[实用新型]一种可应用于智能物流、智能超市的物联网教学实训平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及物联网教学平台，具体涉及一种可应用于智能物流、智能超市的物联网教学实训平台。

背景技术

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。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型提供的技术方案为：一种可应用于智能物流、智能超市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，主要由智能模型区及智能显示区构成。

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、SPI、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传输区采用频段为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物流应用、智能超市应用；由智能仓储货架区与智能运输管理区构成或由智能超市货架区和结算区构成。

进一步，智能超市应用区采用高频RFID技术，功能包括商品智能查询、自动结账等；智能超市货架区为4*4小格架设起来，从上往下依次为食品、水果、服装、家电，每个格子里设置一个RFID高频天线和一个带有高频标签的模拟商品，每个格子下面都有一个OLED小显示屏和一个LED灯；结算区处设置有自助POS机。

进一步，智能仓储货架区包括采用高频天线选择技术的智能货架、温湿度探测器、烟雾探测器、声光报警灯、人体红外感应以及摄像头；货架为3*3小格架设起来的架子，每个格子里设置一个RFID高频天线和一个带有高频标签的模拟货物，每个格子下面都有一个OLED小显示屏和一个LED灯；智能运输管理区包括进出库自动道闸、进出库读卡器、车辆定位器、酒精探测器、运输温湿度探测器以及紧急按钮。

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。

本实用新型的有益效果：

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。