一种物联网应用教学实验箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种物联网应用教学实验箱，包括实验箱本体、以及设置在实验箱本体内的数据采集模块组、Zigbee信号发送模块组、Zigbee信号接收模块组、信号切换开关、无线信号发送模块组、以及集无线功能的控制模块；其中，数据采集模块组与Zigbee信号发送模块组相连接，Zigbee信号发送模块组与Zigbee信号接收模块组之间通过Zigbee无线通信协议进行通信，Zigbee信号接收模块组经信号切换开关与无线信号发送模块组相连，无线信号发送模块组通过无线信号与控制模块相通信。本实用新型具有灵敏度高、稳定性好、抗干扰能力强、数据传输准确等特点，并且具有很好的实用性，具有很高的应用推广价值。
【专利说明】一种物联网应用教学实验箱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种物联网应用教学实验箱。
【背景技术】
[0002]物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是:“The Internet ofthings”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化的。
[0003]随着物联网的普及与推广过程中，技术人员还在不断对其技术与应用进行研究，但在这个过程中却缺乏一种行之有效的实验方法进行验证，相关人员只能通过直接架构出相应的硬件结构实现数据实验，但这样即费时又费力，这在某种程度上降低了物联网的实验应用效率。
实用新型内容
[0004]针对上述技术问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够准确模拟现实物联网应用的物联网应用教学实验箱。
[0005]本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案:本实用新型设计了一种物联网应用教学实验箱，包括实验箱本体、以及设置在实验箱本体内的数据采集模块组、Zigbee信号发送模块组、Zigbee信号接收模块组、信号切换开关、无线信号发送模块组、以及集无线功能的控制模块；其中，数据采集模块组与Zigbee信号发送模块组相连接，Zigbee信号发送模块组与Zigbee信号接收模块组之间通过Zigbee无线通信协议进行通信，Zigbee信号接收模块组经信号切换开关与无线信号发送模块组相连，无线信号发送模块组通过无线信号与控制模块相通信。
[0006]作为本实用新型的一种优选技术方案:所述数据采集模块组包括射频识别模块组和至少一个传感器插槽；射频识别模块组和各个传感器插槽分别与所述Zigbee信号发送模块组相连接。
[0007]作为本实用新型的一种优选技术方案:所述射频识别模块组包括高频射频识别模块和低频射频识别模块；高频射频识别模块和低频射频识别模块分别与所述Zigbee信号发送模块组相连接。[0008]作为本实用新型的一种优选技术方案:所述无线信号发送模块组包括Wifi模块和蓝牙模块，Wifi模块和蓝牙模块分别与所述信号切换开关相连接。
[0009]作为本实用新型的一种优选技术方案:所述无线信号发送模块组还包括外接信号输出端，外接信号输出端与所述信号切换开关相连接。
[0010]作为本实用新型的一种优选技术方案:所述控制模块为集无线功能的ARM处理器。
[0011]作为本实用新型的一种优选技术方案:所述Zigbee信号发送模块组和Zigbee信号接收模块组均采用双向Zigbee通信模块。
[0012]作为本实用新型的一种优选技术方案:还包括与所述控制模块相连接的摄像头。
[0013]本实用新型所述一种物联网应用教学实验箱采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0014](I)本实用新型设计的物联网应用教学实验箱结构布局合理，操作性强，且具有扩展性，能够根据实际的教学实验目的，模拟出相应物联网应用实例，方便快捷；
[0015](2)本实用新型设计的物联网应用教学实验箱在实际应用过程中，针对其中的控制模块，可以加载Android系统、ios系统或windows系统，能够有效模拟出各类系统与物联网相结合的场景，能够为物联网的实际应用提供完备的实验基础；
