CN206558031U - 一种模块化的物联网综合实验实训平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种模块化的物联网综合实验实训平台，由至少1个Zigbee组件、至少1个WiFi组件和总控组件组成。每个Zigbee组件的Zigbee传感模块的输出端与Zigbee模块连接，Zigbee执行机构的输入端与Zigbee模块连接。每个WiFi组件的WiFi传感模块的输出端与WiFi核心板连接，WiFi执行机构的输入端与WiFi核心板连接。WiFi核心板与WiFi模块相连。总控组件的总控Zigbee模块、总控WiFi模块、以太网通信模块和移动通信模块均与总控核心板相连。总控Zigbee模块连接Zigbee组件的Zigbee模块，总控WiFi模块连接WiFi组件的WiFi模块。本实用新型主要用于物联网工程专业的教学与训练，成本低廉，采用模块化方式，可根据需要选择相关模块完成实验内容。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学实验设备技术领域，具体涉及一种模块化的物联网综合实验实训平台。
背景技术
物联网专业是一个涉及计算机科学与技术、通信工程、电子工程、网络工程等多专业学科的交叉专业，毕业学生从事多领域的工作，其配套实验实训平台直接关系到学生的培养。目前，各高校物联网实验实训平台尚处在探索阶段，现有实验实训平台只针对一门或两门专业课程，且价格相对较为昂贵。因此，如何构建功能技术完备、可扩展升级、综合性强、成本低廉的实验实训平台成为物联网实验实训平台的关键。
实用新型内容
本实用新型所要解决的是目前尚不存在物联网实验实训平台，从而无法辅助教学的问题，提供一种模块化的物联网综合实验实训平台。
为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种模块化的物联网综合实验实训平台，由至少1个Zigbee组件、至少 1个WiFi组件、以及总控组件组成。每个Zigbee组件包括Zigbee传感模块、 Zigbee执行机构和Zigbee模块。Zigbee传感模块的输出端与Zigbee模块连接， Zigbee执行机构的输入端与Zigbee模块连接。每个WiFi组件包括WiFi传感模块、WiFi执行机构、WiFi模块和WiFi核心板。WiFi传感模块的输出端与 WiFi核心板连接，WiFi执行机构的输入端与WiFi核心板连接。WiFi核心板与WiFi模块相连。总控组件包括总控Zigbee模块、总控WiFi模块、以太网通信模块、移动通信模块、总控按键模块、总控显示模块和总控核心板。总控按键模块的输出端连接总控核心板，总控显示模块的输入端总控核心板。总控Zigbee模块、总控WiFi模块、以太网通信模块和移动通信模块均与总控核心板相连。总控Zigbee模块连接Zigbee组件的Zigbee模块，总控WiFi 模块连接WiFi组件的WiFi模块。以太网通信模块与PC上位机连接，移动通信模块与移动终端连接。
上述方案中，Zigbee传感模块为温湿度传感器模块、光照传感器模块、煤气传感器模块、振动传感器模块和/或热释电模块。
上述方案中，WiFi传感模块为温湿度传感器模块、光照传感器模块、煤气传感器模块、振动传感器模块和/或热释电模块。
上述方案中，Zigbee执行机构为灯光控制模块、直流电机模块、步进电机模块和/或声光报警模块。
上述方案中，WiFi执行机构为灯光控制模块、直流电机模块、步进电机模块和/或声光报警模块。
上述方案中，移动通信模块为GSM模块和/或GPRS模块。
上述方案中，WiFi核心板和总控核心板均为STM32核心板。
上述方案中，移动终端为手机或平板电脑。
上述方案中，每个WiFi组件还进一步包括WiFi显示模块，该WiFi显示模块的输入端与WiFi核心板连接。
上述方案中，Zigbee组件的个数为2-50个，WiFi组件的个数为2-50个。
与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：
