1、物联网实验室 建设总体方案 一、公司介绍 二、物联网实验室建设背景 三、总体设计方案介绍 四、体验区系统建设方案 五、基础教学区建设方案 目录 一、公司介绍 二、物联网实验室建设背景 三、总体设计方案介绍 四、体验区系统建设方案（示例）五、基础教学区建设方案 目录 浙大网新规模浙大网新规模 截至2011年底：网新集团员工总数：10000余人 年合同总额：110亿元 旗下拥有三家上市公司：浙大网新（上海证交所600797）众合机电（深圳证交所000925）兰德科技（香港联交所8106）浙大网新介绍（一）2012年电子信息百强企业 2012全球服务100强 IAOP认定的2012全球服务外包百强领2、军企业 IAOP认定的2011全球外包百强第40名，服务外包领军企业 IAOP认定的2010全球外包50强，中国第2名 中国服务外包十大领军企业 工信部认定的中国软件百强第 8 名 全球IT服务100强/亚洲新兴10强 中国软件行业协会评定的2010中国软件外包 企业20强 第 2名 最受赞赏的知识型公司 浙大网新介绍（二）是国家列车智能化工程技术研究中心主要承担单位之一 国家级智能列车传感器检测中心（筹备）国家级企业技术中心 浙江省列车智能化工程技术研究中心 创新研究院，创新孵化池，博士后流动站 是国家十二五科技支撑计划“智能高速列车项目”主要参与者 承担多项科技部、铁道部、交通部的科技支撑3、计划项目和863项目。公司拥有物联网高端专业技术人员300余人，本科以上学历人员达到100%，其中50%以上具有博士、硕士学位或中高级职称。在物联网和传感网的研究一直走在国内前列。一、公司介绍 二、物联网实验室建设背景 三、总体设计方案介绍 四、体验区系统建设方案（示例）五、基础教学区建设方案 目录 物联网概述 物联网是指通过传感器、RFID、GPS等技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体的各种信息，通过可能的网络（如WIFI、3G）接入方式，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对资产和过程的智能化感知、识别和管理。高校物联网建设 在可预见的未来，物联网必将引领信息产业革命的又一次浪潮。作4、为培养市场需求人才的各类高等院校，职业教育院校及培训机构，开设物联网相关专业及课程，或者在现有专业中引入物联网技术，建设物联网相关实验室，成为当务之急。教育部也发文明确支持各个学校建设物联网相关专业及实验室。高校物联网建设 物联网实验室-申报科研项目-推动行业发展-培养学术人才-扩大行业影响-提升在高校间声誉-提高社会影响力 -理论研究-教学水平-发表论文-科研成果-理论学习-实践经验-工作就业 高校物联网实验室需求 物联网实验室建设 专业特点 物联网是高度集成的交 叉学科 培养的人才需掌握多学 科领域知识 应用领域非常宽阔 需与具体应用相结合 培养要求-物联网应用广泛，需培养综合素质人才-重5、视基础教育，强化学生学术水平-培养应用开发能力 建设目标-重视基本应用开发能力培养-培养学生整体把握能力-建立宽泛学习环境，鼓励创新 宗旨：深化基础，结合实践，把握趋势 深化基础 理论实践 应用体验 创新应用 基础专业实验，掌握基础知识 网新建设方案特点-概述 应用系统实验，理论实践结合 典型商用成熟系统体验+开发性实验，紧跟社会主流 引导学生开展各种创新型应用。(电子竞赛、访问参观、与物流经贸等行业特点相结合电子竞赛、访问参观、与物流经贸等行业特点相结合）网新建设方案特点-深化基础 通过各种基础实验课程，使学生深入掌握包括RFID，zigbee，传感器，软件中间件 等在内的各种物联网基础知识6、。RFID相关基础实验箱 传感器相关基础实验箱 网新建设方案特点-理论实践 将理论知识与实践相结合，进行各种应用相关实验，加强对物联网应用的理解。