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LGWL-NY01型 物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)
品牌：理工偉業(yè) 咨詢電話：010-82827827 82827835
一、產(chǎn)品簡介
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)主要包括環(huán)境、動植物信息檢測、溫室、農(nóng)業(yè)大棚信息檢測和標準化生成監(jiān)控、節(jié)水灌溉等應(yīng)用模式，例如農(nóng)作物生長情況、病蟲害情況、土地灌溉情況、土壤空氣變更、畜禽的環(huán)境狀況以及大面積的地表檢測，收集溫度、濕度、風力、大氣、降雨量，有關(guān)土地的濕度、淡濃縮量和土壤PH值等信息的檢測。
物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)以高性能低功耗的網(wǎng)關(guān)控制器為核心，結(jié)合ZigBee無線傳感網(wǎng)及控制技術(shù)，對系統(tǒng)中的農(nóng)作物生長過程中涉及的多種環(huán)境因素進行檢測和處理，并智能的對各種突發(fā)、惡劣情況進行實時處理，極大的節(jié)省了人力物力，保護生態(tài)環(huán)境，提高經(jīng)濟效益。
系統(tǒng)實現(xiàn)了農(nóng)作物生長環(huán)境信息（包括二氧化碳、光照度、溫濕度和土壤參數(shù)等）采集和控制響應(yīng)、灌溉系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)計算和管理等功能，并支持遠程WEB、移動手持設(shè)備訪問和控制等。使學(xué)生在實訓(xùn)過程中深入的理解物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的方法和過程等諸多環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)習興趣，并通過系統(tǒng)開放式的環(huán)境，自己動手實現(xiàn)學(xué)習、創(chuàng)新及應(yīng)用。
二、系統(tǒng)框圖
該實訓(xùn)系統(tǒng)硬件總體由智能網(wǎng)關(guān)控制器、多種無線傳感器節(jié)點和反饋節(jié)點、WIFI路由設(shè)備、移動手持終端和農(nóng)業(yè)沙盤構(gòu)成。
備注：ZigBee網(wǎng)絡(luò)信號
WIFI網(wǎng)絡(luò)信號
GSM/GPRS信號
三、硬件構(gòu)成
1、智能網(wǎng)關(guān)控制器，是整套系統(tǒng)的核心，負責處理無線傳感器節(jié)點發(fā)送過來的農(nóng)作物生長環(huán)境傳感器信息，并可控制無線傳感器模塊實施響應(yīng)來調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長環(huán)境。
2、視頻監(jiān)控單元，由一路網(wǎng)絡(luò)攝像頭構(gòu)成，可以實現(xiàn)對農(nóng)作物周圍環(huán)境視頻的監(jiān)控，支持拍照和存儲功能。
3、無線傳感網(wǎng)中的傳感器及執(zhí)行器采用ZigBee(CC2530)的硬件方案，可以自組網(wǎng)，支持路由功能，構(gòu)成分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。傳感器包括溫濕度傳感器、光照傳感器、CO2濃度監(jiān)測傳感器、土壤濕度傳感器等；執(zhí)行器包括電動風扇、電動卷簾、電動水泵、電子加熱器、警報器、電動窗戶等。
4、WIFI路由可以將智能網(wǎng)關(guān)中的數(shù)據(jù)信息擴展到internet網(wǎng)絡(luò)中，并支持遠程網(wǎng)絡(luò)訪問和監(jiān)控。
5、移動手持終端采用普通的PAD，支持Android系統(tǒng)，可實現(xiàn)對系統(tǒng)信息的查詢和控制。
6、農(nóng)業(yè)沙盤，主要由農(nóng)業(yè)溫室大棚、電動卷簾、灌溉系統(tǒng)及傳感器構(gòu)成。
四、產(chǎn)品特點
1、線組網(wǎng) 智能監(jiān)控
系統(tǒng)采用先進的ZigBee無線組網(wǎng)方式，結(jié)合多種農(nóng)業(yè)應(yīng)用方向智能傳感器，能夠自動組網(wǎng)、自動路由、性能穩(wěn)定可靠。
2、標準通訊接口 靈活配置
ZigBee無線通訊節(jié)點與家居傳感器采用標準的串行接口和協(xié)議進行連接和通訊，傳感器即可以安裝到農(nóng)業(yè)沙盤中進行真實場景模擬，又可以脫離沙盤環(huán)境，直接連接到系統(tǒng)機 柜上的通訊模塊上進行工作，使用靈活。
3、場景生動 接口豐富
農(nóng)業(yè)沙盤中集成豐富的傳感器模塊、用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控。卷簾、水泵、采用電機控制方 式，效果生動、直觀、便于演示。
4、聯(lián)網(wǎng)方式多種多樣
系統(tǒng)及可以本地監(jiān)控也支持手持移動設(shè)備的客戶端訪問，同時也支持網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、中文 短信等通訊方式。
五、系統(tǒng)功能
1、環(huán)境監(jiān)控
實現(xiàn)對溫室大棚內(nèi)溫濕度、光照、CO2濃度等農(nóng)作物生長環(huán)境實時監(jiān)測。
2、智能管理
