物联网综合应用实训室解决方案
物联网综合应用实训室解决方案旨在培养学生在物联网领域内的技能和应用能力，提供一个真实、实用、创新的实践环境。以下是一个全面的物联网综合应用实训室解决方案的概述：
一、建设背景
随着物联网技术的快速发展和广泛应用，培养具备物联网技术应用能力的高素质人才成为了迫切需求。物联网实训室的建设旨在满足这一需求，为学生提供一个理论与实践相结合的学习平台。
二、建设目标
物联网综合应用实训室的建设目标包括：
- 为物联网工程终端项目开发提供科研条件，支持学生进行科研创新活动。
- 在实训教学基础上，满足职业院校技能大赛、“1+X”考证对软硬件环境的要求，提升学生的实践能力和职业素养。
- 对接物联网企业人才标准，支撑学校专业与产业链接轨，为学生未来的职业发展奠定基础。
- 为物联网产业校企合作、产教融合提供场地支持，促进产学研用深度融合。
三、解决方案内容
- 硬件设备：物联网实训室应配备先进的硬件设备，包括传感器、执行器、嵌入式系统、网络通信设备等，以支持不同类型的应用案例。同时，硬件设备应具备良好的可扩展性和兼容性，以满足未来技术发展的需求。
- 软件平台：提供多样化且易于使用的软件工具，如编程语言集成开发环境（IDE）、模拟仿真软件等。同时，软件平台应支持多种物联网协议和通信方式，以便学生进行各种物联网应用的开发、测试和演示。
- 课程体系：根据物联网技术的发展趋势和行业需求，设计科学合理的课程体系。课程应涵盖物联网技术基础知识、物联网应用开发、物联网系统集成等多个方面，以满足不同层次学生的需求。
- 教学方法：采用项目式、案例式等教学方法，让学生在实践中学习、在项目中成长。同时，注重培养学生的团队协作能力和解决问题的能力，为学生未来的职业发展打下坚实的基础。
- 校企合作：与企业建立紧密的合作关系，引入企业的先进技术和经验，为学生提供更加贴近实际工作的实践机会。同时，与企业共同开展科研项目和人才培养计划，促进产学研用深度融合。
- 以下为具体产品及参数（仅供参考）
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设备类
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序号
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产品名称
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品牌及规格型号
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主要技术参数
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单位
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样图
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基础专业设备
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1
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物联网综合教学系统
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亿创宏达／MPTS-IOTB
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1、实验台总体功能要求：
(1)实验台总体要求集智能网关设计、无线协调器、无线通信（4G/NB-IOT、zigbee、lora、WIFI、蓝牙）、物联网节点、各种传感器、执行机构于一体的综合实验平台；实训内容涵盖物联网基础教学、无线通信协议、传感器应用、智慧应用、各种物联网项目开发于一体的物联网综合应用开发平台；
(2)平台是集学习、应用编程、开发研究于一体的多功能创新平台，平台上的扩展接口能够拓展丰富的应用类模块。学生掌握和熟悉扩展模块接口定义后，在此基础上能研发出满足自身需求的各种硬件。除此之外，还可以在现有平台上进行软件和硬件的二次开发；
(3)软件可以对所有程序进行编辑、编译、链接和调试；
(4)系统电源模块及所有实验部件均具有独立供电系统；电源短路自动保护功能；学生误操作不会损坏设备；平台具有感知层、网络层、系统层、应用层四层结构；
（5）实验台要求：实验台采用钢木结构，牢固耐用，使用寿命更长，实验台上体：尺寸1180mm*200mm*750mm（长x宽x高），金属板厚1.2mm，环保油漆无异味；配套桌子尺寸：1800mm*700mm*740mm（长x宽x高）；桌面采用环保生态板材，四周专用线材包边。桌子配有键盘鼠标位（含滑轨）、储物柜、储物抽屉、电脑主机位。
2、基础硬件配置：
（1）智能网关硬件技术参数要求
1)CPU：ARM Cortex-A53 1.2GHz 64-bit四核ARMv8 CPU； h.264/MPEG-4高清解码器；
2)内存：1GB (LPDDR2 400GHz)；
3)4个USB接口；
4)摄像头接口；
5)HDMI接口；
6)3.5mm音频接口；
7)存储接口：MicroSD卡（32G）；
8)网络接口：10/100M以太网接口；
9)扩散接口：40个GPIO接口；
10)额定功率：800mAH(4.0W)；
11)电源输入：5V 2.5A也可通过MicroUSB供电；
12)WIFI单元；
13)蓝牙单元；
14)CAN总线接口；
15)485总线接口；
16)LoRa无线模块单元；
17)一组无线扩展模块接口：支持扩展Zigbee模块、NB-IOT模块；
（2）10.1寸电容触摸屏
1)电容触摸屏，支持多点触摸屏；
2)视角：178度广视角；
（3）通信模块配置
1、 ZigBee模块
1) 采用TI公司CC2530；工作频率2.4GHz；
2) 板载陶瓷；
3) 无线传输速率：250 kbps；
4) 与zigbee节点进行无线通信；与CPU进行串口通信协议；
5) 通信接口：232（用户调试程序）；
6) JTGA接口；
7) 组网方式：星状、网状
2、 WIFI模块
1) 可以在Cortex-M4；A9网关、A72网关上建立相应的通信系统。
2) 支持无线802.11 b/g/n 标准；
3) 频率范围：2.412GHz-2.484GHz；
4) 无线网络类型：支持STA/AP/STA+AP 三种工作模式；
5) 传输速率110-921600bps；
6) 内置TCP/IP协议栈，支持多路TCP Client连接；
7) 支持丰富的Socket AT指令；
8) 支持UART/GPIO数据通信接口；
9) 支持Smart Link 智能联网功能；
10) 内置32位MCU，可兼作应用处理器；
11) 超低能耗，适合电池供电应用；
3、 Cat1模块
1) 兼容NB-IOT协议；
2) Cat1是为中、低带宽的物联网设备设计，是将推动下一代蜂窝I0T部箸的技术。
3) C通信制式：4G；
4) LTE-TDD:B34/B38/B39/B40/B41；
5) Camera:支持30W像素；
6) 采用展税UIS8910平台；
7) 数据上行速率:5Mbps；
8) 数据下行速率：10 Mbps；
9) USIM接口：标准SIM卡座；稳定和适用性好。
10) 功耗低待机时间长；
11) 支持UART串口通信数据TCP透传；
12) 工作环境：-35~75度；
13) 工作温度范围：-35℃～+75℃；
14) 超低功耗和超宽工作温度范围设计，成为IoT应用领域主流，应用领域无线抄表、共享单车、智能停车、智慧城市、安防、资产追踪、智能家电、农业和环境监测等行业，提供完善的短信和数据传输服务。
4、 loRa模块
1) 采用SEMTECH公司SX1278，LoRaTM调制，168dBm 最大链路预算，+20dBm 和100mW 的RF 射频输出高达+14dBm 的高效率功率放大器高达300kbps 的可编程比特率，高灵敏度：低至-148dBm，9.9mA 的低接收工作电流，200nA 寄存器工作电流；
2) 整合分辨率为61Hz 的FSK，GFSK，MSK，LoRaTM 和OOK 调制；内置的用于时钟恢复的位同步器，序文检测，127dBm 动态范围的信号强度指示器，自动RF 检测和超快的CAD 自动频率控制，数据包拥有最大256 个字节的CRC 校验。
3) 内置的温度传感器和低电压指示器；
5、 BlE模块
1) 模块电源可以单独控制；有效防止不必要的损坏。
2) 可以在Cortex-M4；A9网关、A72网关上建立相应的通信系统。
3) 支持无线802.11 b/g/n 标准；
4) 超低能耗，适合电池供电应用；
6、 485模块
1) 低功耗RS485收发器；
2) 贴片SOP8 芯片；
3) TTL转485；
4) SP3485EN芯片；
5) 串口—RS485转换。
6) 采用外接端子；
▲采用统一的总线方式，可灵活接插，在所有模块都可以通用，支持任意插拔。
（4）物联网节点
1)采用嵌入式Cortex架构STM32F103C8T6处理器，时钟72MHz，flash：64KB，RAM：20KB；
2)电源接口及指示灯，板上有独立电源开关；
3)1个zigbee下载调试接口；
4)1个TTL串口，方便zigbee打印调试信息；
5)1个JTAG下载口，1个RTC电池接口；
6)1个USB转串口，解决目前电脑没有串口的难题，方便程序调试（提供产品照片）；
7)1个复位键、2个用户按键、4个用户LED灯；
8)1个蜂鸣器接口；
9)1个通信模块接口，支持NB-IOT、loRa、ZigBee、WIFI、Bluetooth、NET；
10)1个传感器扩展接口：支持IO、中断、串口等多种传感器接口；
11)12V负载输出接口：用于本地采集数据的联动；可以外接12V设备（电磁阀、电机、报警器等）；
12)5V负载输出接口（USB输出）：用于本地采集数据的联动；可以外接USB接口设备（风扇、灯光、加湿器等）；
13)3.2寸TFT液晶：驱动芯片ILI9341，带中文字库GT30L32S4W（字库时钟频率120MHz）；分辨率240X320（RGB），SPI接口；
（5）应用模块
1. 继电器模块
2. 直流电机模块
3. 舵机模块
4. 语音识别模块
5. 酒精传感模块
6. 火焰传感模块
7. 门磁检测传感模块
8. 震动探测模块
1) 最大负载电流：1.0A
9. 气压计传感模块
10. 加速度传感模块
11. 超声波传感模块
12. 重量传感模块
13. 示波器模块
14. MP3模块
15. PM2.5/PM10模块
（6）工业级传感探测器
1) 烟雾报警器；
工作电压：DC12V；
工作电流：待机电流：16mA，报警电流：8mA；
报警指示：红色LED常亮；
传感器：红外光电传感器；
环境温度：≤95%RH；
抗RF干扰：10MHz——1GHz 20V/m；
报警输出：常开/常闭可选；
复位方式：自动复位/断电复位可选；
尺寸：φ102*55mm；
2) 可燃气体探测器；
工作电压：DC12V；
工作电流：≤150mA；
声压范围：≥70dB（1米处）；
工作温度：0℃——55℃
相对温度：≤95%RH；
报警浓度：±15%LEF；
响应时间：＜30s；
报警方式：声音/LED发光指示；
3) 人体红外感应器；
工作电压：DC12V；
探测范围：直径8m；
启动时间：通电60秒；
工作温度：-40℃——50℃；
警报指示灯：红外LED；
警报输出：常开常闭可选；
尺寸：φ106*36mm；
4) LED声光报警器；
工作电压：DC12V；
颜色：红色；
发光方式：LED频闪；
安装方式：螺栓安装；
灯罩设计：密封透光灯罩；
防水等级：IP55防水防尘；
功率大小：3W；
5) 灯光控制
工作电压：DC12V；
功率：3W；
发光颜色：暖白；
安装方式：螺栓安装；
尺寸：51mm*51mm*32mm（长x宽x高）；
6) 电磁阀
工作电压：DC12V；
驱动电流：2A（脉冲）；
产品形式：直通型；
密封材质：NBR橡胶；
工作压力：50KPA；
适用气体：天然气、煤气、石油液化气；
阀体材质：黄铜合金；
关阀方式：直流脉冲驱动；
开阀方式：手动复位；
工作温度：-10℃——50℃；
尺寸：63mm*27.5mm*100mm（长x宽x高）；
7) 风扇
工作电压：DC12V；
工作电流：0.15A；
转速：3100±10%RPM；
噪音：22.5DB-a；
风量：16.81CFM；
工作温度：-10℃——50℃；
尺寸：60mm*60mm*25mm（长x宽x高）；
8) 电磁锁；
工作电压：DC12V；
工作电流：0.3A；
工作状态：通电缩回，断电弹出；
锁舌吸力：≤0.8N，行程10mm；
尺寸：55mm*23mm*28mm（长x宽x高）；
9) 温湿度传感器；
工作电压：DC12V；
工作电流：≤10mA；
数据刷新时间：＜1s；
运行环境：工作温度：-20℃——80℃，工作湿度：0——95%RH（无结露）
量程：温度：-40℃——80℃，湿度：0——100%RH
精度：温度：±0.5℃，湿度：±3%RH
长期稳定性：温度：≤0.1℃/y，湿度：≤1%RH/y
输出方式：RS485接口，Modbus-RTU通讯协议
尺寸规格：110mm*85mm*44mm（长x宽x高）；
10) 光照度传感器；
工作电压：DC12V；
产品功耗：＜0.4W；
响应时间：≤1s；
运行环境：工作温度：-25℃——70℃，工作湿度：0——85%RH（无结露）
量程：0——65535Lux
精度：5%
长期稳定性：5%/y
输出方式：RS485接口，Modbus-RTU通讯协议
尺寸规格：110mm*85mm*44mm（长x宽x高）；
（7）云平台；
3、软件系统
实现物联网教学实验台内各种设备间的通信协议的维护与实现。
系统要求具有硬件自检测功能：设备开机自动检测底板上的所有硬件是否完好；结果从液晶显示模块中直观显示，最大限度节省老师排查设备好坏的时间（提供该技术的证明或截图）；
4、无线传感网综合实验台针对实验内容有正规出版教材，出具配套正版教材ISBN书号及目录，可完成教学内容包含：教材封面见“产品介绍方案”
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套
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2
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台式计算机
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配套
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1.CPU：Inteli5-10500处理器（6核，12MB缓存，3.1GHz）；