1、实验实训平台将利用传感器、Zigbee、WiFi、GSM/GPRS、以太网通信、执行机构、PC上位机系统和智能移动终端APP形成一个能够进行环境参数监测、分析、报警系统，所用知识涉及物联网的感知层、传输层、应用层，综合性较强。
2、平台采用模块化设计，具体配置可按照用户要求进行配置，成本较低，可扩展性强。
附图说明
图1为一种模块化的物联网综合实验实训平台的原理图。
具体实施方式
下面通过一个智能家居物联网的实例，对本实用新型进行进一步详细说明：
一种模块化的物联网综合实验实训平台，如图1所示，主要由至少1个 Zigbee组件、至少1个WiFi组件和总控组件组成。Zigbee组件和WiFi组件的数量可按用户要求进行配置，一般为2-50个。
每个Zigbee组件包括Zigbee传感模块、Zigbee执行机构和Zigbee模块。 Zigbee传感模块的输出端与Zigbee模块连接，Zigbee传感模块主要用于信息的采集，包括温湿度传感器模块、光照传感器模块、煤气传感器模块、振动传感器模块和/或热释电模块等。Zigbee执行机构的输入端与Zigbee模块连接。 Zigbee执行机构主要用于实现控制，包括灯光控制模块、直流电机模块、步进电机模块和/或声光报警模块等。Zigbee组件的Zigbee模块与Zigbee传感模块和Zigbee执行机构之间可通过RS232、RS485、CAN、IIC、SPI以及I/O 等接口与传感模块和执行机构进行信息交互。
每个WiFi组件包括WiFi传感模块、WiFi执行机构、WiFi显示模块、 WiFi模块和WiFi核心板。WiFi显示模块的输入端与WiFi核心板连接，可显示传感模块采集的信息及执行机构的控制指令。WiFi传感模块的输出端与 WiFi核心板连接，WiFi传感模块主要用于信息的采集，包括温湿度传感器模块、光照传感器模块、煤气传感器模块、振动传感器模块和/或热释电模块等。WiFi执行机构的输入端与WiFi核心板连接，WiFi执行机构主要用于实现控制，包括灯光控制模块、直流电机模块、步进电机模块和/或声光报警模块等。 WiFi核心板与WiFi模块相连。WiFi组件的WiFi核心板与Zigbee传感模块和Zigbee执行机构之间可通过RS232、RS485、CAN、IIC、SPI以及I/O等接口与传感模块和执行机构进行信息交互。在本实用新型中，WiFi核心板为 STM32核心板。
总控组件包括总控Zigbee模块、总控WiFi模块、以太网通信模块、移动通信模块、总控按键模块、总控显示模块和总控核心板。总控按键模块的输出端连接总控核心板，总控显示模块的输入端总控核心板。总控核心板可通过总控按键模块进行参数设置，通过总控显示模块显示数据。总控Zigbee 模块、总控WiFi模块、以太网通信模块和移动通信模块均与总控核心板相连。在本实用新型中，移动通信模块为GSM模块和/或GPRS模块，总控核心板为STM32核心板，移动终端为手机或平板电脑。
总控Zigbee模块连接Zigbee组件的Zigbee模块，总控WiFi模块连接WiFi组件的WiFi模块，用以实现采集信息的上传。以太网通信模块与PC上位机连接，移动通信模块与移动终端连接，用以实现控制信息的下传。
移动终端通过移动通信模块可对Zigbee组件和/或WiFi组件的传感模块获取的环境信息进行查看、管理并发布控制指令，移动终端发出的控制指令由移动通信模块传递给总控组件，并通过Zigbee模块或WiFi模块发给Zigbee 组件和/或WiFi组件相应的执行机构。
PC上位机通过以太网通信模块可对Zigbee组件和/或WiFi组件的传感模块获取的环境信息进行查看、管理并发布控制指令，PC上位机发出的控制指令由以太网通信模块传递给总控组件，并通过Zigbee模块或WiFi模块发给Zigbee组件和/或WiFi组件相应的执行机构。
本实验实训平台主要用于物联网工程专业的教学与训练，成本低廉，采用模块化方式，可根据需要选择相关模块完成实验内容，满足物联网感知、物联网通信、物联网数据处理、无线传感器网络、计算机控制等相关课程基础实验、课程设计、创新实践和科学研究四个方面的培养需要。
Claims (10)
1.一种模块化的物联网综合实验实训平台，其特征在于：由至少1个Zigbee组件、至少1个WiFi组件、以及总控组件组成；