通智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)計算和處理，采用有效策略對溫室大棚內(nèi)環(huán)境進行調(diào)節(jié)，如當CO2濃 度超標時，自動打開風扇換氣，溫濕度超標時自動警報等功能。
3、數(shù)據(jù)處理
歷史數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出，進行分析對比，便于尋找規(guī)律，做出正確的決策。
4、視頻監(jiān)控
實現(xiàn)對農(nóng)作物生長場景中視頻的本地和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，可實現(xiàn)抓拍、存儲功能。便于用戶本 地和遠程觀察農(nóng)作物生長情況。
5、本地控制
通過智能網(wǎng)關(guān)的顯示和觸摸屏輸入設(shè)備，實現(xiàn)對上述功能的本地監(jiān)視和控制。
6、遠程控制
支持internet網(wǎng)絡(luò)訪問和控制，支持移動手持設(shè)備查詢和短信息監(jiān)控。
7、用戶擴展
開放的軟硬件接口，方便用戶實現(xiàn)硬件模塊擴展和軟件系統(tǒng)升級。
六、軟件資源
1、部分本地控制界面：
2、部分Andriod界面：
3、部分實訓(xùn)實驗圖片：
七、配件參數(shù)
八、實驗項目
關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 實訓(xùn)設(shè)備 實訓(xùn)裝置 教學(xué)儀器 實驗設(shè)備 教學(xué)設(shè)備 實訓(xùn)臺 考核裝置 技能考核 電工電子 實驗裝置 數(shù)控技術(shù) 實訓(xùn)考核 技能實訓(xùn) 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制 自控實訓(xùn) 實驗系統(tǒng) 數(shù)控軟件 數(shù)控實訓(xùn) 電氣技術(shù) 數(shù)控設(shè)備 數(shù)控銑床 高教設(shè)備 教學(xué)車床 數(shù)控機床 職教設(shè)備 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實驗
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)主要包括環(huán)境、動植物信息檢測、溫室、農(nóng)業(yè)大棚信息檢測和標準化生成監(jiān)控、節(jié)水灌溉等應(yīng)用模式，例如農(nóng)作物生長情況、病蟲害情況、土地灌溉情況、土壤空氣變更、畜禽的環(huán)境狀況以及大面積的地表檢測，收集溫度、濕度、風力、大氣、降雨量，有關(guān)土地的濕度、淡濃縮量和土壤PH值等信息的檢測。
系統(tǒng)實現(xiàn)了農(nóng)作物生長環(huán)境信息（包括二氧化碳、光照度、溫濕度和土壤參數(shù)等）采集和控制響應(yīng)、灌溉系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)計算和管理等功能，并支持遠程WEB、移動手持設(shè)備訪問和控制等。使學(xué)生在實訓(xùn)過程中深入的理解物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用的方法和過程等諸多環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)習興趣，并通過系統(tǒng)開放式的環(huán)境，自己動手實現(xiàn)學(xué)習、創(chuàng)新及應(yīng)用。
二、系統(tǒng)框圖
該實訓(xùn)系統(tǒng)硬件總體由智能網(wǎng)關(guān)控制器、多種無線傳感器節(jié)點和反饋節(jié)點、WIFI路由設(shè)備、移動手持終端和農(nóng)業(yè)沙盤構(gòu)成。
WIFI網(wǎng)絡(luò)信號
GSM/GPRS信號
三、硬件構(gòu)成
1、智能網(wǎng)關(guān)控制器，是整套系統(tǒng)的核心，負責處理無線傳感器節(jié)點發(fā)送過來的農(nóng)作物生長環(huán)境傳感器信息，并可控制無線傳感器模塊實施響應(yīng)來調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長環(huán)境。
2、視頻監(jiān)控單元，由一路網(wǎng)絡(luò)攝像頭構(gòu)成，可以實現(xiàn)對農(nóng)作物周圍環(huán)境視頻的監(jiān)控，支持拍照和存儲功能。
3、無線傳感網(wǎng)中的傳感器及執(zhí)行器采用ZigBee(CC2530)的硬件方案，可以自組網(wǎng)，支持路由功能，構(gòu)成分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。傳感器包括溫濕度傳感器、光照傳感器、CO2濃度監(jiān)測傳感器、土壤濕度傳感器等；執(zhí)行器包括電動風扇、電動卷簾、電動水泵、電子加熱器、警報器、電動窗戶等。
4、WIFI路由可以將智能網(wǎng)關(guān)中的數(shù)據(jù)信息擴展到internet網(wǎng)絡(luò)中，并支持遠程網(wǎng)絡(luò)訪問和監(jiān)控。
5、移動手持終端采用普通的PAD，支持Android系統(tǒng)，可實現(xiàn)對系統(tǒng)信息的查詢和控制。
6、農(nóng)業(yè)沙盤，主要由農(nóng)業(yè)溫室大棚、電動卷簾、灌溉系統(tǒng)及傳感器構(gòu)成。
四、產(chǎn)品特點
1、線組網(wǎng) 智能監(jiān)控