2.主板：Intel B460系列芯片组或以上；
3.显卡：集成显卡；
4.内存：48GB DDR4 2666 MHz；
5.硬盘：256GB M.2 SSD 固态硬盘；
6.I/O接口：2个PCIe x1；1个PCIe x16；1个PCI
7.数据接口：USB 8个(前置4个USB 3.2;背面4个USB 2.0)；1个RJ-45端口；1个HDMI端口；1个VGA端口；1个串行端口；
8.电源：200W 85%高效电源；
9.输入设备：与主机同品牌原厂抗菌防水USB键盘鼠标；
10.显示器：21.5英寸1920*1080显示器；DP或HDMI显示输出接口；
11.操作系统：windows10操作系统。
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套
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3
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智慧互动教室及环境改造
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亿创宏达／配套
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一、 系统要求
提升教学质量，创新课堂教学模式，提高师生课堂互动频率，新型智能分组研讨互动型教室应运而生。智慧教室互动系统是以5G技术为核心，搭建一套物联网共享及智能控制相结合的AIOT综合应用平台，系统以教师端触摸一体机为中心，集多屏互动、信息共享、人员考勤、智能控制、环境监测于一体的综合型物联网应用场景，为教师、学生提供了一个轻松、舒适、智能高效的智能化学习环境。
本方案设备：教师触摸一体机、学生屏，IOT智能中控、智能控制设备、桌椅等组成。
1、 3种教学互动模式：授课模式、讨论模式、分享模式；
2、 2大智能控制功能：多屏幕控制功能、设备控制功能（窗帘、空调、各种电源）、人员考勤功能；
3、 8种空气质量数据：温度、湿度、光照度、PM2.5、PM10、CO2、甲醛、TVOC；
二、 系统技术架构
特色：采用5G方式解决多屏之间的内容分享，无需施工，操作简单便捷。无缝解决教学中的电脑、PAD及教师和学生手机等电子设备中数据的相互传输的难题，教师触摸一体机可以实现对各小组屏幕与教师端屏幕间的数据、内容传输和互动、互控。
支持1个教师端+8个讨论小组，教师端与讨论小组的硬件与软件功能一致。
教师端可以无线控制教室内接入的所有设备，实现教学管理自动化、智能化。
三、 互动式教学系统
教学系统由触控投影机一体机、分组屏构成，典型配置为教师一体机+多个学生屏；使用触控一体机代替传统的黑板教学，实现无尘教学，保护师生的健康，教师直接在大屏上可以操作，在每个桌位上配置问答器，实现师生交互式课堂教学。
软件功能
老师授课时，老师屏的内容可以同步显示到学生屏上。
小组讨论时，每个学生屏可以无线投屏独立使用，教师端可以任意选择显示一个或多个学生屏的内容，便于老师实时了解每个组的讨论情况。
小组讨论成果分享时，每个学生屏的内容可以同步显示到老师及其它学生屏上。
教师端最大可以支持同步8个学生屏。
1、 授课模式
互动+控制，创新课堂教学模式，提高师生课堂互动频率，让教学生动有趣效，授课更精彩。
教师端屏幕可以显示和控制所有学生端屏幕，老师授课时，老师屏的内容可以同步显示到学生屏上，在教师屏上可以反控学生端的屏幕；
教师可以批注任意屏幕内容，老师和学生可以同时批注。
2、 小组讨论模式
课堂分组讨论，让课堂更活跃，学习效率更高效；
小组讨论时，每个学生屏可以无线投屏独立使用，老师屏可以任意选择显示一个或多个学生屏的内容，便于老师实时了解每个组的讨论情况，最多支持同时查看4个学生屏内容。。
3、 成果分享模式
小组内容共享，让思维更丰富，让内容分享更及时、方便；
该模式同老师授课模式一样，只是分享源选择不同，分享源选择需要分享的学生屏，同时分享源只能选择一个。
小组讨论成果分享时，每个学生屏的内容可以同步显示到老师及其它学生屏上。
四、 智能硬件
1、 IOT智能中控
1) 采用64位ARM内核处理器，响应速度快，抗干扰性强，稳定性好；
2) 教师通过智能中控实现对教室内电器设备、教室环境等实现智能采集、智能控制、数字化管理。
3) 智能中控支持同时接入多种智能硬件：无线电源控制节点；USB设备控制节点，无线窗帘节点，多功能环境检测节点、空调控制节点等各种智能硬件进行组网；
4) 功能：刷卡登录、一键上课、一键下课、设备梆定、电源管理、人员考勤、系统配置、网络设置、环境检测、电器设备控制等功能。
5) 用户登录：支持教师卡刷卡登录、用户名/密码登录；
6) 一键上课：一键开启所有勾选的清单内的设备；
7) 一键下课：一键关闭所有勾选的清单内的设备；
8) 全开功能：一键开启所有在线设备；
9) 全关功能：一键关闭所有在线设备；
10) 点开功能：点击设备编号图标打开/关闭控制节点；
11) 定时功能：按设定时间关闭设备；
12) 系统设置：设备类型、设备名称、位置编排、ID号等；
13) 网络配置：智能中控网络参数设定；
14) 网络通信方式：RJ45以太网通信接口；
15) 无线通信方式：可选wifi、zigbee、蓝牙无线通信方式；
16) Zigbee模块：通信频率：2.4GHz；休眠电流：2uA；发射电流：25mA；接收电流：20mA；接收灵敏度：-95dBm；发射功率：10Db；
17) 设备梆定：支持用户自主定义设备规则，完成设备梆定；
2、 室内环境监测仪
1) 采用ARM内核处理器；
2) 通信方式：支持以太网通信、Zigbee二种方式可选；
3) 检测种类：温度、湿度、光照度、PM2.5、PM10、CO2、甲醛、TVOC、空气质量；
4) 环境监测数据种类：TVOC：分辨率：1ug/m3；测量范围：0ug~2000ug；
1) PM2.5检测：分辨率：0.8ug/m3；测量范围：5ug~1000ug；测量精度：±10%；
2) PM10检测：测量范围：5ug~1000ug；测量精度：±10%；
3) 二氧化碳检测：测量范围：400ppm~2000ppm；测量精度：±100ppm；
4) 温度检测：分辨率：0.01℃；测量范围：-40~100℃；测量精度：±0.5%；
5) 湿度检测：湿度测量精度：±3%RH(5%RH-95%RH,25℃典型值)；温度长期稳定性：≤0.1℃/y；湿度长期稳定性：≤1%/y；
6) 甲醛检测：分辨率：1ug/m3；测量范围：1ug~1000ug；
7) 光照度检测：量程精度：1~65535 lx；最小误差变动在±20%；
8) 可定制其他传感器：可燃气体、CO、氨气、硫化氢等；
3、 人员考勤签到
1) 考勤管理：教师本体机主页界面可查看学生考勤情况一览表，出勤名单、迟到名单、缺勤名单。
2) RFID读卡器
工作电流：40mA；
通讯接口：UART；
蜂鸣器，读卡提示；
4、 其他节点：一键接入各种无线智能硬件
1) 智能电源控制节点
2) USB转换器控制节点
3) 灯光控制节点
4) 窗帘控制节点
5) 空调控制节点
6) 风扇控制节点
7) 幕布控制节点
五、 智能设备管理柜
1、 基础数据管理
1) 建立基础数据库，集中存放学生、教师、设备资产基础数据；
2) 支持基础数据的实时同步更新，为服务中心和应用系统提供数据支持；
3) 支持对基础数据的批量管理，并建立的有效的防碰撞机制，提高技术数据库的有效性和一致性；
2、 服务中心
1) 系统提供统一的服务平台，用于查看系统消息，包括查看消息、审批通知、逾期提醒、反馈回复等；
2) 需要提供个人消息中心，可对应用中产生的信息进行便捷管理；
3、 应用系统
1) 提供WEB端、微信小程序、微信公众平台；
4、 支撑平台要求
1) *智能设备柜尺寸采用镀锌钢板，厚度不小于1mm，1700*900*500，提供标准格号不少于16格（单柜长宽高42.5*22.5*47CM），单层承重不小于10Kg；
2) 标配220V电源输入模组；
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批
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创新实训设备
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4
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新工科-实践竞赛开发套件
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亿创宏达／NES-407
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一、 适用课程
该系统专门为《C语言》、《单片机应用技术》、《嵌入式技术及应用》、《嵌入式应用技术》、《通信技术及应用》、《传感器应用技术》、实践教学、项目化实训、学课竞赛而量身定制。
新工科实践开发套件是一种综合性、便捷式的教学实验系统，系统基于Cortex-M4内核的32位ARM处理器，实现了多种无线方式的融合、应用模块的融合。它是集学习、应用编程、创新、竞赛于一体多功能实践平台。系统上的扩展模块接口能够拓展丰富的应用模块板，用户在了解扩展模块的接口定义后，更能自主研发出满足自身需求的实验接口板。
二、 创新培养模式
1、 理论熟悉阶段：了解并掌握相应的专业知识；
2、 单人设计阶段：熟悉驱动程序的编写、培养项目化设计思路；掌握函数调用、逻辑功能实现，调试过程中Bug查找及解决方法。
3、 组团协同设计阶段：互联网+设计课题感知层、网络层、系统层、应用层功能的实现，软件、硬件、协议联调；
4、 项目化的最终目标：训练学生具有最佳的项目化分工能力，怎样的驱动程序设计更便于应用软件功能实现；怎样的应用软件设计能降低驱动程序的难度和复杂性。
三、 STM32F407口袋实践板技术参数
1) 主芯片：标配STM32F407ZGT6，也可选配GD32F407ZGT6（国产），采用（ST）基于ARM Cortex-M4的32位处理器STM32F407ZGT6；工作频率：168M，1MB FLASH，192K 的Data SRAM；3个I2C,3个SPI,6个USART,2路CAN,3个12位ADC转换器，2个12位DAC转换器，支持USB FS和JTAG调试；VDD监视器和温度传感器；
2) ★USB转串口：板上自带USB转串口，解决目前电脑没有串口的难题，方便教学实践；
3) CPU：STM32F407ZGT6，LQFP144，FLASH：1M，SRAM：192KB；
4) 低速时钟：32.768KHz；高速时钟：25MHz；
5) 外扩SPI接口FLASH：W25Q16，2M字节；
6) 1个EEPROM芯片：AT24C02，容量256字节；
7) 1个4.3寸液晶接口：支持触摸屏功能；
8) 1个DAC电压输入接口；
9) 1个ADC电位器；
10) 1个温湿度传感器接口；
11) 1个步进电机接口；
12) 1个舵机接口；
13) 1个USB SLAVE接口；
14) 1个USB HOST接口；
15) 1个RS232接口；
16) 1个RS485接口；
17) 1个CAN接口；
18) 1个以太网接口；
19) 1个电源接口：输入电压DC12V；
20) 1个电源开关，蓝色电源指示灯；
21) 1个复位键；
22) 1个下载口；
23) 3个独立按键：支持中断功能；
24) 1个蜂鸣器；
25) 8个环形LED流水灯（环形排列）；
26) 1个5V USB负载接口；
27) 1个12V负载接口；
28) 1个IOT类模块接口；
29) 1个报警类模块接口；
30) 1个采集类模块接口；
31) 1个控制类模块接口；
32) 1个DHT11传感器；
33) 1个18B20传感器；
34) 1个ULN2803A（28YBJ-48）步进电机；
35) 1个SG90舵机；
36) 1个4.3寸电容触摸屏；
四、 可选通信类模块
系统实现了多模块的应用实验，其扩展模块接口能够拓展较为丰富的实验接口板，用户在了解扩展模块的接口定义后，更能研发出满足自身需求的实验接口板。
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套
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物联网智能四驱车
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亿创宏达／MPTS-CAR1
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1. 采用寻磁小车，可以长时间使用。
2. 功能：系统上电小车全速，高速行驶；当小车靠近RFID时，Cortex-m4主控器自动识别RFID数据，控制小车停、开、转弯、直行等。
3. Cortex-m4主控器采用Zigbee通信方式与沿路各单元（ETC、自动报站、停车场、道闸、路灯、交通信号灯等）进行联动。
4. 智能小车是系统重要组成部分之一，具有自动循迹功能且能与路灯、ETC、公交车站、摄像抓拍、交通信号灯等联动的控制，联动方式可以通过ZIGBEE或WIFI完成。
5. ★智能小车能完成功能:光电寻线、寻磁力线、自动左/右转弯、前进、后退、停车、语音报站、自动避障等多种功能。
6. 寻迹种类：具有光电寻迹和电磁寻迹两种功能。
7. 外围数据采集模块安装在小车上，Cortex-M4综合控制板控制小车运动到指定地点，外围数据采集模块在目的地采集实时的温度、湿度、气体浓度、图像、位置等数据，得到的数据传回核心控制器模块。
8. ★系统采用模块化分层设计：4驱小车驱动板、Cortex-M4综合控制板、液晶、RFID、像机头+各种扩展传感器模块组成。
9. ★车身尺寸：200（长）*120（宽）*86（高）mm
10. ★转向灯：左转灯、右转灯；
11. ★语音报站：高保真有源讯响器；
12. 电池单元：2节锂电池，串联；带充电保护板。
13. 测速单元：采用霍尔电流传感器测速。
14. ★4个马达单元：型号GA12-N20，减速马达直流电机，全金属齿轮，可顺逆/正反转，具有自锁功能，噪音小，扭矩大，电机精小，扭力大，电流小，减速比大，电机运行静音效果好。
电机最大空载转速：1000/min,
电机减速比：1:50
供电方式：18650锂电池组;理论工作时长：90min；
工作环境：温度-20～+50℃
湿度10～80%RH
15. 电机支架：
高度：11mm
宽度：25mm
材质：ABS塑料
两个孔的中心间距16-18MM
16. D字轴橡胶轮胎：优质橡胶实心胎，防滑、减震，内侧有凹凸起齿，24线编码可做速度检测，适合用于桌面型智能小车、机器人的动力车轮，通用性好