每个Zigbee组件包括Zigbee传感模块、Zigbee执行机构和Zigbee模块；Zigbee传感模块的输出端与Zigbee模块连接，Zigbee执行机构的输入端与Zigbee模块连接；
每个WiFi组件包括WiFi传感模块、WiFi执行机构、WiFi模块和WiFi核心板；WiFi传感模块的输出端与WiFi核心板连接，WiFi执行机构的输入端与WiFi核心板连接；WiFi核心板与WiFi模块相连；
总控组件包括总控Zigbee模块、总控WiFi模块、以太网通信模块、移动通信模块、总控按键模块、总控显示模块和总控核心板；总控按键模块的输出端连接总控核心板，总控显示模块的输入端总控核心板；总控Zigbee模块、总控WiFi模块、以太网通信模块和移动通信模块均与总控核心板相连；总控Zigbee模块连接Zigbee组件的Zigbee模块，总控WiFi模块连接WiFi组件的WiFi模块；以太网通信模块与PC上位机连接，移动通信模块与移动终端连接。
2.根据权利要求1所述的一种模块化的物联网综合实验实训平台，其特征在于：Zigbee传感模块为温湿度传感器模块、光照传感器模块、煤气传感器模块、振动传感器模块和/或热释电模块。
3.根据权利要求1所述的一种模块化的物联网综合实验实训平台，其特征在于：WiFi传感模块为温湿度传感器模块、光照传感器模块、煤气传感器模块、振动传感器模块和/或热释电模块。
4.根据权利要求1所述的一种模块化的物联网综合实验实训平台，其特征在于：Zigbee执行机构为灯光控制模块、直流电机模块、步进电机模块和/或声光报警模块。
5.根据权利要求1所述的一种模块化的物联网综合实验实训平台，其特征在于：WiFi执行机构为灯光控制模块、直流电机模块、步进电机模块和/或声光报警模块。
6.根据权利要求1所述的一种模块化的物联网综合实验实训平台，其特征在于：移动通信模块为GSM模块和/或GPRS模块。
7.根据权利要求1所述的一种模块化的物联网综合实验实训平台，其特征在于：WiFi核心板和总控核心板均为STM32核心板。
8.根据权利要求1所述的一种模块化的物联网综合实验实训平台，其特征在于：移动终端为手机或平板电脑。
9.根据权利要求1所述的一种模块化的物联网综合实验实训平台，其特征在于：每个WiFi组件还进一步包括WiFi显示模块，该WiFi显示模块的输入端与WiFi核心板连接。
10.根据权利要求1所述的一种模块化的物联网综合实验实训平台，其特征在于：Zigbee组件的个数为2-50个，WiFi组件的个数为2-50个。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108538132A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-09-14 | 黄河科技学院 | 一种物联网嵌入式单片机远程综合实验实训平台 |
| CN110689773A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-14 | 湖北美和易思教育科技有限公司 | 一种物联网综合实验平台 |
| CN113129672A (zh) * | 2020-01-10 | 2021-07-16 | 黑龙江科技大学 | 积木式模块化物联网教学硬件实践平台 |
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2016
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| CN110689773A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-01-14 | 湖北美和易思教育科技有限公司 | 一种物联网综合实验平台 |
| CN113129672A (zh) * | 2020-01-10 | 2021-07-16 | 黑龙江科技大学 | 积木式模块化物联网教学硬件实践平台 |
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