考勤管理系统实验 物流管理系统实验 图书管理系统实验 嵌入式网关多节点数据采集实验 嵌入式网关WEB监控实验 PC端多点数据采集实验 智能家居综合实验 智能医院综合实验 智能农业综合实验 未来商店综合实验 视频追溯综合实验 网新建设方案特点-应用体验 物联网实验引入商用化成熟系统，让学生在体验物联网技术的最新潮流以及成熟的 应用模式。同时系统开放二次开发接口提供学生进行开放式实验。未来商店 视频追溯与安防 资产管理 智能家居 智能图书管理 企业车队管7、理 室内环境监测 人员定位服务系统 快速员工考勤 智慧出行系统 网新建设方案特点-应用创新(1)通过电子竞赛、论坛交流、参观产业化基地、公司实 习等各种方式，引导学生 加强对物联网产业发展的 趋势把握。浙大网新是浙大网新是 “全球创新管理硕士联培“全球创新管理硕士联培 项目项目”中国站基地中国站基地.右图是物联网创新项目调研 示范情况。网新建设方案特点-应用创新（2）留学生留言 一、公司介绍 二、物联网实验室建设背景 三、总体设计方案介绍 四、体验区系统建设方案（示例）五、基础教学区建设方案 目录 实验室总体建设方案 商用系统体验区商用系统体验区 根据需求各种应用根据需求各种应用 系统的体验系8、统的体验 上述系统的验上述系统的验 证性实验证性实验 上述系统的设计上述系统的设计 性实验性实验 基础实验区基础实验区 UHFUHF超高频实验超高频实验 HFHF高频实验高频实验 LFLF低频实验低频实验 传感器实验传感器实验 无线传感网实验无线传感网实验 服务与支持服务与支持 实验室综合建设实验室综合建设 不定期的系统升级不定期的系统升级 实验培训实验培训 快速技术支持与响应快速技术支持与响应 公司实习公司实习 产业化基地交流产业化基地交流 与访问与访问 实验室建设设计图（某高校案例）实验室建设设备与设施清单（某高校案例）手持式读手持式读写器写器 USBUSB超高频超高频读写器套读写器套件件9、 读写器基读写器基础实验箱础实验箱 智能智能闸闸道道 固定式读固定式读写器写器 UHFUHF天线天线 便携式平便携式平板电脑板电脑 车用车用UHFUHF读读写器写器 购物车购物车 台式节点台式节点读写器读写器 人员标签人员标签 商品标签商品标签 无线路由无线路由器器 POEPOE交换机交换机 智能货架智能货架 货架标签货架标签 网络高清网络高清摄像机摄像机 视频服务视频服务器器 配套光电配套光电传感器传感器 无线云智无线云智能锁能锁 无线窗磁无线窗磁感应器感应器 无线光照无线光照传感器传感器 无线网关无线网关 无线调光无线调光开关开关 WIFIWIFI路由路由器器 无线触摸无线触摸墙面开关墙面10、开关 无线智能无线智能插座插座 无线自动无线自动窗帘窗帘 窗帘控制窗帘控制器器 红外转发红外转发器器 智能家居智能家居手持终端手持终端 可调光吊可调光吊灯灯 落地调光落地调光灯灯 温度传感温度传感器器 湿度传感湿度传感器器 烟雾传感烟雾传感器器 液晶电视液晶电视（智能家（智能家居用）居用）红外遥控红外遥控空调（智空调（智能家居用）能家居用）高档复合高档复合门门（智能（智能家居用）家居用）收银台收银台 应用系统应用系统间磨砂隔间磨砂隔断断 未来商店未来商店系统软件系统软件 库存管理库存管理系统软件系统软件 视频追溯视频追溯软件系统软件系统 智能家居智能家居系统软件系统软件 其他弱电其他弱电施工辅11、材施工辅材 物联网实验室建设施工图 一、公司介绍 二、物联网实验室建设背景 三、总体设计方案介绍 四、体验区系统建设方案（示例）五、基础教学区建设方案 目录 未来商店系统（1）未来商店是集成了最新RFID技术的智能化管理系统。组成：组成：智能货架 智能购物车 快速收银台 功能：功能：无需扫描条码，自助购物、快速结账 会员卡VIP信息管理，贴心服务 商品信息便捷查询，定向广告投放 智能化货架管理、仓储进货管理 未来商店系统-续 智能货架智能货架 UHF 阅读器库存管理服务器UHF天线RFID标签功能：功能：货架上安装有固定式UHF阅读器，通过与后台管理系统连接，能够对货架上货物的种类和数量进行查12、询和监控。