17. ★RFID单元：频率13.56M Hz，符合ISO14443A协议,读卡有效距离：<5cm；13.56M射频卡中写入的不同信息来作为动作执行根据，可与智能沙盘其他功能部件（如路灯、交通信号、停车位管理等）联动完成不一样的动作。
18. 寻迹传感器单元1
传感器型号：ST188
采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成
检测距离：4——13mm
工作温度：-20～+65
响应时间：10ms
19. ★寻磁传感器单元2
采用进口常开型电磁传感器；
输出方式：比较器输出，信号波形稳定；
驱动电流：15mA；
工作电压：3.3V-5V；
输出形式：数字量输出；
比较器：采用宽电压芯片LM393；
20. 电机驱动芯片：
芯片型号：L298P
输入电压：6.5——12V
逻辑部分工作电流Iss：<36mA
驱动部分工作电流Io：<2A
最大耗散功率：25W（T=75℃）
控制信号输入电平：高电平2.3V<Vin<5V ，低电平-0.3V<Vin<1.5V
工作温度：-25＋130℃
驱动形式：双路大功率H桥驱动
支持PWM/PLL模式电机速度控制
21. 防追尾单元：
电压：DC5V ；静态电流：小于2mA
感应角度：≤15℃
探测距离：2cm-450cm；
测量精度： 0.3cm；
22. ★Cortex-M4小车控制主板硬件技术参数
1) CPU:STM32F407ZGT6，CORTEX-M4内核的微处理器；工作频率：168M，1MB FLASH，192K 的Data SRAM；3个I2C,3个SPI,6个USART,2路CAN,3个12位ADC转换器，2个12位DAC转换器，支持USB FS和JTAG调试；VDD监视器和温度传感器；
2) USB OTG接口；
3) 一个以太网接口：10/100自适应网口；
4) 一个DB9 RS232接口
5) 液晶接口单元：可支持LCD 4.3TFT真彩液晶模块；可扩展4.3寸触摸屏
6) 2路CAN通道接口；
7) 4个用户指示灯，5个用户按键；
8) 1个电源开关，一个复位键；
9) 一个电源指示灯；
10) 一个DV5V输入接口；
11) 一个24C02存储芯片；
12) 一个SPI FLASH W25Q16
13) 语音接口：一路输入、一路输出；
14) RTC后背电池接口；
15) SD卡（SDIO接口）：最大支持32G；
16) 摄像头模块接口：预留可以外扩CMOS摄像头接口；
17) 一个JTAG口；
18) 所有IO引出；
19) 片内看门狗定时器；
23. ★液晶显示单元
1) 尺寸：4.3寸TFT液晶，带触摸功能；
2) 分辨率：480X272；16M色彩显示面板
3) AM176220 TFT彩色液晶屏；
4) SD卡接口
5) 读写周期：200ns；满屏刷新速度：≤13桢；
6) 最大电流：200mA
7) 集成8MB SDRAM对应8页显示缓冲。显示页寄存器和读写页寄存器独立设置，支持整页快速切换。
8) TFT支持LED背光，采用300Hz PWM信号驱动，能量转换效率高，保证色彩准确还原、无闪烁效应，窜色现象。亮度支持从0～16间调节。
24. ZIGBEE模块
1) 拨动开关，模块电源可以单独控制；有效防止不必要的损坏。
2) 采用TI公司CC2530；
3) 与zigbee节点进行无线通信；与CPU进行串口通信协议；
4) 组网方式：星状、网状
5) 模块尺寸：45X110mm
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套
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物联网平衡车
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亿创宏达／MPTS-CAR2
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1、 设备要求
嵌入式Cortex-M4自平衡竞赛套件让学生零基础学好嵌入式，系统提供了30多个实验项目，让你从简单开始步步深入全面掌握Cortex-m4处理器； 进而全面掌握基于Cortex-M4的操作系统、PID控制算法及外围传感器、电机等的控制技术，是教学、实训的不二之选。
2、 STM32F407主控板技术参数
1) ★主控器采用STM32F407ZGT6，CORTEX-M4内核的微处理器；工作频率：168M，1MB FLASH，192K 的Data SRAM；3个I2C,3个SPI,6个USART,2路CAN,3个12位ADC转换器，2个12位DAC转换器，支持USB FS和JTAG调试；VDD监视器和温度传感器；
2) USB OTG接口；
3) 一个以太网接口：10/100自适应网口；
4) 一个DB9 RS232接口
5) 液晶接口单元：可支持LCD TFT真彩液晶模块；
6) 1个电源开关，一个复位键；
7) 一个电源指示灯；RTC后背电池接口；
8) 摄像头模块接口：预留可以外扩CMOS摄像头接口；
9) 一个JTAG口；
10) 片内看门狗定时器；
11) 2个车轮：海绵内胆车轮
12) 2个电机联轴器
13) 2个速度编码器：霍尔编码器，12 CPR霍尔编码器，脉冲数每圈313个脉冲。
14) 2个25GA370电机：减速电机；采用大功率碳金刷电机；额定电压：12V；空载电源：800MA；最大输出：13.2W，2.5A；力矩：16KG
15) 2个电机安装固定座：采用铝合与PCB相接合固定座。
16) 电机工作电压：6-24VDC；额定电压：12V；
17) 超声波传感器：高精度：可达0.3cm；电压：DC5V ；静态电流：小于2mA；电平输出：高5V ；电平输出：底0V；感应角度：不大于15度；探测距离：2cm-450cm；
18) 讯响器：5V；
3、 ★4.3寸液晶触摸屏模块
1) 尺寸：4.3寸TFT液晶，带触摸功能；
2) 分辨率：480X272；16M色彩显示面板
3) AM176220 TFT彩色液晶屏；
4、 电机及编码器
1) 金属齿轮，金属联轴器，40CM固定架；
2) 功率：7-15W；
3) 电压范围：6-12V；
4) 电流：0.45—1A
5) 转速：7-1590转/分钟；
6) 最大扭矩：35KG.CM；
7) JGB37-520编码器，方波输出，
8) 真空海绵内胆轮子
5、 陀螺仪模块
1) 输出接口：I2C/SPI数字输出、Z 轴自测,400kHz快速模式的I2C，或最高至20MHz的SPI串行主机接口；
2) 电容式微机械加速度计，传感器具有信号调理、低通滤波器、温度补偿、自测功能；
3) 传感器内带滤波算法、IIC协议、数字输出；
4) 供电电源：3-5v（内部低压差稳压）；
5) 通信方式：标准IIC通信协议；
6) 芯片内置16bit AD转换器,16位数据输出；
7) 陀螺仪范围：±250 500 1000 2000°/s；
8) 加速度范围：±2±4±8±16g；
9) 数位输出的温度传感器；3轴陀螺仪、3轴加速器
10) 量程:2G-8G（mm）
6、 WIFI模块
1) 传输速率110-921600bps；
2) 内置TCP/IP协议栈，支持多路TCP Client连接；
3) 支持丰富的Socket AT指令；
4) 支持UART/GPIO数据通信接口；
5) 支持Smart Link 智能联网功能；
6) 支持远程固件升级（OTA）；
7) 内置32位MCU，可兼作应用处理器 ；
7、 ★电池
1) 12V锂电池组；电池容量：3000mA；
2) 三节18650串联组合；11.1V标准电压；
3) 12V充电电压；输出电流：3A
4) 尺寸（长宽厚）： 68mm* 55mm*19mm
1、 仿真器：USB 接口ARM仿真器；
8、 实验项目
实验一 开发环境安装与使用
1) RealView MDK简介
2) J-LINK仿真器介绍
3) 安装RealView MDK5.17环境
4) 安装STM32F4xx系列芯片的开发包
5) 安装J-LINK仿真器驱动
6) 在MDK中新建一个工程模板
7) 代码的相关设置
实验二 GPIO实验
实验三 EXIT实验
实验四 SysTick定时器实验
实验五 通用定时器（TIM2）实验
实验六 独立看门狗（IWDG）实验
实验七 窗口看门狗（WWDG）实验
实验八 串口实验
实验九 RTC实验
实验十 STOP模式实验
实验十一 Flash读写实验
实验十二 Eeprom_24C02实验
实验十三 SD_CARD实验
实验十四 音频实验
实验十五 CAN总线通信实验
实验十六 基于USB设备的DEVICE实验
实验十七 基于USB设备的HOST实验
实验十八 TCP Ping实验
实验十九 TCP Server实验
实验二十 TCP Client实验
实验二十一 UDP Server实验
实验二十二 UDP Client实验
实验二十三 TFT液晶实验
实验二十四 TFT touch实验
实验二十五 任务调度实验
实验二十六 信号量实验
实验二十七 邮箱实验
实验二十八 消息队列实验
实验二十九 事件标志组实验
实验三十 Ucosii(2.86)+ucgui(3.90a)+ucgui_demo实验
实验三十一 陀螺仪实验
实验三十二 超声波测距实验
实验三十三 WIFI通信实验
实验三十四 多站点语音播报实验
实验三十五 电机控制实验
实验三十六 编码器实验
实验三十七 综合实验：平衡车PID平衡实验
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套
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无人驾驶智能车
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亿创宏达／MPTS-ROBMV
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(一) 机器人车体主要技术指标要求
1. 车体尺寸（长*宽*高）：505mm*350mm*165mm；
2. 要求程序代码必须全部开源，机器人的驱动器要求采用嵌入式Cortex-m3内核的控制器，操作系统采用目前最流行的ROS机器人操作系统，支持C++ 开发，python开发，神经网络、Opencv开发。提供丰富的案例让学生能从零基础一步一步从了解到熟练掌握机器人开发的全过程。
3. 软件系统：基于ROS的定制化系统，集成开发系统和学习系统；设备安装linux系统，预装tensorflow，pytorch，pycharm开发工具和开发环境，具备实时调试摄像头、机械臂和智能车功能；
4. 机体质量：5kg，车体结构：6061 铝合金车架，ABS 外壳、POM 摆臂、金属避震器
5. 供电方式：12AH（12V）
6. 结构形式：四驱运动模型
7. 控制方式：PC 端上位机控制、无人驾驶模式
8. 视 觉：IMX219 800 万像素 160 度广角摄像头
9. 惯 导：MPU6050 6轴姿态：3 加速度、3 陀螺仪、IIC 通信 协议
10. 激光雷达：12 米测距、配套完整、USB 串口、SDK 开源工具
11. 里程计：增量脉冲计数
12. 安全保护：过电流保护、电压检测
13. 控制器：STM32 复合驱动板、Jetson Xavier NX控制器
14. 通信系统：WIFI 通信、UART、RosMsg
15. 操作系统：Ubuntu18.04 LTS、ROS-melodic、Windows
16. 编程语言：C/C++/Python3
17. 使用软件：Keil5、Kdevelop、VS2015、Pycharm
18. 匹配环境：OpenCV3.4、Pychtorch、Pip3、Rviz、Gazebo
19. 全四驱设计：4电机实时四驱；
20. 4个实心车轮
21. 4个电机固定支架
22. 4路直流伺服电机；
23. 全铝合金底盘
24. 传感器、锂电池
25. 维修便利性要求：系统要求采用全部是模块化的结构，便于后续维护和维修，要求所有功能单元均是独立的模块可以直接插拨，不接受功能模块都集成在底板上的方式（一个小部件损坏整个系统都要返厂维修，影响正常教学）。
26. 采用铝合金材质的收纳箱，箱内采用EVA材料做支撑，设计合理的各种器件的收纳区域（提供产品图片）。
27. 应用包含：四轮全驱机器人，AI语音交互，AI视觉识别、slam应用场景。
28. 车体搭载6自由度机械手臂。
(二) 小车收纳箱
1. 铝合金材质收纳箱，避免智能小车损坏。
2. 内部EVA材质扣槽
3. 手提手柄
(三) 电机主要技术指标要求
1. 减速比：1:90；
2. 空载电流：≤100mA
3. 空载电流：53rpm
4. 额定转速：40rpm
5. 额定转矩：4.8 Kg.cm/0.48N.m
6. 额定电流：≤0.35A
7. 堵转转矩：9.0 Kg.cm
8. 堵转电流：≤1.7A
9. 车轮直径：95mm
10. 轮胎宽度：25mm
11. 编码器类型：AB双相增量式磁性霍尔编码器
12. 线速：基础脉冲11 PPPx齿轮减速比
13. 供电电压：DC3.3V/DC5.0V
14. 输出信号类型：方波AB相
15. 响应频率：100KHz
16. 基础脉冲数：11PPP
17. 磁环触发极数：22极（11对极）
(四) AI边缘计算板主要技术指标要求
1. 无线鼠标、键盘，电源管理模块，铝合金结构；
2. 提供边缘计算能力：jetson xavier Nano；
3. ★要求具有硬件自检测功能 ：设备开机自动检测底板上的所有硬件是否完好；节省老师在每次使用设备前排查设备好坏的时间（提供专利或软件著作权证书）；
(五) 高清像机主要技术指标要求
1. ★像素：210万；
2. 传感器类型：1/3" CMOS传感器；
3. 视频质量（分辨率）：1080P(1920X980)；
4. 镜头接口类型：C/CS接口；
5. 最大帧数：30帧/秒；
6. 捕获幅面：1920*1080；
7. 支持数字宽动态；
8. 数字降噪：3D 数字降噪；
9. 宽动态范围≥120dB；
10. MIC：支持双模拟麦克风输入；
11. 信噪比≥50dB；
12. 镜头焦距：5X（5-50mm）；
13. 图片输出格式：JPG格式；
14. 视频输出格式：AVI格式；
15. 输入电压：5V；
16. 背光补偿：支持；
17. 接口：标准USB2.0，兼容USB3.0接口；
18. 最大功耗：0.1W；
19. 工作温度:-20~70℃；
(六) 激光雷达主要技术指标要求
1. 激光测距，避障，小车导航。
2. 主要技术指标：测距范围：0.15——12米；
3. 扫描角度：0——360度；
4. 测距分辨率：＜0.5mm；
5. 角度分辨率：≤1度