[0016](3)本实用新型设计的物联网应用教学实验箱在实际应用过程中，各种模块硬件均采用常用的现有技术，成本低廉，实用性强，能够实现各种物联网模拟应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型设计基于物联网应用教学实验箱的硬件结构连接示意图；
[0018]图2是本实用新型实际应用中系统防盗报警和防灾报警实施例示意图；
[0019]图3是本实用新型实际应用中智能门禁实施例示意图；
[0020]图4是本实用新型实际应用中灯光智能控制实施例示意图；
[0021]图5是本实用新型实际应用中智能测距实施例示意图；
[0022]图6是本实用新型实际应用中智能家居和智能工业环境监测实施例示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合说明书附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0024]如图1所示，本实用新型设计一种物联网应用教学实验箱，包括实验箱本体、以及设置在实验箱本体内的数据采集模块组、Zigbee信号发送模块组、Zigbee信号接收模块组、信号切换开关、无线信号发送模块组、以及集无线功能的控制模块；其中，数据采集模块组与Zigbee信号发送模块组相连接，Zigbee信号发送模块组与Zigbee信号接收模块组之间通过Zigbee无线通信协议进行通信，Zigbee信号接收模块组经信号切换开关与无线信号发送模块组相连，无线信号发送模块组通过无线信号与控制模块相通信。本实用新型设计的物联网应用教学实验箱结构布局合理，操作性强，且具有扩展性，能够根据实际的教学实验目的，模拟出相应物联网应用实例，方便快捷。
[0025]在以上技术方案之上，所述数据采集模块组包括射频识别模块组和至少一个传感器插槽；射频识别模块组和各个传感器插槽分别与所述Zigbee信号发送模块组相连接。而且所述射频识别模块组包括高频射频识别模块和低频射频识别模块；高频射频识别模块和低频射频识别模块分别与所述Zigbee信号发送模块组相连接。本实用新型设计的物联网应用教学实验箱在实际应用过程中，针对其中的控制模块，可以加载Android系统、ios系统或windows系统，能够有效模拟出各类系统与物联网相结合的场景，能够为物联网的实际应用提供完备的实验基础。
[0026]不仅如此，本实用新型设计的物联网应用教学实验箱中，所述无线信号发送模块组包括Wifi模块和蓝牙模块，Wifi模块和蓝牙模块分别与所述信号切换开关相连接。并且所述无线信号发送模块组还包括外接信号输出端，外接信号输出端与所述信号切换开关相连接。本实用新型设计的物联网应用教学实验箱在实际应用过程中，各种模块硬件均采用常用的现有技术，成本低廉，实用性强，能够实现各种物联网模拟应用。其中，所述控制模块为集无线功能的ARM处理器，所述Zigbee信号发送模块组和Zigbee信号接收模块组均采用双向Zigbee通信模块，还包括与所述控制模块相连接的摄像头。
[0027]本实用新型设计的物联网应用教学实验箱在实际应用过程中，数据采集模块组中的各个传感器插槽中可以应用光照传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、红外传感器模块、超声波传感器、声音传感器、雨滴传感器等传感器及继电器；且本实用新型设计的物联网应用教学实验箱中，所述控制模块为集无线功能的ARM处理器，所述Zigbee信号发送模块组和Zigbee信号接收模块组均采用双向Zigbee通信模块，有效模拟出各种物联网实际应用实施例。
[0028]如图2所示，本实用新型实际应用中系统防盗报警和防灾报警实施例示意图中，首先根据实际具体应用，通过插在数据采集模块组中传感器插槽上的传感器采集远端数据，并将采集数据输送至Zigbee信号发送模块组，Zigbee信号发送模块组与Zigbee信号接收模块组之间通过Zigbee无线通信协议进行通信，Zigbee信号接收模块组接收到采集数据后，通过选择信号切换开关，将采集数据通过Wifi模块无线发送至ARM处理器或者基于Android系统、ios系统、windows系统的通讯设备。
[0029]如图3所示，本实用新型实际应用中智能门禁实施例示意图中，首先通过高频射频识别模块或低频射频识别模块将读卡的信息发送到Zigbee发送模块组，Zigbee发送模块组通过Zigbee无线通信协议将卡信息发送到Zigbee信号接收模块组,Zigbee信号接收模块组将接收到的数据通过外接信号输出端发送到PC服务器，PC服务器对接收到的卡信息进行显示并发送控制指令给Zigbee信号接收模块组，Zigbee信号接收模块组将指令通过Zigbee无线通信协议发给Zigbee发送模块组,最终Zigbee发送模块组控制继电器。