使用：使用：商品上架后，当消费者甄选产品放入购物车，智能货架的自动监控设备自动删减货架上产品数量；当产品售罄或者数量减少到补货区间时，系统后台会自动提醒。未来商店系统-续 智能购物车智能购物车 功能：功能：车上安装有便携式阅读器和平板电脑，用于实时查询所选商品的价格和打折信息。使用：使用：消费者在选购产品的过程中，从智能购物车的平板电脑上能清楚获悉自己购物种类、金额，并能通过电子标签获悉选购产品是否有参与优惠活动、保质期等相关便利信息。货品信息服务器UHF天线RFID标签未来商店系统-续 快速收银台快速收银台 功能：功能：收银台包括固定式UHF阅读器、门禁以及结算系统，通过在收银台内13、置无线射频天线，瞬间清点消费者购物车中选购的商品，通过会员卡快速划账买单，提高通行速度。使用：使用：阅读器盘点所有商品后生成支付账单，经用户确认通过会员卡支付后，门禁才能打开，对于偷逃或漏刷情况系统将自动拍照报警。服务器出门闸机购物清单确认及支付刷卡货物盘点漏刷/防窃探测及告警未来商店系统（2）商品入库和上架商品入库和上架 上架入库入库商品资料整理录入数据库更新商品资料管理数据库生成系统唯一EPC编码制作RFID电子标签标签与商品绑定货品上架关键步骤：关键步骤：完成RFID标签与商品的绑定，更新信息数据库。系统使用流程系统使用流程 未来商店系统-续 购物和购物和结算流程结算流程 关键步骤：关键14、步骤：完成商品信息查询、购物清单识别和支付信息确认。结算购物客户挑选商品商品从货架取下商品资料管理数据库商品放入购物车用户查询商品信息UHF天线扫描购买商品生成支付账单用户刷会员卡完成支付闸机开启商品漏刷或防窃检测欢迎完成一体化系统。一体化系统。建立完整的电子货品计算机网络系统，实现盘点、补货、汇总、统计、查询、报表等工作的全方位管理 智能化提醒。智能化提醒。提供及时、准确的客流量数据、提高决策的前瞻性、准确性；能彻底杜绝因为补货不及时带来的经济损失；差异化服务。差异化服务。建立完善的VIP管理机制，提升VIP会员的尊贵购物体验 电子化流程。电子化流程。取消手工管理和统计，使数据及时、准确，提15、高商店的运营效率；杜绝财务统计漏洞，杜绝工作人员作弊 贴心化服务。贴心化服务。提高商店管理水平和档次、提高服务质量 未来商店系统（3）系统优势系统优势 根据本文前述”商品入库和上架商品入库和上架流程”,学生进行商品进行入 库与上架操作。同时，观察商品数量、状态的变化。根据本文前述”购物和结算流程购物和结算流程”,学生扮演消费者的角色，在未来商店中购买商品，并结算以及出门。同时，观察商品的状态的变化。学生在购物过程中，未结账就将物品拿出商店，观察系统的防盗、报警启动过程。未来商店系统实验设计（1）根据实验手册以及网新公司提供的系统二次开发接口，指导学生进行开放式实验。可参见。未来商店系统实验设计16、（2）资产物流管理系统（1）资产物流管理涉及到方方面面。我们选取了图书作为资产物流管理的应用范例。校园图书数量大、种类多、流通频繁，管理工作繁重。示范项目应用无源RFID技术对书籍、报刊文献等资产进行智能管理，做到借、还、查询的无人值守以及资产的物流寄送、查询功能。组成：组成：智能书架 自助借还平台 归还图书收纳箱 功能：功能：资产自助租借 资产自助归还 大量资产批量操作 出借信息自助查询 资产的物流查询 资产物流管理系统(2)资产入库资产入库 快速借还快速借还 智能盘点智能盘点 贴心提醒贴心提醒 电子标签电子标签 读写器读写器 手持机手持机 网络应用网络应用 资产物流管理系统-续 资产登记与17、入库资产登记与入库 当新到资产需要上架时，管理员首先登记资产的详细资料，管理软件为每项资产生成一个具有唯一识别编号的电子标签，并且根据资产分类原则为它分配一个架位。