6. 单次测距时间：0.5毫秒
7. 测量频率：≥4000赫兹
8. 扫描频率：5.5赫兹
9. 激光波长：775——795纳米
10. 激光功率：TBD-5毫瓦
10．脉冲宽度：TDB-300
(七) 双目摄像机主要技术指标要求
1. 传感器：MT9M001+AR0330
2. RGB像素：1080P
3. 静态拍照分辨率：1280*720/640/480
4. 深度分辨率：640*480/320*240/160*120
5. 深度最大帧率：30FPS
6. 视频录像分辨率：1280*720
7. 视频最大帧率：30FPS；
8. 可视角度：H60°V46.7°
9. 工作范围：0.6M——4M
10. 工作温度：-10℃——+50℃
11. 接口：USB2.0
12.输入电压：5V
(八) 6轴机协作机器人主要技术指标要求
1. ★机械臂自由度：6自由度；
2. 舵机：5个15kg和1个6kg串行总线舵机；
3. 机械臂可自带高清摄像头（提供产品图片）；
4. 输出：6路总线舵机接口；
5. 对焦方式：手动对焦；
6. 通信方式：WiFi网络；
7. 机械臂材质：阳极氧化铝；
8. 有效抓取范围：半径≤30cm，以中心轴为半圆的区域；
9. 帧率：30fps；
10. 材质：铝合金；
11. 负载：0~0.5kg；
12. 臂展：5cm-32cm；
13. 通信方式：USB接口；
14. 执行机构：电动夹爪；
15.控制器：英伟达Nano
(九) 运动控制板主要技术指标要求
1. 采用STM32F103RCT6，LQFP-64，FLASH：256KB，SRAM：64KB
2. 时钟单元：高速（8MHz，锁相环倍频到72MHz）
3. 1个电源输入接口，DC12V，接口为DC5.5/2.1
4. 1个12V电源输出口
5. 1个7.2V电源输出口
6. 2个USB转串口，芯片为CH340（1个作为通信串口，1个作为调试串口）
7. 4个编码器电机接口：电机驱动芯片为TB6612FNG
8. 1个标准的20针JTAG下载调试口
9. 1个复位键
10. 4个用户LED灯
11. ★1个IMU传感器（MPU6050）
(十) 课程资源要求
★必要功能：提供3本实践教材，满足ROS机器人--应用综合篇、运动控制篇、机械臂控制篇三部分内容（提供满足要求的实践教材目录截图）。
（一）ROS机器人--应用综合篇
第1章ROS机器人配置参数说明
1) ROS机器人整体参数说明
2) 主控CPU介绍
3) 激光雷达介绍
4) 深度摄像头介绍
5) 电机参数介绍
6) 电机驱动板介绍
7) 6自由度机械臂介绍
第2章ROS基础课程
2.1 Ros系统简介
1) ROS是什么
2) ROS的特性
3) ROS的结构
4) ROS系统整体架构
5) 从文件系统级理解ROS架构
6) 从计算图级理解ROS架构
7) 从开源社区级理解ROS架构
2.2 ROS命令
1) ROS命令概述
2) ROS执行命令
3) ROS catkin命令
4) ROS功能包命令
2.3 ROS环境配置
1) 设置网络和机器人热点
2) 配置ROS机器人的参数
3) 虚拟机ubuntu的配置
2.4 ROS hello word基础程序开发
1) 工作空间的创建
2) 功能包的创建
3) 功能包的源代码编写
4) 功能包的编译配置
5) 功能包的编译
6) 功能包的启动运行
2.5发布者与订阅者
1) 功能包的创建
2) 功能包的源代码编写
3) 功能包的编译配置及编译
4) 功能包的启动运行
2.6 ROS中编写Publisher和Subscriber的方法（Python版）
2.7客户端与服务端
1) 功能包的创建
2) 在功能包中创建自定义服务类型
3) 功能包的源代码编写
4) 功能包的编译配置及编译
5) 功能包的启动运行
2.8 TF发布与监听
1) 机器人中的坐标系
2) 机器人坐标关系工具tf
3) tf变换
2.9熟练使用rviz
1) rviz整体界面
2) 添加显示内容
3) 主界面中常用按钮
4) rviz启动方法
2.10 机器人键盘控制
2.11 机器人底层驱动板通信
第3章 ROS 激光雷达系列课程
实验1 雷达基础
实验2 雷达类型以及对应的串口
实验3 雷达参数设置
实验4 雷达跟随
实验5 Gmapping构建地图
实验6 自主导航与避障
实验7 ROS深度摄像头系列课程
实验8 摄像头基础
实验9 RGB摄像头基础编程
实验10 深度摄像头基础编程
实验11 视觉跟踪
实验12 视觉巡线
实验13 ROS语音导航系列课程
实验14 语音识别模块基础
实验15 ROS机器人语音移动控制
实验16 ROS机器人雷达跟随
（二）ROS机器人--运动控制篇
第1章 ROS机器人驱动板资源简介
第2章 开发软件安装
2.1 安装RealView MDK5.17环境
2.2 安装STM32F1xx系列芯片的开发包
2.3 安装J-LINK仿真器驱动
2.4 安装USB转串口驱动
2.5 在MDK中新建一个工程模板
2.6 MDK软件设置
第3章 ROS机器人驱动板实验
实验1 LED实验
实验2 系统定时器实验
实验3 通用定时器（TIM2）实验
实验4 串口实验
实验5 ADC实验
实验6 电机驱动实验
实验7 编码器实验
实验8 IMU采集实验
实验9 FreeRTOS任务调度实验
实验10 FreeRTOS信号量实验
第4章 机器人运动控制
实验1 机器人运动学分析及PID控制
实验2 机器人通信协议分析
实验3 机器人程序结构图和控制流程图
（三）ROS机器人—机械臂控制篇
第1章 机械臂基础
1.1. 机械臂介绍
1.2.功能应用
1.3.硬件参数
1.4.ROS环境配置
1.5.ARM端口映射方式
1.6.使用cutecom控制舵机及控制协议
1.7.机械臂urdf模型moveit配置
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套
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超融合物联网实训系统
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亿创宏达／MPTS-SIOT
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一、 设备总体要求
系统是目前所有物联网系统中兼容网关种类最多（Cortex-M7、Cortex-A9、Cortex-A53），支持无线协议最全（LoRa、ZigBee、WIFI、BLE等）、涵盖实训项目最广（操作系统实验、应用层实验、物联网接口实验、传感器应用实验、数据通信实验、智能控制实验、行业应用实验等）、组合行业应用最多（智能农业、智能家居、智能水利、ETC等），硬件配置最灵活的物联网实训系统。是目前高校嵌入式、物联网基础教学、课题设计、毕业设计、电子竞赛、创新设计、项目实训的最通用的平台级系统，该平台实现了软硬件融合、无线方式融合、传感对象融合的超融合实训系统。
1. ★产品结构：10.1寸触屏网关+硬件中间件节点+多种通信模块+应用模块组成；
2. 系统具有完全自主知识产权，已获得专利及软件著作权证书。
3. 实验箱采用三层结构，上盖可以拆卸、中间为实验底板、下层为储物。采用高保真有源讯响器；
4. 智能网关：标配Cortex-A53智能网关；
5. 网关配置液晶：10.1寸TFT液晶及触摸屏；
6. 无线模块可选： LoRa、ZigBee、NB-IOT、WIFI，同时也可以升级定制其他的通信模块；
7. 平台同时支持C/S、B/S访问
8. 平台支持基于物联网技术真实行业应用场景教学，包含至少十种不同行业模拟场景。
9. 物联网上位机管理软件：
1) 主要包含：系统介绍、系统配置、采集类传感器、报警类传感器、控制类执行机构、RFID无线射频类、创客实验类等标题栏，提供种类丰富，实验全面的传感、感知、射频、智控等类数据管理和智能交互。
2) 需提供平台架构图示，以便系统认识物联网原理等相关知识点
3) 需提供各类传感器数据采集及数据展示，以曲线图、柱状图等形式
4) 需提供丰富的创客案例
二、 智能网关配置要求
1、 Cortex-A53智能网关
1) CPU：ARM Cortex-A53 1.2GHz 64-bit四核ARMv8 CPU；支持 h.264/MPEG-4高清解码器；
2) 内存：1GB (LPDDR2 400GHz)；
3) 4个USB接口；
4) 摄像头接口；
5) HDMI接口；
6) 3.5mm音频接口；
7) 存储接口：MicroSD卡（32G）；
8) 网络接口：10/100M以太网接口；
9) 扩散接口：40个GPIO接口；
10) 额定功率：800mAH(4.0W)；
11) 电源输入：5V 2.5A也可通过MicroUSB供电；
12) WIFI单元；
13) 蓝牙单元；
14) ★CAN总线接口；
15) ★485总线接口；
16) ★LoRa无线模块单元；
17) ★一组无线扩展模块接口：支持扩展Zigbee模块、NB-IOT模块；
18) 10.1寸触摸屏
19) 10.1寸电容屏，
20) 支持10点触控；
21) 支持HDMI接口；
22) 刷新率：每秒60帧（FPS）
23) 屏颜色：24位RGB；
24) 可视角度：70度；
25) 功率：2.3W；
2、 硬件中间件模块
1) 采用嵌入式Cortex架构STM32F103C8T6处理器，时钟72MHz，flash：64KB，RAM：20KB；
2) 电源接口及指示灯，板上有独立电源开关；
3) 1个zigbee下载调试接口；
4) 1个TTL串口，方便zigbee打印调试信息
5) 1个JTAG下载口，1个RTC电池接口；
6) ★1个USB转串口，芯片FT232RL；解决目前电脑没有串口的难题，方便程序调试；
7) 1个复位键、2个用户按键、4个用户LED灯；
8) 1个蜂鸣器接口
9) 1个通信模块接口，支持NB-IOT、loRa、ZigBee、WIFI、Bluetooth、NET；
10) 1个传感器扩展接口：支持IO、中断、串口等多种传感器接口
11) 12V负载输出接口：用于本地采集数据的联动；可以外接12V设备（电磁阀、电机、报警器等）；
12) 5V负载输出接口（USB输出）：用于本地采集数据的联动；可以外接USB接口设备（风扇、灯光、加湿器等）；
13) 3.2寸TFT液晶：驱动芯片ILI9341，带中文字库GT30L32S4W（字库时钟频率120MHz）；分辨率240X320（RGB），SPI接口；工作温度：-20~70度；
3、 仿真器
1) ARM仿真器：USB接口；
2) Zigbee仿真器：USB接口；
三、 通信模块
1、 ZigBee模块
1) 采用TI公司CC2530；工作频率2.4GHz；
2) 板载陶瓷；
3) 无线传输速率：250 kbps；
4) 与zigbee节点进行无线通信；与CPU进行串口通信协议；
5) 通信接口：232（用户调试程序）；
6) JTGA接口；
7) 组网方式：星状、网状
2、 WIFI模块
1) 可以在Cortex-M4；A9网关、A72网关上建立相应的通信系统。
2) 支持无线802.11 b/g/n 标准；
3) 频率范围：2.412GHz-2.484GHz；
4) 无线网络类型：支持STA/AP/STA+AP 三种工作模式；
5) 传输速率110-921600bps；
6) 内置TCP/IP协议栈，支持多路TCP Client连接；
7) 支持丰富的Socket AT指令；
8) 支持UART/GPIO数据通信接口；
9) 支持Smart Link 智能联网功能；
10) 内置32位MCU，可兼作应用处理器；
11) 超低能耗，适合电池供电应用；
3、 Cat1模块
1) 兼容NB-IOT协议；
2) Cat1是为中、低带宽的物联网设备设计，是将推动下一代蜂窝I0T部箸的技术。
3) C通信制式：4G；
4) LTE-TDD:B34/B38/B39/B40/B41；
5) Camera:支持30W像素；
6) 采用展税UIS8910平台；
7) 数据上行速率:5Mbps；
8) 数据下行速率：10 Mbps；
9) USIM接口：标准SIM卡座；稳定和适用性好。
10) 功耗低待机时间长；
11) 支持UART串口通信数据TCP透传；
12) 工作环境：-35~75度；
13) 工作温度范围：-35℃～+75℃；
14) 超低功耗和超宽工作温度范围设计，成为IoT应用领域主流，应用领域无线抄表、共享单车、智能停车、智慧城市、安防、资产追踪、智能家电、农业和环境监测等行业，提供完善的短信和数据传输服务。
4、 loRa模块
1) 采用SEMTECH公司SX1278，LoRaTM调制，168dBm 最大链路预算，+20dBm 和100mW 的RF 射频输出高达+14dBm 的高效率功率放大器高达300kbps 的可编程比特率，高灵敏度：低至-148dBm，9.9mA 的低接收工作电流，200nA 寄存器工作电流；
2) 整合分辨率为61Hz 的FSK，GFSK，MSK，LoRaTM 和OOK 调制；内置的用于时钟恢复的位同步器，序文检测，127dBm 动态范围的信号强度指示器，自动RF 检测和超快的CAD 自动频率控制，数据包拥有最大256 个字节的CRC 校验。
3) 内置的温度传感器和低电压指示器；
▲采用统一的总线方式，可灵活接插，在所有模块都可以通用，支持任意插拔。
四、 控制对象模块
1、 继电器模块
2、 直流电机模块
3、 舵机模块
4、 声光报警模块
5、 电磁锁模块
6、 风扇模块
7、 报警器模块
▲采用统一的总线方式，可灵活接插在物联网硬件中间件模块接口上；所有模块都可以通用，支持任意插接。
五、 传感器模块
1、 语音识别模块
2、 温湿度传感模块
3、 可燃气体模块
4、 烟雾传感模块
5、 酒精传感模块
6、 人体红外传感模块
7、 火焰传感模块
8、 超声波传感模块
9、 门磁检测模块
10、 加速度传感模块
11、 气压计传感模块
12、 光照度传感模块
13、 陀螺仪传感模块
14、 重量传感模块
15、 震动探测模块
16、 ★示波器模块（提供视频演示）
1) 波形种类：正弦波、三角波、方波；
2) 波形频率：20HZ、33.3HZ、50HZ；
3) 可以通过硬件中间件液晶观察到波形、频率；
4) 信号输入方式：DAC、电位器、外部信源输入；
5) ADC采用2路16位数字模拟转换器，全电源电压范围内实现16bit的动态范围，低全谐波失真；芯片支持采用数字串行总线数据输入；采用8-pin，SOPorDIP封装。支持3.3V总线输入电平；低功耗；单片双通道输出；两输出通道间无相移；
6) ★需演示内容：通过内部信号元可以在液晶上观察到当前波形对应的频率，最大值和最小值
7) ★需演示内容：支持切换菜单选项：波形、频率、信号；切换波形后，可以在液晶上观察到对应的波形，也可以用示波器测量；
8) 可调电位器；
