物联网行业应用实训
智能交通沙盘系统
智能交通实训沙盘系统以城市道路交通为原型，综合运用嵌入式系统、RFID射频识别技术、无线传感技术、图像识别技术、汽车导航定位、车联网及多种集成化智能技术，依托部署在实景交通沙盘中的智能网关、无线传感节点、智能小车、控制节点、网络摄像机等设备实现模拟交通的智能控制与管理。
一、产品介绍
系统包含城市道路交通控制、智能公交、智能停车场、ETC不停车收费、视频监控、道路环境监管等功能，帮助学生熟悉智能交通系统相关项目的开发，完成从具体基础知识点到综合应用的提高，同时也为解决现代城市交通拥堵、交通事故、违规逃逸、停车难等一系列问题提供了技术路线。
整个实训系统采用项目式教学，以智能交通的系统完整功能为主线贯穿几十个实验，让学生循序渐进的学习并掌握智能交通及物联网相关的关键技术点，学会典型物联网应用系统的设计。系统具有标准接口，可供师生进行二次开发，从而提高实训的可扩展性。另外还可满足学校相关科研项目的成果应用实施与展示。
二、系统框架
智能交通实训沙盘系统是一种非常典型、完整的物联网应用案例，具有感知层、网络层、应用层的三层体系结构。
实训系统感知层承担车辆自身与道路交通信息的全面感知和采集，是智能交通的神经末梢，通过RFID读写器、磁导航传感器、光照传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、雨雪传感器、网络摄像头等感知设备，以及智能小车、红绿灯控制器、路灯控制器、道闸控制器、站台引导屏等执行器，实现交通信息的实时采集、交通设施的监测，以及交通网设备的自动化控制。
网络层通过制定专用的能够协同异构网络（包括车与车、车与各模块、各模块与网关之间的ZigBee网络，网络摄像头和网关之间的WiFi网络）通信需要的网络架构和协议模型，整合感知层的数据，通过向应用层屏蔽通信网络的类型，为应用程序提供透明的信息传输服务。
应用层包括车辆定位、车辆调度控制、交通信号灯控制、ETC不停车收费、智能停车场、智能公交、智能路灯、道路环境监测、交通险情预警、视频监控等功能的设计和和实现。
- 沙盘主体
沙盘大小：长3m，宽2m（可按实际需求定制）
综合布置：住宅楼宇、小区大门、停车场、标志标线及其他基础设施。
沙盘基座：用硬质防火板制作龙骨架并装成一个长方形的底板构架；沙盘底板面板平面铺板采用国产硬质防火板20MM厚；道路及护拦用18MM厚国产硬质防火板制作；底板基座外围贴铝塑板；沙盘平面及道路路面及护拦铺贴ASB胶板。道路沙盘具有可扩充性，可以在沙盘上安装各类传感器、执行机构等电气设备，用于模拟实现车辆定位、交通调度模拟的功能。
- 智能中控平台
1) 主机箱外壳：金属外壳
2) 开孔大小：7寸电容屏，分辨率1024×600
3) CPU：Cortex-A9内核S5P4418芯片，主频 1.6GHZ
4) 内存：1GB DDR3内存；Flash：8GB EMMC
5) 网络接入：内置WIFI接口、10/100M以太网接口
6) 硬件接口：4路RS232接口、1路USB Device接口
7) 2路USB Host接口、1路音频输出接口
8) 通讯模块：ZigBee协调器、WiFi协调器、蓝牙协调器
9) 防护等级：IP65（前面板）
10) 操作系统：Android 4.4.2
11) 软件支持：Flash掉电保护功能；支持JAVA、QT、C#编程开发。
三、智能小车平台
1）处理器：ARM Cortex-M3，STM32F103
2）电机驱动：四轮独立驱动电机
3）循迹避障：磁循迹行走
4）无线模块：CC2530核心模块
5）调试接口：JTAG接口、STMLINK、串口
6）RFID：频段13.56M ISO 14443及兼容模式