[0030]如图4所示，本实用新型实际应用中灯光智能控制实施例示意图中，首先根据实际具体应用，通过插在数据采集模块组中的光强传感器采集远端数据，并将采集数据输送至Zigbee信号发送模块组，Zigbee信号发送模块组将采集数据通过Zigbee无线通信协议发送给Zigbee信号接收模块组，Zigbee信号接收模块组接收到采集数据后，通过选择信号切换开关，将采集数据通过外接信号输出端发送给PC服务器，PC服务器对接收到的采集数据进行显示并发送控制指令给Zigbee信号接收模块组，Zigbee信号接收模块组将指令通过Zigbee无线通信协议发给Zigbee信号发送模块组,最终Zigbee信号发送模块组控制插在数据采集模块组中的继电器，从而实现控制灯光的目的。
[0031]如图5所示，本实用新型实际应用中智能测距实施例示意图中，首先PC服务器作为客户端发送查询请求，指令通过Wifi无线网络发送给ARM处理器，ARM处理器将接收的指令通过Wifi无线网络发送给Wifi模块，Wifi模块经信号切换开关发送至Zigbee信号接收模块组，Zigbee信号接收模块组将指令通过Zigbee信号发给Zigbee信号发送模块组，最终Zigbee信号发送模块组控制插在数据采集模块组中的超声波传感器进行测距，超声波传感器再将测得的距离值返回，最终在PC服务器上显示。
[0032]如图6所示，本实用新型实际应用中智能家居和智能工业环境监测实施例示意图中，首先根据实际具体应用，通过插在数据采集模块组中传感器插槽上的各种传感器采集远端数据，并将采集数据输送至Zigbee信号发送模块组，Zigbee信号发送模块组将采集数据通过Zigbee无线通信协议发送给Zigbee信号接收模块组，Zigbee信号接收模块组接收到采集数据后，通过选择信号切换开关，将采集数据通过外接信号输出端发送给PC服务器，PC服务器对接收到的采集数据进行显示，并通过Wifi网络发送至ARM处理器。
[0033]综上所述，本实用新型设计的物联网应用教学实验箱，具有灵敏度高、稳定性好、抗干扰能力强、数据传输准确等特点，并且具有很好的实用性，具有很高的应用推广价值。
[0034]上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
【权利要求】
1.一种物联网应用教学实验箱，其特征在于:包括实验箱本体、以及设置在实验箱本体内的数据采集模块组、Zigbee信号发送模块组、Zigbee信号接收模块组、信号切换开关、无线信号发送模块组、以及集无线功能的控制模块；其中，数据采集模块组与Zigbee信号发送模块组相连接，Zigbee信号发送模块组与Zigbee信号接收模块组之间通过Zigbee无线通信协议进行通信，Zigbee信号接收模块组经信号切换开关与无线信号发送模块组相连，无线信号发送模块组通过无线信号与控制模块相通信。
2.根据权利要求1所述一种物联网应用教学实验箱，其特征在于:所述数据采集模块组包括射频识别模块组和至少一个传感器插槽；射频识别模块组和各个传感器插槽分别与所述Zigbee信号发送模块组相连接。
3.根据权利要求2所述一种物联网应用教学实验箱，其特征在于:所述射频识别模块组包括高频射频识别模块和低频射频识别模块；高频射频识别模块和低频射频识别模块分别与所述Zigbee信号发送模块组相连接。
4.根据权利要求1所述一种物联网应用教学实验箱，其特征在于:所述无线信号发送模块组包括Wifi模块和蓝牙模块，Wifi模块和蓝牙模块分别与所述信号切换开关相连接。
5.根据权利要求4所述一种物联网应用教学实验箱，其特征在于:所述无线信号发送模块组还包括外接信号输出端，外接信号输出端与所述信号切换开关相连接。
6.根据权利要求1所述一种物联网应用教学实验箱，其特征在于:所述控制模块为集无线功能的ARM处理器。
7.根据权利要求1所述一种物联网应用教学实验箱，其特征在于:所述Zigbee信号发送模块组和Zigbee信号接收模块组均采用双向Zigbee通信模块。
8.根据权利要求1所述一种物联网应用教学实验箱，其特征在于:还包括与所述控制模块相连接的摄像头。
【文档编号】G09B19/00GK203759927SQ201420101939
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2014年3月7日
【发明者】王诚, 刘春 , 孔瑞溪 申请人:南京邮电大学