17、 ★pm2.5传感模块
18、 低频RFID
19、 高频RFID
▲采用统一的总线方式，可灵活接插在物联网硬件中间件模块接口上；所有模块都可以通用，支持任意插接。
六、 能完成的课程项目
(一) 典型应用课题设计
应用系统1. 菜园管家应用设计（提供视频演示，说明系统全功能）
应用系统2. 校园危化品管家设计（提供视频演示，说明系统全功能）
应用系统3. 嵌入式示波器应用设计（提供视频演示，说明系统全功能）
应用系统4. 嵌入式MP3应用设计
应用系统5. 以太网无线数据采集系统设计
应用系统6. 语音识别智能家居应用设计
应用系统7. 火灾监测应用设计
应用系统8. 红外防盗报警应用设计
应用系统9. 智能农业应用系统设计
应用系统10. 智能环境应用系统设计
(二) 嵌入式接口项目
实验1. 开发环境安装使用说明
实验2. RealView MDK安排及使用
实验3. 在MDK中新建一个工程模板
实验4. 基础实验
实验5. 跑马灯实验
实验6. 按键实验
实验7. 中断实验
实验8. 滴答定时器（SysTick）实验
实验9. 通用定时器（TIM2）实验
实验10. 看门狗实验
实验11. RTC实验
实验12. 串口通信实验
实验13. 液晶实验
实验14. 继电器实验
实验15. 直流电机实验
实验16. 舵机实验
(三) 、Linux操作系统实验项目
linux系统编译以及下载实验
实验1. 交叉编译的安装与设置
实验2. 修改交叉编译工具的路径
实验3. u-boot 编译与运行实验
实验4. 内核编译与运行实验
实验5. linux系统烧写
linux 基础实验
实验1. helloWorld 实验
实验2. linux printf 以及数学函数
实验3. linux 多线程
实验4. Linux 下的定时器编程实验
实验5. Socket编程
LINUX驱动开发实验
实验1. Linux驱动介绍
实验2. LED驱动模块实验
实验3. 按键中断驱动及控制实验
实验4. LCD 驱动及控制实验
实验5. 触摸屏驱动模块实验
实验6. 以太网驱动模块实验
实验7. SD 卡接口实验
实验8. U 盘接口实验
实验9. 音频实验
实验10. 摄像头采集实验（配像机）
(四) 、QT开发实验项目
实验1. Qt Creator 的安装与启动
实验2. 建立QT 应用程序helloWorld
实验3. 嵌入式平台的应用程序helloWorld
实验4. 嵌入式平台的QT应用程序AD转换实验
实验5. 嵌入式平台的QT应用程序摄像头显示实验
实验6. 嵌入式平台的QT综合软件实验
(五) 、通信技术项目
实验1. 232数据通信实验
实验2. CAN总线通信实验
实验3. USB通信实验
实验4. 485数据通信实验
实验5. 以太网数据通信实验
实验6. Zigbee数据通信实验
实验7. Zigbee组网实验
实验8. 蓝牙数据通信实验
实验9. LORA数据通信实验
实验10. LORA组网实验
实验11. WIFI数据通信实验
实验12. 4G通信实验
(六) 、协议栈实验项目
实验1. GPIO输入实验
实验2. GPIO输出控制实验
实验3. 外部中断实验
实验4. 定时器T1-查询方式实验
实验5. 定时器T3-中断方式实验
实验6. 串口收发字符串实验
实验7. AD采集CC2530温度串口显示实验
实验8. 看门狗实验
实验9. 系统休眠唤醒-中断唤醒实验
实验10. 系统休眠唤醒-定时器唤醒实验
实验11. PWM控制蜂鸣器实验
实验12. Zstack简介
实验13. Zstack协议栈广播方式组网编程训练
实验14. Zstack协议栈组播方式组网编程训练
实验15. Zstack协议栈点播方式组网编程训练
七、 资源要求：
1、★系统具有硬件自检”功能：设备具有开机自动检测硬件是否完好的功能；检测结果从液晶显示模块中直观显示出来。系统具有完全自主知识产权，投标现场需提供软著或专利证书复印件加盖公章。
2、配套《物联网应用技术》、《物联网通信技术及应用》、《STM32嵌入式原理与传感器应用实践》、《RFID无线射频技术与应用》4本实践教材
3、学生在平台上设计的课题项目可直接参加互联网+创新创业、挑战杯等大赛；
4、套件要求：提供丰富的应用案例，从简单到复杂，从单一技术点到大系统的应用设计。能满足让学生从零基础开始由浅入深，渐进式学习。学生通过学习该套件，可以熟练掌握操作系统、C语言编程，keil C开发环境的使用，熟悉嵌入式处理器。能完成应用系统的设计，熟练掌握从程序设计、硬件制作一整套实际应用项目的开发经验；
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套
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9
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物联网4频段RFID应用教学系统
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亿创宏达／MPTS-RFID
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一、 系统组成要求
1. ★主控制板采用Cortex-m4内核STM32F407ZGT6处理器；
2. #硬件自检测功能：设备开机自动检测底箱上的所有硬件是否完好；结果从液晶显示模块中直观显示，最大限度节省老师排查设备好坏的时间（提供专利或软件著作证书）；
3. #采用全模块化的结构，便于后续维护和维修，所有功能单元均是独立的模块可以直接插拨，不接受功能模块都集成在底板上的方式（一个小部件损坏整个实验箱都要返厂维修），实验箱具有众多的应用模块优先考虑已获“设备管理”专利或软件著作权的成熟产品。
4. STM32F407ZGT6核心控制板可以独立使用，核心板本身就是资源丰富的开发板，核心板上可以扩展4.3寸液晶触摸屏，STM32F407ZGT6核心板能完成20个左右实验项目，非常适合用于项目开发，创新设计；
5. ★STM32F407核心控制板硬件技术参数
1) 采用（ST）基于ARM Cortex-M4的32位处理器STM32F407ZGT6；工作频率：168M，1MB FLASH，192K 的Data SRAM；3个I2C,3个SPI,6个USART,2路CAN,3个12位ADC转换器，2个12位DAC转换器，支持USB FS和JTAG调试；VDD监视器和温度传感器；
2) 外部时钟单元（高速：25MHz，通过锁相环可以别倍频到168MHz；低速：32.768KHz）；
3) 1个复位键、5个用户按键、4个用户LED灯；
4) 2路CAN接口、USB接口、1个DB9串口；
5) 1个20针的JTAG下载、调试接口；
6) 1个RTC后备电池
7) 2MB的SPI接口flash（W25Q16VSFIG）；
8) 2K的I2C接口EEPROM（AT24C02）；
9) 以太网接口（LAN8720A）；
10) 摄像头接口：可以扩展CMOS摄像头接口；
11) TF卡（SDIO接口）：最大支持32G；
12) TFT液晶接口；
13) I2S音频单元（WM8978，播放SD卡里面的音频文件）
14) 1个3.5mm的耳机输出接口；
15) ★CPU板可以独立使用，并单独能完成不小于20个实验项目，提供纸制版指导书，作为RFID主控制器能完成基于不同频段的RFID读写及应用实验。
6. ★4.3寸TFT液晶触摸屏模块
1) 尺寸：4.3寸TFT液晶，带触摸功能；
2) AM176220 TFT彩色液晶屏；
3) SD卡接口；
4) 读写周期：200ns；最大电流：200mA；
5) 满屏刷新速度：≤13桢；
6) 集成8MB SDRAM对应8页显示缓冲。显示页寄存器和读写页寄存器独立设置，支持整页快速切换。
7) TFT支持LED背光，采用300Hz PWM信号驱动，能量转换效率高，保证色彩准确还原、无闪烁效应，窜色现象。亮度支持从0～16间调节。
7. 125K RFID模块
1) 拨动开关，模块电源可以单独控制；有效防止不必要的损坏。
2) 可扩展TI公司CC2530 Zigbee模块,完成无线控制。
3) ★模块可以单独与CPU核心板完成实验，也可配CC2530 Zigbee模块,完成无线控制实验。
4) ★根据用户选择的主控板不同，可以在Cortex-M4（STM32F407VGT6）CPU核心板、Cortex-A9（4412）CPU核心板上都能通用，并都能开设相应实验项目。
5) 电源：3-5V，电流<25mA；
6) 工作频率：125KHz±1KHz；
7) 支持卡片：EM4001/4002或兼容的ID卡；
8) 读卡距离：<7CM距离跟卡和天线大小有关；
9) 读卡方式：刷一次卡，输出一次卡号；
10) 读卡速度：<100MS；
11) 线圈电感：345uH；
12) 1个蜂鸣器；
13) 1个继电器：采用光耦隔离，DC5V继电器，继电器输出常开、常闭；
14) 2个负载：电磁阀和直流电机；
15) 1个调试串口；
16) 1个125K读卡器模块；
17) 1个125K天线；
18) 工作温度：-10～75℃；
19) 模块尺寸：139*110mm；
8. 13.56M RFID模块
1) 拨动开关，模块电源可以单独控制；有效防止不必要的损坏。
2) 可扩展TI公司CC2530 Zigbee模块,完成无线控制。
3) ★模块可以单独与CPU核心板完成实验，也可配CC2530 Zigbee模块,完成无线控制实验。
4) ★根据用户选择的主控板不同，可以在Cortex-M4（STM32F407VGT6）CPU核心板、Cortex-A9（4412）CPU核心板上都能通用，并都能开设相应实验项目。
5) 读卡芯片采用FM1702NL，通讯接口：SPI；
6) 工作频率：13.56M Hz；
7) 高集成度的模拟电路，只需最少量的外围线路；
8) 操作距离可达10cm；
9) 读卡距离：0～50MM；读卡时间：＜100ms；
10) 读卡速度：0.2s；读卡间隔：0.5s；
11) 支持ISO14443 typeA协议；
12) 内部带有加密单元；
13) 支持六种接口模式；
14) 包括512byte的EEPROM；
15) 包括64byte的FIFO；
16) 1个蜂鸣器；
17) 1个继电器：采用光耦隔离，DC5V继电器，继电器输出常开、常闭；
18) 2个负载：电磁阀和直流电机；
19) 模块尺寸：92*110mm；
9. 900M RFID模块
1) 1个电源开关：模块电源可以单独控制；有效防止不必要的损坏。
2) 可扩展TI公司CC2530 Zigbee模块,完成无线控制。
3) ★模块可以单独与CPU核心板完成实验，也可配CC2530 Zigbee模块,完成无线控制实验。
4) ★根据用户选择的主控板不同，可以在Cortex-M4（STM32F407VGT6）CPU核心板、Cortex-A9（4412）CPU核心板上都能通用，并都能开设相应实验项目。
5) 读卡芯片为UHF-R200；
6) 支持 EPCglobal UHF Class 1 Gen 2/ISO 18000-6C 标准协议；
7) 超高频工作频率：840MHz～930MHz；
8) 读卡距离：50CM左右；读卡时间：＜100ms；
9) 读卡速度：0.2s；读卡间隔：0.5s；
10) 继电器：采用光耦隔离，DC5V继电器，继电器输出常开、常闭；
11) 1个舵机：SG90；工作扭矩：1.6kg/cm；工作电压: 4.2-6V；转角角度：180度；
12) 内置多标签防冲突算法架构；
13) 小体积，低功耗，远距离；
14) 1个调试串口
15) 1个读卡器模块
16) 1个陶瓷天线
17) 1个蜂鸣器：蜂鸣器指示读取到标签；
18) 模块尺寸：139*110mm；
10. 2.4G RFID模块（有源）
1) 拨动开关，模块电源可以单独控制；有效防止不必要的损坏。
2) 可扩展TI公司CC2530 Zigbee模块,完成无线控制。
3) ★模块可以单独与CPU核心板完成实验，也可配CC2530 Zigbee模块,完成无线控制实验。
4) ★根据用户选择的主控板不同，可以在Cortex-M4（STM32F407VGT6）CPU核心板、Cortex-A9（4412）CPU核心板上都能通用，并都能开设相应实验项目。
5) 无线收发芯片nRF24L01，SPI接口；
6) 真正的GFSK单片式收发芯片；
7) 内置硬件链路层；
8) 增强型ShockBurst功能；
9) 自动应答及自动重发功能；
10) 地址及CRC检验功能；
11) 无线速率：1或2Mbps；
12) SPI接口速率：0--8Mbps；
13) 输出功率：0-20dBm可调；
14) 接收灵敏度：-106dBm@250kbps；
15) 空中速率：250K～2Mbps；
16) 发射电流：120mA@20dBm；
17) 接收电流：26mA；
18) 很短的频道切换时间，可用于跳频；
19) 1个电源开关
20) 1个无线收发模块
21) 2个用户LED灯；
22) 2个用户按键；
二、 提供配套RFID教学资源
第1章 RFID应用教学实验箱资源介绍
1. RFID应用教学实验箱简介
2. 核心板资源介绍
3. 低频125K模块资源介绍
4. 高频13.56MHz模块资源介绍
5. 超高频900MHz模块源介绍
6. 2.4G有源RFID模块资源介绍
第2章 系统开发环境安装和使用说明
1. MDK软件安装和使用方法
2. RealView MDK简介
3. 安装RealView MDK5.17环境
4. 安装STM32F4xx系列芯片的开发包
5. 安装J-LINK仿真器驱动
6. J-LINK仿真器介绍
1) 安装J-LINK仿真器驱动
7. 在MDK中新建一个工程模板
8. 代码的相关设置
9. 安装USB转串口驱动
第3章 嵌入式实验
实验1 GPIO实验
实验2 EXIT实验
实验3 SysTick定时器实验
实验4 通用定时器（TIM2）实验
实验5 独立看门狗（IWDG）实验
实验6 窗口看门狗（WWDG）实验
实验7 串口实验
实验8 RTC实验
实验9 STOP模式实验
实验10 Flash读写实验
实验11 Eeprom_24C02实验
实验12 SD_CARD实验
实验13 音频实验
实验14 CAN总线通信实验
实验15 基于USB设备的DEVICE实验
实验16 基于USB设备的HOST实验
实验17 TCP Ping实验
实验18 TCP Server实验
实验19 TCP Client实验
实验20 UDP Server实验
实验21 UDP Client实验
实验22 TFT液晶实验
实验23 TFT touch实验
实验24 UCOS操作系统任务调度实验
实验25 UCOS操作系统信号量实验
实验26 UCOS操作系统邮箱实验
实验27 UCOS操作系统消息队列实验