资产物流管理系统-续 资产信息查询显示资产信息查询显示 通过手动输入关键信息搜索或者直接扫描资产标签 显示资产详细信息 图形化显示资产架位信息 资产自助借还资产自助借还 资产物流管理系统-续 用户按照设备屏幕显示操作步骤进行操作，完成用户身份识别、资产信息扫描、数据上传功能。特色：批量资产一次性自动识别 身份卡密码设置和权限管理 一键式自助刷卡借还 智能人性化提醒智能人性化提醒 资产物流管理系统-续 通过多种网络功能增强用户服务贴心18、体验：资产租借到期提醒 新到资产上架提醒 预约资产状态提醒 当前物流状态通知 学生进行资产的录入操作，包括大量资产的批量录入操作。同时，观察结果是否成功。学生进行资产自助租借、自助归还操作。同时，观察资产的状态变化。设置资产租借到期时间，观察资产到期以后，系统如何提醒借用者。学生进行资产的盘点。同时，在手持机端和后台服务器端观察资产盘点的过程以及资产状态的变化。资产物流管理系统实验设计（1）根据实验手册以及网新公司提供的系统二次开发接口，指导学生进行开放式实验。可参见。资产物流管理系统实验设计（2）视频追溯与安防系统(1)结合高清视频和结合高清视频和ZigbeeZigbee技术的安防系统技术的19、安防系统 系统特点系统特点 1.此系统采用多技术协同工作、结合多层安全防护体系，有效避免了单一安防系统的固有缺陷，大大提高了系统的可靠性；2.此系统同时具有节能环保的特点；系统原理与体验步骤系统原理与体验步骤 1.人员靠近门口，被动红外探测器监测到辐射红外能量的移动物体靠近，发出信号给控制服务器；2.服务器接触发高清摄像头对门口人员进行拍摄留存；3.人员通过智能手机终端发出开门命令；4.手机发出无线（WIFI或者GSM信号，两者均可；优先考虑WIFI方式）信号给无线网关；5.无线网关认证通过后，发出Zigbee信号，将无线智能门锁打开；视频追溯与安防系统-续 被动红外探测器人体红外辐射高清摄像20、头智能视频分析服务器显示器门磁控制器视频追溯与安防系统(2)采用人脸智能识别技术的人员管理系统采用人脸智能识别技术的人员管理系统 系统特点系统特点 此系统布设简单、用户体验友好，具有良好的市场发展前景；体验步骤体验步骤 1.在体验区入口处，进行人脸注册登记；登记内容有：多角度人脸图像、人脸相关信息（姓名、未来商店VIP卡号等）；2.人员靠近门口，被动红外探测器监测到辐射红外能量的移动物体靠近，触发高清摄像头对人员进行拍摄，并实时分析脸部图像和服务器数据库内信息进行比对；服务器将实时认证的结果在显示屏上动态显示（欢迎身份认证成功人员，提醒身份认证失败人员），显示的欢迎词为:“xxx同学，欢迎光临21、物联网实验室”。3.在未来商店的出入口处同时部署视频追溯系统，用于追溯商品的去向以及商品防盗。视频追溯与安防系统-续 根据前文所述体验步骤，引导学生观察结合高清视频和Zigbee技术的安防系统的运作过程。根据前文所述体验步骤，引导学生观察采用人脸智能识别技术的人员管理系统的运作过程。引导学生思考，系统可能存在的缺陷与漏洞。视频追溯与安防系统实验设计(1)根据实验手册以及网新公司提供的系统二次开发接口，指导学生进行开放式实验。可参见 视频追溯与安防系统实验设计(2)智能家居系统(1)物联网智能家居系统 云WifiWifi2 2G G/3 3G G手机平板基于无线（Zigbee）物联网技术的智能家22、居系统 系统特点系统特点 1.基于无线（Zigbee）物联网技术的智能家居系统，整合了网络通信、智能视频、自动控制等技术，极大地提升了家居的安全性、舒适性，并可实现显著的节能环保目的；2.本案的智能家居系统，以智能终端（目前为智能手机）作为系统控制器，通过WIFI或2G/3G网络，可方便地对家中电器、门锁、灯光、安防系统（高清摄像头）等进行设置和控制。智能家居系统-续 智能家居系统(2)家庭出入智能模式家庭出入智能模式 体验步骤体验步骤 1.打开手机终端软件；2.手机终端设置系统场景为“回家”模式，照明灯、窗帘、空调自动打开；3.