù)采集模塊組中傳感器插槽上的各種傳感器采集遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)，并將采集數(shù)據(jù)輸送至Zigbee信號發(fā)送模塊組，Zigbee信號發(fā)送模塊組將采集數(shù)據(jù)通過Zigbee無線通信協(xié)議發(fā)送給Zigbee信號接收模塊組，Zigbee信號接收模塊組接收到采集數(shù)據(jù)后，通過選擇信號切換開關(guān)，將采集數(shù)據(jù)通過外接信號輸出端發(fā)送給PC服務(wù)器，PC服務(wù)器對接收到的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，并通過Wifi網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至ARM處理器。
[0033]綜上所述，本實(shí)用新型設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確等特點(diǎn)，并且具有很好的實(shí)用性，具有很高的應(yīng)用推廣價值。
[0034]上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:包括實(shí)驗(yàn)箱本體、以及設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱本體內(nèi)的數(shù)據(jù)采集模塊組、Zigbee信號發(fā)送模塊組、Zigbee信號接收模塊組、信號切換開關(guān)、無線信號發(fā)送模塊組、以及集無線功能的控制模塊；其中，數(shù)據(jù)采集模塊組與Zigbee信號發(fā)送模塊組相連接，Zigbee信號發(fā)送模塊組與Zigbee信號接收模塊組之間通過Zigbee無線通信協(xié)議進(jìn)行通信，Zigbee信號接收模塊組經(jīng)信號切換開關(guān)與無線信號發(fā)送模塊組相連，無線信號發(fā)送模塊組通過無線信號與控制模塊相通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集模塊組包括射頻識別模塊組和至少一個傳感器插槽；射頻識別模塊組和各個傳感器插槽分別與所述Zigbee信號發(fā)送模塊組相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述射頻識別模塊組包括高頻射頻識別模塊和低頻射頻識別模塊；高頻射頻識別模塊和低頻射頻識別模塊分別與所述Zigbee信號發(fā)送模塊組相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述無線信號發(fā)送模塊組包括Wifi模塊和藍(lán)牙模塊，Wifi模塊和藍(lán)牙模塊分別與所述信號切換開關(guān)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述無線信號發(fā)送模塊組還包括外接信號輸出端，外接信號輸出端與所述信號切換開關(guān)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述控制模塊為集無線功能的ARM處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:所述Zigbee信號發(fā)送模塊組和Zigbee信號接收模塊組均采用雙向Zigbee通信模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱，其特征在于:還包括與所述控制模塊相連接的攝像頭。
【文檔編號】G09B19/00GK203759927SQ201420101939
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】王誠, 劉春 , 孔瑞溪 申請人:南京郵電大學(xué)