实验28 UCOS操作系统事件标志组实验
第4章 射频识别的基本原理
1. 射频识别技术概述
1) 射频识别技术的发展
2) 射频识别系统构架
3) 射频识别耦合原理
2. RFID的ISO/IEC标准
1) RFID标准的概述
2) 低频标准(从125KHz到134KHz)
3) 高频标准(工作频率为13.56MHz)
4) 超高频标准(工作频率为860MHz到960MHz之间)
第5章 低频125K模块实验
实验1 125K RFID简介
实验2 蜂鸣器实验
实验3 继电器实验
实验4 125K RFID实验
实验5 基于125K考勤系统实验
实验6 基于125K应急门的设计实验
第6章 高频13.56MHz模块实验
实验1 13.56MHz简介
实验2 蜂鸣器实验
实验3 继电器实验
实验4 13.56M RFID ID实验
实验5 13.56M RFID写卡实验
实验6 基于13.56M考勤系统实验
实验7 基于13.56M公交收费系统实验
实验8 基于13.56M酒店刷卡门禁应用设计实验
第7章 超高频900MHz模块实验
实验1 900MHz RFID简介
实验2 蜂鸣器实验
实验3 舵机实验
实验4 900M RFID单标签识别实验
实验5 900M RFID多标签识别实验
实验6 900M RFID写卡实验
实验7 基于900M ETC不停车收费系统应用设计实验
实验8 基于900M停车场收费系统应用设计实验
实验9 基于900M物品管理系统应用设计实验
实验10 基于900M图书盘点系统应用设计实验
第8章 2.4G有源RFID实验
实验1 2.4G RFID简介
实验2 2.4G RFID实验
实验3 基于2.4G 有源RFID设备管理应用设计实验
第9章 射频识别综合实验
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套
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10
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物联网创新应用课题套件
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亿创宏达／MPTS-SIOTB
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一、系统功能
1、能完成物联网基础实训、无线协议实训；
2、能完成物联网网关端实训：基于Cortex-A53处理器；
3、能完成物联网节点端数据采集实训；
4、能完成物联网云平台的搭建及开发；
5、能完成典型物联网应用项目开发；
6、★能完成物联网应用创新设计：如家居、农业、交通、医疗、城市绿化、养老看护、安防等；
7、为学生提供丰富的二次开发功能：所有接口均对用户开放，方便进行二次开发；
8、提供完整的原理图、芯片手册、源程序、课题资料能满足学生全面掌握物联网技术，可以构建自己的物联网应用系统；
9、★学生在平台上设计的课题项目可直接参加互联网+创新创业、挑战杯等大赛；
10、采用磁吸方式安装并供电，组合灵活方便；电源设计具有防接错、防反接保护功能，提供实现该功用的技术方式及方法。
11、★系统具有硬件自检”功能：设备具有开机自动检测硬件是否完好的功能；检测结果从液晶显示模块中直观显示出来。系统具有完全自主知识产权，投标现场需提供软著或专利证书复印件加盖公章。
二、物联网项目化应用开发项目
课题1：物联网---智能家居系统
1、用到的相关技术点：单片机/嵌入式技术、传感器的应用、RFID读写、ZIGBEE协议及通信、液晶控制及显示、各种执行机构的控制方法；
2、需要的硬件支撑
1)A53嵌入式智能网关：CPU：ARM Cortex-A53 1.2GHz 64位4核处理器；支持H.264/MPEG-4 AVC高清解码器；1GB内存；4个USB接口；视频输入；HDMI接口；音频输出：3.5mm插孔； 2G卡； 10/100M以太网接口；7寸TFT液晶及触摸屏。
2)通信接口：WIFI单元；蓝牙单元； CAN总线接口；485总线接口；LoRa无线模块单元；一组无线扩展模块接口：支持扩展Zigbee模块、NB-IOT模块；
3)7寸触摸屏
4)Zigbee协调器
5)Zigbee温度节点（包含嵌入式控制板+3.2寸液晶、Zigbee模块、温度传感器）
6)Zigbee湿度节点（包含嵌入式控制板+3.2寸液晶、Zigbee模块、湿度传感器）
7)Zigbee光照度节点（包含嵌入式控制板+3.2寸液晶、Zigbee模块、光照度传感器）
8)Zigbee人体红外节点（包含嵌入式控制板+3.2寸液晶、Zigbee模块、人体红外传感器）
9)Zigbee燃气节点（包含嵌入式控制板+3.2寸液晶、Zigbee模块、燃气传感器）
10)Zigbee RFID节点（包含嵌入式控制板+3.2寸液晶、Zigbee模块、13.56M RFID读写器）
11)电磁锁、报警器、加湿器、排风扇
12)实训内容(提供不小于20个实训项目)包含：系统架构图、应用层实训、服务器层实训、网关层实训、协议栈组网实训、传感器网络层实训、智能家居模拟系统综合实训。
3、软件程序代码、通信协议；操作说明、云平台；
4、二次创新及开发：学生自行发挥及动手空间：底层驱动、远程控制、手机APP/PC端应用系统；
5、本套件采用模块化设计，结构清晰，程序代码讲解详细。
课题2：物联网智能农业控制系统
1、相关技术：单片机/MSP430/嵌入式/FPGA技术、传感器的应用、液晶控制及显示、继电器工作原理、电机控制；
2、需要的硬件支撑：A53嵌入式服务器、硬件中间件、Zigbee模块、核心板、液晶、仿真器/下载器、光照度、温/湿度传感器、3路继电器、风扇、水泵、遮光电机
3、程序源代码、通信协议；操作说明、云平台；
4、二次创新及开发：学生自行发挥及动手空间：底层驱动、远程控制、手机APP/PC端应用系统；
5、配置嵌入式网关、硬件中间件、协调器，湿度、湿度、光照度传感器、继电器、ZIGBEE无线通信模块、液晶控制及显示、电机、水泵等模块。实现功能：实时采集的温度、湿度超过预设值时，自动控制相应的对象开始工作；实时采集的温度、湿度降于预设值时，系统自动控制相应的对象停止工作（用电机模块）；光照度传感采时数据与预设的最高值和最低值进行比较，高于或低于设定值，执行机构都对应相应的工作状态。
6、远程控制功能：农业大棚里的电动遮阳，排风机，电动灌溉、加热系统等设备，均接入到无线网络中，WEB实现对其的远程控制，控制水阀、排风机、卷帘机的开启和关闭；也可设定好控制逻辑，系统会根据内外监测的参数自动决策开启或关闭卷帘机、水阀、风机等大棚机电设备。
7、智能控制功能：预先设定条件的上限值和下限值，设定值可根据农作物种类、生长周期和季节的变化进行修改。当某个数据超出阀值时，系统立即启动相应的预设逻辑，联动智能控。
8、控制模式：手动控制和自动相接合。
9、本套件采用模块化设计，结构清晰，程序代码讲解详细。
10、系统具有完全自主知识产权，投标现场需提供软著或专利证书复印件加盖公章。
课题3：智慧交通-共享停车位（需提供该功能演示视频，说明实验整个实现过程）
1、相关技术：单片机/MSP430/嵌入式/FPGA技术、传感器的应用、超声波测距、闸机控制、无线通信技术、液晶控制及显示；
2、实训内容:超声波测距、舵机控制；
3、需要的硬件支撑：A53嵌入式服务器、硬件中间件、Zigbee模块、核心板、液晶、仿真器/下载器、舵机模块、超声波测距模块；
4、程序源代码、通信协议；操作说明、云平台；
5、二次创新及开发：学生自行发挥及动手空间：底层驱动、远程控制、手机APP/PC端应用系统；
6、本套件采用模块化设计，结构清晰，程序代码讲解详细。
7、完整的使用手册；
8、互联网+共享停车位系统基于嵌入式服务器、32位ARM处理器、CC2530、超声波、舵机，实现了停车位共享的目的。
9、系统组成：云平台软件、1个网关、2个物联网硬件中间件、2个协调器、2个无线节点、2个电机组成。
10、云平台软件：数据展示，设备控制、数据交互；
11、IOT网关：负责PC机软件和协调器的数据交互
12、无线协调器：负责zigbee网络的建立和数据的中转
13、IOT节点：负责数据的采集和控制命令的响应
14、嵌入式服务器:云平台的布暑；用户管理等；
15、共享停车位系统实物图片及云平台软件截图；
16、套件要求：提供丰富的应用案例，从简单到复杂，从单一技术点到大系统的应用设计。能满足让学生从零基础开始由浅入深，渐进式学习。学生通过学习该套件，可以熟练掌握操作系统、C语言编程，keil C开发环境的使用，熟悉嵌入式处理器。能完成应用系统的设计，熟练掌握从程序设计、硬件制作一整套实际应用项目的开发经验；
课题4：安全防护-基于GSM/GPRS防恶意欠费系统（需提供该功能演示视频，说明实验整个实现过程）
1、基于GSM/GPRS防恶意欠费系统采用嵌入到系统中的方式，针对发生恶意欠资欠费的行为，可通过手机/电脑远程控制的运行方式。
2、相关技术：单片机/MSP430/嵌入式/FPGA技术、人体传感器的应用、液晶控制及显示、电机控制技术；
3、主控板：ARM Cortex-M4，STM32F407ZGT6主芯片，外扩SPI接口FLASH：W25Q16，2M字节；1个EEPROM芯片：AT24C02，容量256字节；1个USB OTG接口：可以用来连接电脑，或者是读U盘文件；1个TF卡接口：用来播放TF卡音频文件；1个耳机输出接口；1个RS232接口；2个CAN接口；1个以太网接口；1 个RTC电池座；1个电源开关；1个复位键；4个LED灯；1个4.3寸触摸液晶屏接口；4个独立按键：支持中断功能；1个标准20针JTAG下载口；
4、ARM仿真器：JLink，USB接口；
5、4.3寸TFT液晶及触摸屏模块：带触摸；TFT彩色液晶屏；
6、GSM/GPRS模块
1)拨动开关，模块电源可以单独控制；有效防止不必要的损坏。
2)检测是否注册到网络，是否读到SIM卡的提示。接到短信内容， LED指示
3)模块采用单电源供电，VBAT 供电范围 3.2～4.8V，模块射频发射时电流的峰值最高为2A 以上。
4)抗干扰能力强，采用在电源输入端加入了共模电感、TVS 管、VBAT 供电芯片输出端加入了 nf、pf 级电容等器件，有效抵御浪涌、脉冲群、静电等对模块的干扰。
7、实训内容与知识点
1)户外屏实训：室外LED显示屏安装、网络控制卡参数设置、IP的设定、点阵屏参数设定、网络参数设定、显示文字设定、连网测试LED显示屏
2)开发环境安装与使用
3)主控板实训:不小于23个项目，并提供详细实现方案；
4)Ucos-II操作系统不小于6个实验项目；
5)GSM编程实训；
6)基于GSM/GPRS防恶意欠费系统综合实训；
8、通过在实训中选择若干个项目进行练习，使学生熟悉各种开发环境、熟练掌握各个模块的开发经验，加深学生对硬件的了解，强化编程能力、硬件调试能力、项目开发能力。
9、二次开发：在此基础上，可自由选择设计题目，包括但不限于如下几个：硬件应用、远程控制、手机APP/PC端应用系统；
课题5：智慧社区-基于RFID的设备管理系统（需提供该功能演示视频，说明实验整个实现过程）
1、相关技术：单片机/嵌入式技术、传感器的应用、RFID读写、液晶控制及显示、继电器工作原理；
2、基于RFID的设备管理系统基于嵌入式服务器、STM32控制板、Zigbee、高频RFID读卡器把原来的被动式的管理变为射频识别主动采集的设备管理方式。
3、系统组成：云平台、WEB端、协调器、物联网硬件中间件、Zigbee无线节点、RFID读写模块、RFID卡片组成。
4、基于RFID的设备管理系统包括：嵌入式服务器、嵌入式数据、RFID入库节点、RFID出库节点，入库节点读卡---设备入库，出库节点读卡---设备出库；WEB端界面显示出库记录、入库记录、当前库存，5种典型管理设备如：万用表、示波器、逻辑分析仪、信号发生器和多功能电源。
5、需要的硬件支撑：A53嵌入式服务器、硬件中间件、核心板、液晶、仿真器/下载器、RFID读写器模块、13.56M卡片、继电器
6、程序源代码、通信协议；操作说明、云平台；
7、二次创新及开发：学生自行发挥及动手空间：底层驱动、远程控制、手机APP/PC端应用系统；
8、采用模块化设计，结构清晰，程序代码讲解详细。
9、提供详细的使用手册；
10、实训内容：系统架构图、应用层实训、服务器层实训、网关层实训、协议栈组网实训、传感器网络层实训、基于RFID的设备管理系统综合实训；
课题6：智慧医疗-腰椎术后康复矫正系统（需提供该功能演示视频，说明实验整个实现过程）
1、相关技术：单片机/嵌入式/FPGA技术、陀螺仪传感器的应用、液晶控制及显示、语音文件的生成及读写、讯响器、语音控制；
2、需要的硬件支撑：STM32板、3.2寸液晶、陀螺仪模块、MP3模块、ARM仿真器、电源、各种线材，源程序、电子版使用手册；
3、腰椎术后矫正系统根据陀螺仪采集的腰椎倾斜角度、语音播放提示信息，达到帮助患者康复矫正的目的。
4、程序源代码、通信协议；操作说明；
5、二次创新及开发：学生自行发挥及动手空间：底层驱动、远程控制、手机APP/PC端应用系统；
6、本套件采用模块化设计，结构清晰，程序代码讲解详细。
7、套件要求：提供丰富的应用案例，从简单到复杂，从单一技术点到大系统的应用。可满足让学生从零基础开始由浅入深，渐进式学习。通过学习本套件，学生可以熟练掌握操作系统、C语言编程，keil C开发环境的使用，熟悉嵌入式处理器，最终完成应用系统的设计，熟练掌握从程序设计、硬件制作一整套实际应用项目的开发经验；为以后的学习和工作打下良好的基础。
课题7：智慧城市-无人值守自动浇灌系统
1、相关技术：单片机/MSP430/嵌入式/FPGA技术、传感器的应用、液晶控制及显示、继电器工作原理、电机控制；
2、需要的硬件支撑：A53嵌入式服务器、硬件中间件、ZIGBEE、核心板、液晶、仿真器/下载器、温/湿度传感器、3路继电器、电机
3、程序源代码、通信协议；操作说明、云平台；
4、二次创新及开发：学生自行发挥及动手空间：底层驱动、远程控制、手机APP/PC端应用系统；
5、本套件采用模块化设计，结构清晰，程序代码讲解详细。
6、完整的使用手册；
7、套件要求：提供丰富的应用案例，从简单到复杂，从单一技术点到大系统的应用。可满足让学生从零基础开始由浅入深，渐进式学习。通过学习本套件，学生可以熟练掌握操作系统、C语言编程，keil C开发环境的使用，熟悉嵌入式处理器，最终完成应用系统的设计，熟练掌握从程序设计、硬件制作一整套实际应用项目的开发经验；为以后的学习和工作打下良好的基础。
课题8：社区安全--防燃气泄漏系统
1、相关技术：单片机/MSP430/嵌入式/FPGA技术、传感器的应用、电机（电磁阀）控制、液晶控制及显示；
2、需要的硬件支撑：A53嵌入式服务器、硬件中间件、ZIGBEE、核心板、液晶、仿真器/下载器、可燃气体传感器、电机（电磁阀）