7）定位跟踪：通过RFID标签对小车在沙盘定位跟踪
8）小车信息互通：互相能显示对方的速度、位置、间距等。
四、智慧门禁系统
（一）超高频读卡器
1）915M的混频器、衰减器、功率放大芯片
2）发射功率-13-10 dBm可调
3）通讯速率：9600波特率
4）读写距离0-5m（与读写器功率和天线有关）
5）读卡性能支持：EPCglobal Class1 Gen2
6）O18000-6C标准兼容卡
（二）ETC舵机
1）尺寸：大约5*5*5厘米
2）直旋转角度：约150度
3）无负载操作速度：0.12秒/60度
4）死区设定:5微秒
（三）智慧摄像头
1）视频分辨率：1280*720
2）网络方式：有线、无线
3）视频压缩：H.264+高数据压缩比率
4）红外夜视：支持，自带30颗LED红外灯
5）双向语音：支持，内置麦克风和扬声器
6）通信协议：ONVIF全球通信协议
（四）语音播放器
1）语音芯片NY3P035来播报
2）编程用C语言、编译器使用Keil4
3）智能判断识别，车位播报、停车播报
五、车辆定位及停车管理系统
（一）RFID电子标签
1）芯片类型：U8/U9
2）工作频率：860MHz~960MHz
3）符合标准：IS018000-6C
4）材质工艺：铜版纸/干inlay /湿inlay
5）存储容量：EPC 128bits
6）识别距离：约12米(视读写器而定)
7）尺寸规格：73*21mm
（二）超高频读卡器
- 915M的混频器、衰减器、功率放大芯片
- 发射功率-13-10 dBm可调
- 通讯速率：9600波特率
- 读写距离0-5m（与读写器功率和天线有关）
- 读卡性能支持：EPCglobal Class1 Gen2
- O18000-6C标准兼容卡
六、安防监控系统
（一）监控摄像头
1）分辨率:640 x 480(VGA)
2）传输速率：300M
3）视频的帧率:30fps(QVGA), 30fps(VGA)
4）WiFI：支持 WiFi 802.11b/g标准
5）远程可左右旋转270°上下120°
6）内置web网络服务器，支持远程管理
（二）红外对射传感器
1）光斑大小：2-3mm光点
2）光源：可见红光（660nm）
3）检测距离：50米
4）工作电压：DC10-30V
5）输出方式：NPN，
6）通信协议：IO口，通信稳定，支持基于ZigBee网络获取传感器数据，提供驱动源码及实验资源。
七、智慧路灯系统
（一）灯杆主体
1）灯杆尺寸：智慧路灯杆总高不大于2.5米，主灯伸臂不大于0.95米，副灯伸臂不大于0.5米。
2）灯杆材质：使用热镀锌钢材，进行防生锈喷涂处理。
3）灯杆采用分体式设计，由主灯杆、副灯臂和箱体三个主体部分而成。
4）灯杆内部集成智能电表、空气开关、AC-DC电源、IoT设备等。
（二）智慧照明（环境智能、照明控制）
1）照明光源：功率30W，工业级普瑞灯珠，尺寸148mm*198mm，发光颜色正白色，PWM无极调光，通信稳定，支持基于ZigBee网络控制，提供驱动源码及实验资源。
2）光照传感器：精度±5%（25℃），强度0-65535 Lux，长期稳定性≤5%/y，工作温度-10℃ T0 +90℃，RS485 Modbus协议。
3）雨雪传感器：NPN输出，距离5cm。
4）人体感应传感器：干接点信号输出，检测范围180°，最大距离30m，持续时间7s-8min（可调），运动速度0.6-1.5m/s。
5）以上传感器均通信稳定，支持基于ZigBee网络获取传感器数据，提供驱动源码及实验资源。
6）内置环境照明联动阈值设置功能，设置光照、雨雪、人体感应传感器阈值参数，可自动完成照明联动。