系統(tǒng)采用先進的ZigBee無線組網(wǎng)方式，結(jié)合多種農(nóng)業(yè)應(yīng)用方向智能傳感器，能夠自動組網(wǎng)、自動路由、性能穩(wěn)定可靠。
2、標準通訊接口 靈活配置
ZigBee無線通訊節(jié)點與家居傳感器采用標準的串行接口和協(xié)議進行連接和通訊，傳感器即可以安裝到農(nóng)業(yè)沙盤中進行真實場景模擬，又可以脫離沙盤環(huán)境，直接連接到系統(tǒng)機 柜上的通訊模塊上進行工作，使用靈活。
3、場景生動 接口豐富
農(nóng)業(yè)沙盤中集成豐富的傳感器模塊、用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控。卷簾、水泵、采用電機控制方 式，效果生動、直觀、便于演示。
4、聯(lián)網(wǎng)方式多種多樣
系統(tǒng)及可以本地監(jiān)控也支持手持移動設(shè)備的客戶端訪問，同時也支持網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、中文 短信等通訊方式。
五、系統(tǒng)功能
1、環(huán)境監(jiān)控
實現(xiàn)對溫室大棚內(nèi)溫濕度、光照、CO2濃度等農(nóng)作物生長環(huán)境實時監(jiān)測。
2、智能管理
通智能網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)計算和處理，采用有效策略對溫室大棚內(nèi)環(huán)境進行調(diào)節(jié)，如當CO2濃 度超標時，自動打開風扇換氣，溫濕度超標時自動警報等功能。
3、數(shù)據(jù)處理
歷史數(shù)據(jù)庫導(dǎo)出，進行分析對比，便于尋找規(guī)律，做出正確的決策。
4、視頻監(jiān)控
實現(xiàn)對農(nóng)作物生長場景中視頻的本地和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，可實現(xiàn)抓拍、存儲功能。便于用戶本 地和遠程觀察農(nóng)作物生長情況。
5、本地控制
通過智能網(wǎng)關(guān)的顯示和觸摸屏輸入設(shè)備，實現(xiàn)對上述功能的本地監(jiān)視和控制。
6、遠程控制
支持internet網(wǎng)絡(luò)訪問和控制，支持移動手持設(shè)備查詢和短信息監(jiān)控。
7、用戶擴展
開放的軟硬件接口，方便用戶實現(xiàn)硬件模塊擴展和軟件系統(tǒng)升級。
六、軟件資源
1、部分本地控制界面：
| 序號 | 設(shè)備名稱 | 參數(shù) | 數(shù)量 | 備注 |
| 1 | 智能網(wǎng)關(guān)控制器 | 主頻1GHz；512MB DDR2；1GB NAND Flash； 內(nèi)置PowerVR SGX540高性能圖形引擎；8寸LCD液晶電阻觸摸屏；1路HDMI輸出；3.5mm立體聲音頻(WM8960專業(yè)音頻芯片)輸出接口、板載麥克風；1路標準SD 卡座；10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)；板載實時時鐘備份電池；帶有GSM/GPRS、WIFI、2.4G無線功能。 | 1 | |
| 2 | 無線溫濕度檢測節(jié)點 |
處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 溫度傳感器：量程： -40~80℃，分辨率： 16位0.1% 濕度傳感器：量程：0~100%，分辨率： 16位0.1% |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電?！?/td> |
| 3 | 無線光照檢測節(jié)點 |
處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 光照傳感器。 |
1 | 處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)?！?br /> 支持鋰電池供電?！?/td> |
| 4 | 無線土壤濕度檢測節(jié)點 |
處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 土壤濕度傳感器。 |
1 | 處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)?！?br /> 支持鋰電池供電。 |
| 5 | 無線CO2濃度檢測節(jié)點 |
處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 CO2檢測傳感器。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電。 |
| 6 | 無線人體感應(yīng)傳感器節(jié)點 |
處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 人體感應(yīng)傳感器傳感器。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電?！ ?/td> |
| 7 | 無線電動卷簾節(jié)點 |
處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 電動卷簾。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電。 |
| 8 | 無線電動水泵節(jié)點 |
處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 電動水泵。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電。 |