3、程序源代码、通信协议；操作说明、云平台；
4、二次创新及开发：学生自行发挥及动手空间：底层驱动、远程控制、手机APP/PC端应用系统；
5、本套件采用模块化设计，结构清晰，程序代码讲解详细。
6、套件要求：提供丰富的应用案例，从简单到复杂，从单一技术点到大系统的应用。可满足让学生从零基础开始由浅入深，渐进式学习。通过学习本套件，学生可以熟练掌握操作系统、C语言编程，keil C开发环境的使用，熟悉嵌入式处理器，最终完成应用系统的设计，熟练掌握从程序设计、硬件制作一整套实际应用项目的开发经验；为以后的学习和工作打下良好的基础。
课题9：工业物联网-无线电机控制系统（需提供该功能演示视频，说明实验整个实现过程）
1、通过在无线电机控制系统项目中进行的练习，使学生熟悉各种开发环境、掌握各应用层的开发经验，加深学生对硬件的了解，强化语言编程能力、硬件调试能力、云服务端设计开发能力；
2、1套A53嵌入式网关+7寸触摸屏
3、3套硬件中间件
4、3套Zigbee模块
5、3套直流电机模块
6、系统架构图
7、应用层实训
8、服务器层实训
9、网关层实训
10、协议栈组网实训
11、电机控制实训
12、物联网---无线电机控制系统综合实训
13、程序源代码、通信协议；操作说明、云平台；
14、二次创新及开发：学生自行发挥及动手空间：底层驱动、远程控制、手机APP/PC端应用系统；
15、本套件采用模块化设计，结构清晰，程序代码讲解详细。
16、套件要求：提供丰富的应用案例，从简单到复杂，从单一技术点到大系统的应用。可满足让学生从零基础开始由浅入深，渐进式学习。通过学习本套件，学生可以熟练掌握操作系统、C语言编程，keil C开发环境的使用，熟悉嵌入式处理器，最终完成应用系统的设计，熟练掌握从程序设计、硬件制作一整套实际应用项目的开发经验；为以后的学习和工作打下良好的基础。
课题10：智慧养老-物联网电源控制系统
1、相关技术：单片机/MSP430/嵌入式/FPGA技术、ZIGBEE协议及通信、CC2530芯片内部51内核应用、无线控制继电器、液晶控制及显示；
2、需要的硬件支撑：A53嵌入式服务器、硬件中间件、液晶、仿真器/下载器、Zigbee协调器、2个Zigbee节点、2个继电器；
3、程序源代码、通信协议；操作说明、云平台；
4、二次创新及开发：学生自行发挥及动手空间：底层驱动、远程控制、手机APP/PC端应用系统；
5、本套件采用模块化设计，结构清晰，程序代码讲解详细。
6、完整的使用手册；
7、套件要求：提供丰富的应用案例，从简单到复杂，从单一技术点到大系统的应用。可满足让学生从零基础开始由浅入深，渐进式学习。通过学习本套件，学生可以熟练掌握操作系统、C语言编程，keil C开发环境的使用，熟悉嵌入式处理器，最终完成应用系统的设计，熟练掌握从程序设计、硬件制作一整套实际应用项目的开发经验；为以后的学习和工作打下良好的基础。
8、系统具有完全自主知识产权，需提供软著或专利证书；
9、设备配套的的相关资料（源程序、指导书、电路图等）均不能存在与其他厂商的产权纠分，提供相应证明。
三、软件功能：
1、系统层开发：
2、支持公有云/私有云部署；
3、满足使用单位自建私有云数据对接；
4、应用层开发；
5、WEB端程序开发；
6、应用层软件资源：软件系统架构分为单机版和网络版；单机版系统满足小型局部联网集成系统开发；网络版满足大型整体集成系统开发；
7、硬件通信协议；
8、硬件通信实现采用Python完成，使用二进制码流通信，采用tlvc格式，即tag值，length值，value值和check值。具体协议待定。
9、提供RestFul API可以提供其他应用调用。
10、硬件通信协议转化后，服务器会将设备数据和设备状态记入数据库。
11、客户端下发的指令和操作日志也会记入数据库。
12、中间件除了保持功能正常外，还会保证数据割接，应用迁移等功能的正常。
13、设备分析层
14、设备的实时状态信息，实时数据信息会在该模块进行转化。
15、将对用户有意义的信息拆封，传递给下一层。
16、业务实现层：该层属于需求变更时会更新的模块。其他模块尽量保证代码的可移植性和通用性。该层保证了业务功能的多样性和需求的可靠性。
17、客户端交互层：需提供“传感网络层的学习路线图”、“网关层的学习路线图”、“服务器层的学习路线图”、“应用层的学习路线图”实验截图；
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套
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综合应用设备
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11
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智慧城市实训沙盘
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亿创宏达／MPTS-IOTS
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一、 功能要求
★沙盘尺寸：300*400CM；烤漆底座，玻璃围档。
该系统是根据各大高校的物联网专业、电子类专业、交通类专业、车辆工程类专业、安防类专业的教学需要而设计开发的全新一代AIOT人工智能物联网智慧交通教学、科研实训系统。应用图像识别技术、传感感知技术、RFID无线射频技术、嵌入式控制技术、Zigbee无线通信技术、TCP/IP网络技术、视频采集取流等技术。每个子系统、每一个模块都有独立的实验做支撑，让学生能够由浅入深的去掌握这套系统的设计开发原理及构建过程，增加学生的科技兴趣及动手能力。
★系统组成：系统从基础技术到前进技术的应用一应俱全。包括10个子系统
★具有开机硬件自检功能：要求具有“硬件自检”功能（提供专利或软件著作权证明）；设备开机自动检测硬件是否完好，节省老师在每次使用设备前花大量时间排查设备能否满足使用要求；
1. 智能路灯控制子系统
2. 交通信号灯控制子系统
3. 智能公交站牌子系统
4. ETC不停车收费子系统
5. AI机器视觉--车牌识别停车场管理子系统
6. AI机器视觉--视频检测车辆超速子系统
7. AI机器视觉--视频检测车辆逆行子系统
8. AI机器视觉--视频检测车流量统计子系统
9. Cortex-m4智能公交车
10. 物联网智能小车
AI智慧交通所涵盖的课程：《嵌入式应用技术》、《人工智能机器视觉技术》、《图像识别技术》、《传感器应用技术》、《RFID无线射频技术》、《运动控制技术》、《zigbee无线通信技术》、《TCP/IP网络技术》等专业课程。每个子系统、每一个模块都有独立的实验、实训做支撑，让学生能够由浅入深掌握整套系统的设计开发原理、系统搭建、程序设计的过程，增加学生的科技兴趣及动手能力。
二、 交通信号灯控制子系统参数
(一) 提供功能框图证明截图
1. 模拟交通信号灯红绿黄交替闪烁的功能；
2. 具有多种交通管制模式，可临时控制各个路口是红灯；
3. 可设置红绿黄灯的时长；
4. 可远程查看交通灯的运行状态，可远程设置交通灯的模式；
5. 可远程设置交通的模式，自动或者交通管制模式。
(二) 提供软件设计证明截图
(三) 硬件参数
1、 功能的红、绿、黄交通信号灯；
2、 功能：车辆红灯停、绿灯行；红、黄、绿灯实时控制，红灯亮小车制动停车，绿灯小车正常能行，并配合信号类时长进行联动；
3、 固定时间模式：采用此种模式时，每个路口红灯和绿灯的间隔时间是固定的。不随车流量变化而变化。
4、 动态调整模式：可以根据车流量大小来动态调整红绿灯变化时间。比如南北方向车辆多，东西方向车辆少，则适时调整南北方向的红绿灯时间。
5、 信号灯计时单元：两位数码管时间显示，0~90秒可以自由设定；
6、 单独MCU处理器控制路口交通灯（红、绿、黄）灯及信号时长；
7、 处理器采用意法半导体公司（ST）基于ARM Cortex-M3的32位处理器芯片 STM32F103核心处理器：ARM® Cortex-M3™，频率：72MHz， VCT6 ，LQFP100脚，片内具有256KB FLASH，48KB RAM ( 片上集成12Bit A/D、D/A、PWM、CAN、USB、SDIO、FSMC等资源)。采用STM32F103核心处理器：ARM® Cortex-M3™，频率：72MHz；外部时钟单元（高速：8MHz，通过锁相环可以别倍频到72MHz；低速：32.768KHz）；
8、 1个复位键，IO口可扩展信号接口；
9、 2路串口（TTL电平）；
10、 JTAG下载、调试接口；
11、 通信方式采用：ZIGBEE无线控制。
12、 ZIGBEE无线控制板
13、 RFID单元：频率13.56M Hz，符合ISO14443A协议,读卡有效距离：<5cm；13.56M射频卡中写入的不同信息来作为动作执行根据，可与智能沙盘其他功能部件（如路灯、交通信号、停车位管理等）联动完成不一样的动作。
(四) 涉及知识点及课程
三、 智能路灯控制子系统技术参数
(一) 提供功能框图证明
路灯子系统含有3个路灯节点，采用无线通信技术lora方式通信。智能路灯具有定时开关灯功能，人为手动设置路灯的开启，路灯设备故障显示等功能。
(二) 提供功能介绍截图
1、 路灯的状态监测（开/关/故障、功率）。
2、 手动模式：远程控制路灯的开启或关闭。
3、 自动模式：设置时间段，到指定时间自动开启或关闭路灯。
4、 联动控制模式：光照传感器智能联动路灯的整体控制。光照流明度低于某一个值时，路灯自动打开。
5、 节能控制模式：路灯智能调节。
6、 路灯的状态监测、故障监测。
7、 远程控制模式：远程控制路灯的亮灭。
8、 功能：智能灯杆结合低功耗无线通信技术，实时监测路灯的信号信息，在后台数据库进行数据展示（以平面图形态展示每个灯的状态数据），实时远程控制路灯的相关状态（开／关，定时开关等）。
9、 控制器采用ARM Cortex-M3的32位处理器芯片STM32F103核心处理器：ARM® Cortex-M3™，频率：72MHz， VCT6 ，LQFP100脚，片内具有256KB FLASH，48KB RAM ( 片上集成12Bit A/D、D/A、PWM、CAN、USB、SDIO、FSMC等资源)。采用STM32F103核心处理器：ARM® Cortex-M3™，频率：72MHz；外部时钟单元（高速：8MHz，通过锁相环可以别倍频到72MHz；低速：32.768KHz）；
10、 8路光耦隔离继电器输出：采用EL817光电耦合器芯片；控制信号：TTL电平，额定负载：10A 277VAC/10A 28VDC，最大开关电压：277VAC/28VDC，最大开关功率：2770VA/210W，最大切换电流：1H 15A/1Z 10A，触点动作时间：10ms以下；
11、 3路带光耦隔离IO输入：EL817光电耦合器芯片,通过光信号的传递来实现输人与输出间电隔离，保证高压端与低压端隔离，保障CPU的安全和可靠工作。
12、 以太网单元； W5500全硬件 TCP/IP 嵌入式以太网控制器，内部32K字节收发缓存供以太网包处理，SPI协议支持80MHz速率，实现高速网络通讯。支持硬件 TCP/IP协议：TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMP, PPPoE。支持8个独立端口（Socket ）同时通讯。支持掉电模式，支持网络唤醒。
13、 ZIGBEE无线通信；
(三) 涉及知识点及课程：
四、 停车场收费子系统技术参数
(一) 提供功能框图证
1、 车辆进入小区入口→RFID区域停车→AI识别车牌→数据中心→控制道闸抬杆→小车启动进入停车场→停车一段时间后→车辆到达小区出口→RFID区域停车→像机识别车牌→数据中心→收费金额→道闸抬杆→小车驶离停车场。
2、 摄像头获取车牌信息，系统连接网络后台数据库，以太网将图像数据传输给后台数据库，将车辆有关信息记入数据库；
3、 车牌识别后服务器通过网线给道闸信号，道闸控制板接到抬杆信号后，道闸抬杆车辆通过道闸。
4、 信息显示屏：显示车牌号码、入场时间、停车场总车位数、空车位数。
5、 小车驶离入口，数据中心接到车辆离开指令；系统控制档车器（道闸）落杆。
6、 系统检测车辆通过道闸，自动控制道闸放下横杆；做到一车一落杆，有车不落杆，落杆不砸车。
7、 车辆驶入停车场，信息显示屏空车位数自动-1。
8、 车辆驶离停车场，信息显示屏空车位数自动+1，空车位数与数据中心保持一致。
(二) 业务流程
车辆进入像机识别范围，自动停在像机可抓取车牌的位置，嵌入式识别板识别提取车辆的车牌号码，算法完成车牌的识别后，液晶屏上显示车牌号码、时间、车辆类型，同时嵌入式板给道闸发出抬杆信号，道闸机抬杆；小车收到开车信号后启动开车驶离；控制板收到小车驶离信号后控制闸机落杆；整个过程顺畅、连贯；
(三) 硬件参数及配置
1、 车牌识别及控制板
1) 边缘计算板：采用ARM Cortex-A53内核处理器，主频1.2GHz 64位四核ARMv8 CPU；支持 h.264/MPEG-4高清解码器；
2) ★一组无线扩展模块接口：支持扩展Zigbee模块、NB-IOT模块、LoRa模块；
2、 陀机及控制电路：电机控制驱动电路；控制方式：脉冲；无负载速度：0.12秒/60度(4.8V)；工作扭矩：2KG/cm；转动角度：最大90度；堵转扭矩：1.2-1.4公斤/厘米(4.8V)；使用温度：-30~~+60摄氏度；死区设定：7微秒；
3、 ★信息显示屏
1) 4.3寸TFT真彩液晶屏，刷新率：每秒60帧（FPS）；屏颜色：24位RGB；可视角度：70度；
2) 显示内容：车牌号、空车位数、入场时间、车辆类型；
4、 道闸模型：支持2种工作模式：自动控制模式、手动控制模式；PVC道闸模型；档车器控制电机；
5、 RFID位置标定，与车辆、道闸控制器联动；
(四) 涉及知识点及课程
五、 ETC不停车收费子系统技术参数
(一) 提供业务流程图证明
(二) 提供功能框图证明
(三) 提供软件流程图证明
小车进入ETC，900M RFID读卡器读到标签信息，信息显示屏显示相关信息，同时摄像机拍照进行车牌识别、道闸抬杆，小车通过，小车进入高速，若干时长后车辆准备驶离高速路段，进入收费站，900M RFID读卡器读到标签信息，同时摄像机拍照进行车牌识别，信息显示屏显示相关信息，系统按相应计费方式进行收费，收费完成，道闸发送抬杆信号，随后闸机抬杆放行。
小车进入ETC，超高频RFID读到标签信息，信息显示屏显示相关信息，同时摄像机拍照（服务器保存）、道闸抬杆，小车通过，小车进入高速，若干时长后车辆驶离高速路段，进入收费站，超高频RFID读到标签信息，同时摄像机拍照（服务器保存），信息显示屏显示相关信息，系统按相应计费方式进行收费，收费完成系统通过TCP/IP控制器给控制板发抬杆信号，挡车器抬杆放行。
(四) 硬件参数及配置
