一種教學(xué)用物聯(lián)網(wǎng)實驗箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種教學(xué)用物聯(lián)網(wǎng)實驗箱。
【背景技術(shù)】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)指的是物聯(lián)網(wǎng)指的是將無處不在(Ubiquitous)的末端設(shè)備(Devices)和設(shè)施(Facilities)，包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”(Enabled)的，如貼上RFID的各種資產(chǎn)(Assets)、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵?！?Mote)，通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通(M2M)、應(yīng)用大集成(GrandIntegrat1n)、以及基于云計算的SaaS營運等模式，在內(nèi)網(wǎng)(Intranet)、專網(wǎng)(Extranet)、和/或互聯(lián)網(wǎng)(Internet)環(huán)境下，采用適當(dāng)?shù)男畔踩Ｕ蠙C制，提供安全可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程控制、安全防范、遠(yuǎn)程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務(wù)功能，實現(xiàn)對“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)保”的“管、控、營”一體化。
[0003]物聯(lián)網(wǎng)是信息與通信技術(shù)的目標(biāo)從任何時間、任何地點連接任何人，發(fā)展到連接任何物品的階段，而萬物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)，它是對物體具有全面感知能力，對信息具有可靠傳送和智能處理能力的連接物體與物體的信息網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化3個重要特征。
[0004]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)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；其二，其用戶端延伸和擴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、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。
[0005]隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，全國很多高校建立了專門的“物聯(lián)網(wǎng)”學(xué)院或?qū)I(yè)，用于從事“物聯(lián)網(wǎng)”的教學(xué)和研究。目前，在高校尚無專門的物聯(lián)網(wǎng)實驗室，學(xué)生不能切身體驗物聯(lián)網(wǎng)的性能，因此，開發(fā)一種教學(xué)用的物聯(lián)網(wǎng)實驗箱很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種能讓學(xué)生切身體驗物聯(lián)網(wǎng)性能的教學(xué)用物聯(lián)網(wǎng)實驗箱。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種教學(xué)用物聯(lián)網(wǎng)實驗箱，它包括實驗箱體，在實驗箱體內(nèi)安裝有處理器、傳感器模塊、執(zhí)行機構(gòu)、監(jiān)控終端、通信模塊、電源模塊，所述傳感器模塊用于采集實驗參數(shù)，所述傳感器模塊的信號輸出端與處理器的信號輸入端相連，所述執(zhí)行機構(gòu)與處理器相連，用于執(zhí)行實驗對象的動作；所述監(jiān)控終端包括固定式監(jiān)控終端或/和移動式監(jiān)控終端，所述處理器與固定式監(jiān)控終端相連，與移動式監(jiān)控終端通過通信模塊相連，用于人機互動。
[0008]按上述技術(shù)方案，在實驗箱體內(nèi)還配置有循跡機器人；所述循跡機器人包括機器人控制器、機器人傳感器模塊、機器人無線通信模塊。
[0009]按上述技術(shù)方案，所述傳感器模塊為紅外傳感器、煙霧傳感器、雨滴檢測傳感器、加速度傳感器、GPS傳感器、溫度傳感器、超聲波傳感中的一種或幾種，所述執(zhí)行機構(gòu)包括舵機、步進(jìn)電機、直流電機。
[0010]按上述技術(shù)方案，所述通信模塊為藍(lán)牙、WIF1、ZigBee通信模塊中的一種或幾種。
[0011]按上述技術(shù)方案，所述固定式監(jiān)控終端為IXD液晶顯示模塊。
[0012]按上述技術(shù)方案，所述移動式監(jiān)控終端為手機或PC機或平板電腦。
[0013]按上述技術(shù)方案，所述循跡機器人包括車架，車架上設(shè)有左右兩個驅(qū)動步進(jìn)電機、右驅(qū)動輪、左驅(qū)動輪、前萬向輪、后萬向輪、電源，所述機器人傳感器模塊包括設(shè)置在車架上的多個光電循跡傳感器、紅外復(fù)眼傳感器、指南針，所述機器人控制器包括機器人處理器、步進(jìn)電機驅(qū)動模塊。
[0014]本發(fā)明所取得的有益效果為:
[0015]I)本發(fā)明非常適合剛?cè)腴T的新手進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，并能夠根據(jù)實際的教學(xué)實驗?zāi)康?，模擬出相應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實例，具有良好的操作性和實用性；
[0016]2)本發(fā)明設(shè)計的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用教學(xué)實驗箱在實際應(yīng)用過程中，針對其中的處理器，可以加載基于Arduino開發(fā)平臺的硬件編程環(huán)境，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，能夠為物聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用提供完備的實驗基礎(chǔ)；
[0017]3)本實驗箱還設(shè)置循跡機器人與其搭配使用，可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與動手能力，大大增加學(xué)生的興趣，具有良好的實用性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2為本發(fā)明中循跡機器人的機構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]如圖所示，本實施例提供了一種教學(xué)用物聯(lián)網(wǎng)實驗箱，它包括實驗箱體1，在實驗箱體內(nèi)安裝有處理器、傳感器模塊、執(zhí)行機構(gòu)、監(jiān)控終端、通信模塊、電源模塊，所述傳感器模塊用于采集實驗參數(shù)，所述傳感器模塊的信號輸出端與處理器的信號輸入端相連，所述執(zhí)行機構(gòu)與處理器相連，用于執(zhí)行實驗對象的動作；所述監(jiān)控終端包括固定式終端或/和移動式終端，所述處理器與固定式終端相連，與移動式終端通過通信模塊相連，用于人機互動。
[0022]本實施例中，所述處理器為采用ATMEAG公司的單片機Atmega328作為核心處理器，其可用于Arduino開發(fā)平臺的硬件編程環(huán)境，非常適合剛?cè)腴T的新手進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，具有良好的操作性和實用性。所述傳感器模塊為紅外傳感器、煙霧傳感器、雨滴檢測傳感器、加速度傳感器、GPS傳感器、溫度傳感器、超聲波傳感中的一種或幾種。學(xué)習(xí)者根據(jù)不同的實驗選擇不同種類的傳感器進(jìn)行實驗。其中，執(zhí)行機構(gòu)用于執(zhí)