| 9 | 無線電動風扇節(jié)點 |
處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 電動風扇。 |
2 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電?！?/td> |
| 10 | 無線電子加熱器節(jié)點 |
處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 電子加熱器。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電。 |
| 11 | 無線聲光報警節(jié)點 |
處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 聲光報警。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電。 |
| 12 | 無線電燈節(jié)點 |
處理器CC2530，內(nèi)置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 電燈。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 支持鋰電池供電。 |
| 13 | 視頻單元 | USB接口130W像素；采樣率>20P/S | 1 | 可擴展多路視頻 |
| 14 | 路由器 | 4LAN口 TP-LINK； | 1 | |
| 15 | 手持終端 | 支持Android系統(tǒng)；支持WiFi功能。 | 1 | |
| 16 | 沙盤模具 | 1 |
| 第一章. 實驗環(huán)境與軟件工具 |
| 1.1開發(fā)平臺簡介 |
| 1.2 Windows系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 |
| 1.3 Linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 |
| 第二章. 智能傳感器模塊部分 |
| 實驗一. 風速檢測傳感器 |
| 實驗二. 光照傳感器 |
| 實驗三. 溫濕度傳感器 |
| 實驗四. 聲光報警傳感器 |
| 第三章. 無線通訊模塊部分 |
| 實驗一. ZigBee CC2530入門 |
| 實驗二. LED燈的控制實驗 |
| 實驗三. 定時器實驗 |
| 實驗四. 片上溫度A/D轉(zhuǎn)換實驗 |
| 實驗五. 串口控制LED燈實驗 |
| 實驗六. 點對點無線通訊實驗 |
| 實驗七. 點對多點無線通訊實驗 |
| 實驗八. TI Z-stack2007協(xié)議棧入門實驗 |
| 實驗九. 基于Z-Stack的無線組網(wǎng)實驗 |
| 實驗十. 基于Z-Stack的串口控制LED 實驗 |
| 實驗十一. 無線溫度檢測實驗 |
| 實驗十二.無線透傳實驗 |
| 實驗十三.RFID自動讀卡實驗 |
| 實驗十四.基于RFID的電子錢包應(yīng)用實驗 |
| 第四章. 基礎(chǔ)應(yīng)用實驗 |
| 實驗一. 實驗環(huán)境使用入門 |
| 實驗二. 多線程程序設(shè)計 |
| 實驗三. 串口程序設(shè)計 |
| 實驗四. SOCKET 網(wǎng)絡(luò)編程 |
| 實驗五. 嵌入式SQLite應(yīng)用 |
| 實驗六. 嵌入式WebServer移植 |
| 第五章. 基于Qt的GUI實驗 |
| 實驗一. 搭建本機Qt開發(fā)環(huán)境 |
| 實驗二. 基于QtDesigner的程序設(shè)計 |
| 實驗三. 搭建Qt/Embedded ARM環(huán)境 |
| 第六章. 底層系統(tǒng)構(gòu)建實驗 |
| 實驗一. Linux內(nèi)核裁剪與編譯 |
| 實驗二. 構(gòu)建根文件系統(tǒng) |
| 第七章. 設(shè)備底層驅(qū)動實驗 |
| 實驗一. 內(nèi)核驅(qū)動入門 |
| 實驗二. PWM蜂鳴器驅(qū)動及控制 |
| 實驗三. ADC驅(qū)動及采樣 |
| 實驗四. LCD設(shè)備驅(qū)動及控制 |
| 實驗五. U盤接口使用 |
| 第八章.綜合項目實訓(xùn)部分 |
| 實驗一. 智慧農(nóng)業(yè)實訓(xùn)系統(tǒng)入門 |
| 實驗二. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之傳感器檢測實訓(xùn) |
| 實驗三. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之環(huán)境智能調(diào)控實訓(xùn) |
| 實驗四. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之反饋控制實訓(xùn) |
| 實驗五. 智慧農(nóng)業(yè)家居系統(tǒng)之數(shù)據(jù)庫處理實訓(xùn) |
| 實驗六. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之視頻監(jiān)控訪問 |
| 實驗七. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之GSM/GPRS短信息控制實訓(xùn) |
| 實驗八. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之WEB遠程服務(wù)器監(jiān)控實訓(xùn) |
| 實驗九. 智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)之Android手持設(shè)備接入控制實訓(xùn) |