手工逐个控制照明灯、窗帘、空调的打开、关闭；4.手机终端设置系统23、场景为“外出”模式，照明灯、空调、窗帘自动关闭；系统原理系统原理 1.手机终端发出WIFI控制信号，触发无线网关；2.无线网关控制无线自动窗帘、无线智能插座；3.无线网关同时触发无线红外转发器，发出红外遥控信号，控制空调。智能家居系统-续 智能家居系统(3)家庭家庭娱乐娱乐智能模式智能模式 手机ZigbeeZigbeeZigbeeZigbee红红外外线线ZigbeeZigbee无线红外转发器无线自动窗帘无线智能插座电视WifiWifi无线网关体验步骤体验步骤 1.打开手机终端软件；2.通过手机终端下发打开电视命令；窗帘自动合上，室内灯光自动调节（变暗）；3.通过手机终端下发关闭电视命令，窗帘自24、动拉开，室内灯光自动调节（变亮）；4.手工设置场景关联电器及参数（比如灯的亮度等）；系统原理系统原理 1.手持终端（手机）发出WIFI信号，触发Zigbee无线网关；2.无线网关发出Zigbee命令，通过红外转发器控制电视；3.无线网关同时根据预设值发出一系列命令：控制无线自动窗帘、控制无线智能开关照明灯、背景灯等；智能家居系统-续 智能家居系统(4)家庭能源管理智能模式家庭能源管理智能模式 手机ZigbeeZigbeeZigbeeZigbee红红外外线线ZigbeeZigbee无线红外转发器无线自动窗帘无线调光开关空调WifiWifi无线网关无线窗磁感应器ZigbeeZigbee无线光照传感25、器ZigbeeZigbee体验步骤体验步骤 1.打开手机终端软件；2.通过终端软件下发拉开窗帘命令，室内灯光亮度自动调节(变暗)；3.通过终端软件下发打开窗户命令，空调自动关闭；4.通过终端软件下发关上窗帘命令，室内灯光亮度自动调节(变亮)；5.通过终端软件下发关上窗户命令，空调自动打开；系统原理系统原理 1.手机终端下达拉开窗帘的命令，通过wifi信号触发无线网关；2.无线网关发出Zigbee信号控制无线自动窗帘拉开；3.无线光照传感器监测到亮度的变化，通知无线网关；4.无线网关根据预设的参数发出Zigbee信号，调节室内灯光；5.打开窗户，无线窗磁感应器发出Zigbee信号给无线网关；6.26、无线网关经过判断，发出Zigbee信号给无线红外转发器；7.无线红外转发器发出红外控制信号，关闭空调；8.反之亦然。智能家居系统-续 智能家居系统实验设计(1)根据前文所述体验步骤，引导学生观察家庭出入智能模式场景中系统的工作过程。根据前文所述体验步骤，引导学生观察家庭娱乐智能模式场景中系统的工作过程。根据前文所述体验步骤，引导学生观察家庭能源管理智能模式”场景中系统的工作过程。智能家居系统实验设计(2)根据实验手册以及网新公司提供的系统二次开发接口，指导学生进行开放式实验。可参见 一、公司介绍 二、物联网实验室建设背景 三、总体设计方案介绍 四、体验区系统建设方案（示例）五、基础教学区建设方27、案 目录 基础实验区（专业与课程）基础实验区（整体实验箱）基础实验区（RFID）作为物联网的核心技术之一，RFID技术的应用领域非常广泛。由于不同领域的应用需求不同，造成了目前多种标准和协议的RFID设备共存的局面，这就使得应用系统架构的复杂程度大为提高。但是就基本的RFID系统来说，其组成相对简单而清晰，主要包括RFID标签、读写器、天线、中间件和应用软件等五部分。基础实验区（传感器实验）ARM 嵌入式网关板是采用三星公司s3c2440 作为核心处理器，可以在实验中对无线传感器的相关设备信息进行显示及分析，也可以对被控单元进行相关的控制。采用TI 公司的CC2530 ZIGBEE 无线单片机，内含128K 字节的FLASH 存储器，Zigbee 协议栈。可以完成I/O 口实验、定时器实验、中断实验、A/D 实验、UART 实验、看门狗实验等，并能通过软件很好地使用和控制CC2530 单片机。基础实验区（传感器实验）谢谢谢谢