1、 边缘计算板，采用ARM Cortex-A53内核处理器，主频1.2GHz 64位四核ARMv8 CPU；支持 h.264/MPEG-4高清解码器；内存：1GB DDR2；32G存储；网络接口：10/100M以太网接口；无线扩展模块接口：支持Zigbee模块、NB-IOT模块、LoRa模块；
2、 设备IP：192.168.1.XXX，网关为192.168.0.1；IP用户可以修改。
3、 陀机及控制电路：电机控制驱动电路；控制方式：脉冲；无负载速度：0.12秒/60度(4.8V)；工作扭矩：2KG/cm；转动角度：最大90度；堵转扭矩：1.2-1.4公斤/厘米(4.8V)；使用温度：-30~~+60摄氏度；死区设定：7微秒；
4、 高清摄像机接口；
5、 ★7寸信息显示屏：车牌号、车辆类型、时间；
6、 道闸模型：支持2种工作模式：自动控制模式、手动控制模式；PVC道闸模型；档车器控制电机；
7、 通信协议：TCP/IP协议；
8、 13.56M RFID位置标定，与车辆、道闸控制器联动；
9、 915M 超高频读写器：工作频率：840~930MHz；支持协议：EPC C1 GEN2/ ISO 18000 -6C；低电压工作：+3.3~6.5V；输出功率：5~20dBm；
(五) 涵盖课程及知识点
六、 智能公交站牌子系统
(一) 提供功能框图证明
功能：
1、 公交车与智能站牌进行实时数据交互，站牌实时更新公交车的运行路段、预计到达时间等；
2、 公交运行信息实时显示：系统中的公交车通过RFID路标进行定位，然后通过无线传感网络将自身位置实时传递给数据中心，站台上的公交信息显示屏通过无线网络和数据中心进行信息交互，获取并显示每路公交车的实时运行状态、与本站台之间的预计到达时间等信息；
3、 公益广告播报，社会信息展示；
4、 公交站名修改。
(二) 提供软件设计业务流程图
系统中的公交车通过RFID路标进行定位，然后通过无线传感网络将自身位置实时传递给数据中心，站台上的公交信息显示屏通过无线网络和数据中心进行信息交互，获取并显示每路公交车的实时运行状态、与本站台之间的预计到达时间等信息；
1、 公交运行信息实时显示系统：每个公交站台都有一个公交运行信息显示屏，实时显示每路公交车的运行状态。比如某路公交车距离当前站点的距离、公交车抛锚、公交车人员情况等并能够进行语音播报。
2、 公交运行信息实时显示及语音播报：系统中的公交车通过RFID路标进行定位，然后通过无线传感网络将自身位置实时传递给数据中心，站台上的公交信息显示屏通过无线网络和数据中心进行信息交互，获取并显示每路公交车的实时运行状态、与本站台之间的距离等信息；
3、 车辆预到站时间提醒，公益广告播报，社会信息展示
(三) 硬件参数及配置
1、 边缘计算板，采用ARM Cortex-A53内核处理器，主频1.2GHz 64位四核ARMv8 CPU； h.264/MPEG-4高清解码器；内存：1GB DDR2；32G存储；网络接口：1000M以太网接口；
(四) 涵盖课程及知识点
七、 语音播报单元参数
1、 ETC收费语音播报功能；
2、 车牌号码自动语音播报功能；
3、 收费金额自动语音播报功能；
4、 公交车站自动语音播报功能；
八、 机器视觉——车牌识别单元参数（提供实物照片并标注）
1、 图像采集器，高清摄像机；
2、 采用机器视觉和模式识别技术智能识别汉字、字母、数字。
3、 以数字图像处理、模式识别、计算机视觉智能识别系统，通过摄像机所拍摄的车辆图像进行车牌号码的识别。不影响汽车状态的情况下，计算机自动完成车牌的识别，从而可降低交通管理工作复杂度。
4、 摄像机采集24位真彩色图像，进行灰度变换，转换为256色的灰度图。
5、 通过对车牌区域内字符笔画与车牌背景间的亮度反差，形成明显密集的边缘，上升缘与下降缘。
6、 采用小波分析进行水平方向上的小波变换，突出车牌区域；
7、 高频图像进行变换，定位出车牌。
8、 HSI色彩空间，判断背景的颜色来确定准确的车牌区域。
9、 中值滤波消除牌照上的污点；
10、 HOUGH变换对车牌进行倾斜度矫正。
11、 图像二值化将字符进行分割，将分割的字符大小归一化后，BP神经网络进行字符识别。
12、 神经网络隐含层的神经元个数过少，会导致训练时间过长，迭代次数多，权值来回调整，不易稳定。隐含层神经元个数过少，会增加网络的学习时间，网络所需要的存储容量也变大。因此，综合以上几点，汉字神经网络隐含层神经元的个数选取为18个。
13、 动量因子的选取：引入动量因子使网络权值的变化反映误差曲面局部的梯度信息和误差曲面最近的变化趋势。
14、 神经网络的训练：设计完神经网络的结构之后，对网络进行训练。
九、 机器视觉——车辆超速检测单元技术参数（提供实物照片并标注）
1、 利用车牌识别技术对通过两个检测断面的车辆进行车牌识别，通过比对车牌号码，计算出辆车通过两个检测断面的时间。根据两点间的距离计算出此车在此路段上的平均车速，并将监测断面检测的原始数据提供给现场执法站服务器，经过处理分析，实现高速公路流量检测、车辆超速、交通违法检测及辅助处罚等功能；
2、 超速提醒屏： 电压：标准5V；功率：80-120瓦；采用高亮度3.75LED点阵板； 显示屏尺寸：608X152MM；每平方点数：4400点；
3、 车辆超速检测构成：视频采集器、车辆跑道、小车、超速显示器等。
4、 采用Lucas-Kanade 金字塔算法计算像素点；
5、 多帧图像恢复出一帧完整的背景图像的方式进行建模。
6、 高斯噪声：把源于摄像机的噪声建模；
7、 检测图像像素点的强度随时间的变化进而推断出物体移动速度及方向的方法, 光流法实际是通过检测图像像素点的强度随时间的变化进而推断出物体移动速度及方向的方法。
8、 计算出来光流的速度和方向来判断车辆是否超速行驶。
9、 预设车辆规定的最高时速；
10、 TCP/IP 点阵LED屏；
11、 TCP/IP网络控制主板：网络接口：支持100M网络；单段网线传输有效距离为：100米。RS232/RS485：各一个。最大控制点：单色：32768；
12、 显示内容：欢迎光临、你已超速；
十、 机器视觉——车辆逆行检测单元技术参数（提供实物照片并标注）
1、 逆行监测是道路检测系统的一部分，检测区域部署在沙盘跑道的内侧跑道上。
2、 小车进入车辆逆行检测区域，相机拍摄视频，软件界面进行同步显示，边缘计算板判断车辆是否逆行，逆行则进行车牌识别，液晶屏显示该车辆辆牌号，并把图片上传给后台服务器违章车辆信息。
3、 车辆逆行容易导致车辆发生碰撞，造成重大的财产损失和人员伤亡，致使交通延误，降低了路网的通行能力，具有很高的危险性；
4、 车辆逆行检测：实时检测到逆行违章事件，并对前景进行检测提取，对视频图像进行分析，提取运动目标。
5、 运动目标的检测方法：算法主要采用帧差分法，来判断车辆的运动方向。
6、 第一步：视频序列中K帧和K-1帧作差分，判断是否有运动物体车辆进入到检测区域。 检测到k帧有运动物体进入检测区的话，提取k帧，k+1,k+2帧信息进行判断运动物体是否是车辆。
7、 采用光流法进行车辆运动检测，算法采用Lucas-Kanade 金字塔算法计算像素点的光流矢量值。再得到当前帧的角点，逐帧判断角点的方向来确定车辆的运动方向，进而判断车辆是逆行还是顺行。
8、 光流法检测图像像素点的强度随时间的变化进而推断出物体移动速度及方向的方法, 光流法实际是通过检测图像像素点的强度随时间的变化进而推断出物体移动速度及方向的方法。
9、 算法监测到有违章逆行事件发生后，就自动抓拍违章现场图片，并采集违章时间、违章车辆信息等。
十一、 机器视觉——车流量统计单元技术参数
1、 车流量统计是是道路检测系统的一部分，检测区域部署到沙盘跑道的外侧跑道上。
2、 车流量检测构成：视频采集器、车辆跑道、小车等。
3、 背景重建算法获取的背景图像，当前帧作为下一帧的背景；
4、 图像处理并对图像中的运动目标提取，将运动目标与背景进行分割并在图片上标注；
5、 在道路上设置检测撞线完成检测运动车辆；
6、 读取视频中的每一帧图像，经过目标检测之后得到一幅包含运动目标的二值图像，运动目标为白色，背景为黑色。
7、 若图像连续播放则可以看到画面上代表车辆的白色区域在运动。
8、 跟踪功能：车辆进入区域系统能对车辆进行跟踪，1辆车离开区域计数加1，然后重新开始检测，依次往复。
9、 背景建模要求分为两类：统计背景模型和确定背景模型。
10、 车流量统计，很好的解决了交通密集路段过往车辆的数量，同时也可以为下一路段阻车的可能性进行分析，为顺畅通行提供解决方案；也为城市道路调整、景区、路桥设计能力提供可行决策数据依据。
十二、 Cortex-m4智能公交车（提供实物照片并标注）
(一) 提供功能介绍截图证明
1、 zigbee无线通信技术，可远程控制车辆启停，查看车辆电池电量，车辆位置信息；
2、 到站语音报站；
3、 交通灯路口红灯停绿灯行；
4、 超声波避障，防撞；
5、 任何位置可停，停车时间可设置；
6、 传感器可更换成广电，霍尔等，应用到不同场合。
(二) 提供软件设计截图证明
1. ★结合物联网视频传感感知系统可完成功能：机器视觉停车收费、ETC不停车收费、图像车牌识别、视频人行检测、视频车辆逆行检测、视频车流量统计、视频区间测速、自动报站、智能路灯、物联网视频传感感知系统灯、小车寻迹、防追尾、各种传感器数据采集等子系统组成。
2. 采用寻磁小车，可以长时间使用。
3. 功能：系统上电小车全速，高速行驶；当小车靠近RFID时，Cortex-m4主控器自动识别RFID数据，控制小车停、开、转弯、直行等。
4. Cortex-m4主控器采用Zigbee通信方式与沿路各单元（ETC、自动报站、停车场、道闸、路灯、交通信号灯等）进行联动。
5. 智能小车是系统重要组成部分之一，具有自动循迹功能且能与路灯、ETC、公交车站、摄像抓拍、交通信号灯等联动的控制，联动方式可以通过ZIGBEE或WIFI完成。
6. ★智能小车能完成功能:光电寻线、寻磁力线、自动左/右转弯、前进、后退、停车、语音报站、自动避障等多种功能。
7. 寻迹种类：具有光电寻迹和电磁寻迹两种功能。
8. 外围数据采集模块安装在小车上，Cortex-M4综合控制板控制小车运动到指定地点，外围数据采集模块在目的地采集实时的温度、湿度、气体浓度、图像、位置等数据，得到的数据传回核心控制器模块。
9. ★系统采用模块化分层设计：4驱小车驱动板、Cortex-M4综合控制板、液晶、RFID、像机头+各种扩展传感器模块组成。
10. ★车身尺寸：215（长）*110（宽）*90（高）mm
11. ★转向灯：左转灯、右转灯；
12. ★语音报站：高保真有源讯响器；
13. 电池单元：2节锂电池，串联；带充电保护板。
14. 测速单元：采用霍尔电流传感器测速。
15. ★4个马达单元：型号GA12-N20，减速马达直流电机，全金属齿轮，可顺逆/正反转，具有自锁功能，噪音小，扭矩大，电机精小，扭力大，电流小，减速比大，电机运行静音效果好。
电机最大空载转速：1000/min,
电机减速比：1:50
供电方式：18650锂电池组;理论工作时长：90min；
工作环境：温度-20～+50℃
湿度10～80%RH
十三、 物联网智能小车
(一) 系统介绍
沙盘提供两辆小车， 1号小车zigbee地址是0x01，2号小车zigbee地址是0x02，修改必须按着这个设置，否则通过交通灯不正常。1号小车装有900M的RFID卡，适用于ETC车道，2号小车用于停车场车道。
1. 采用32位嵌入式架构，主处理器STM32F103处理器；
2. 采用ZIGBEE无线；工作频率2.4GHz；板载陶瓷；
3. 无线传输速率：250 kbps；组网方式：星状、网状；
4. 13.56M RFID读写器；
5. 电池：锂电池，可反复充电；
6. 高精度电磁传感器；
7. 高精度、大力矩电机；
8. 电源管理芯片、充电接口；
9. N20减速电机；
10. 4驱车体；
11. 5小时超长续航；
(二) 提供功能介绍截图
1. 车辆具有直行，转弯功能；
2. 车辆具有任意地点停车功能；
3. 车辆具有加减速功能；
4. 车辆具有交通灯路口导航功能；
5. 车辆具有车道偏离停车功能；
6. 车辆具有欠电压停止功能；
7. 车辆具有远程启停功能；
8. 车辆具有车辆信息上报功能。
(三) 提供软件设计截图
十四、 车辆检测器技术参数
1. 工 作 频 率 调 节：多种频率选择，通过拔码开关进行设置。
2. 输 出 方 式：继电器输出
3. 工作电源：12V
4. 功耗：小于3W
5. 电感量自调谐范围：80—500μH
6. 频率范围：50KHz—250KHz
7. 灵 敏 度：三级可调
8. 信号保持时间：不受限制
9. 反应时间：100ms
10. 引线长度：线圈连接线最长5米，每米至少绞合20次
11. 环境补偿：自动飘移补偿
12. 工作温度：-20℃到+70℃
13. 储存温度：-40℃到+85℃
十五、 智慧应用项目实训
第1章 系统介绍
1.1系统资源介绍
1.2 智能路灯控制子系统
1.2.1硬件介绍
1.2.2 功能介绍
1.3 停车场收费子系统
1.4 ETC不停车收费子系统
1.5道路检测子系统
1.6智能公交车
1.6.1硬件介绍
1.6.2功能介绍
1.7交通信号灯控制子系统
1.8智能公交站子系统
1.9智能小车
第2章 镜像烧写和备份
2.1 安装SD卡格式化工具
2.2 格式化SD卡
2.3 烧写系统镜像
2.4 备份镜像
第3章 系统开发环境安装与使用说明
3.1 MDK软件安装和使用方法
3.1.1 RealView MDK简介
3.1.2 J-LINK仿真器介绍
3.1.3 安装RealView MDK5.17环境
3.1.4 安装STM32F4xx系列芯片的开发包
3.1.5 安装J-LINK仿真器驱动
3.1.6 在MDK中新建一个工程模板
3.1.7 代码的相关设置
3.2 远程桌面软件（VNC）安装和使用
3.2.1 安装VNC
3.2.2 使用说明
第4章 linux常用命令
第5章 应用开发
第6章 智能公交车实训项目
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套
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四、实施方案
- 确定建设规模和预算：根据学校的实际情况和需求，确定物联网实训室的建设规模和预算。
- 采购设备和软件：根据建设目标和需求，采购所需的硬件设备和软件平台。
- 建设实训室环境：根据实训室的设计方案，进行环境装修和设备安装。
- 开展教学和科研工作：在实训室建成后，开展教学和科研工作，为学生提供实践机会和科研支持。
- 持续优化和完善：根据教学和科研的实际情况，不断优化和完善实训室的建设和管理。
总之，物联网综合应用实训室解决方案旨在为学生提供一个真实、实用、创新的实践环境，培养学生的物联网技术应用能力和职业素养。通过校企合作和产学研用深度融合，推动物联网产业的发展和人才培养。
