O equipamento de treinamento GLW-2B para Internet das Coisas é um equipamento didático para estudantes de eletrônica, informática e Internet das Coisas. É composto principalmente por um kit de treinamento para desenvolvimento de aplicações em redes de sensores, um kit de sensores, um kit de microcontroladores, um kit de atuadores, um kit de identificação automática, um computador, uma mesa de operação, um conjunto de cabos para o kit de treinamento em desenvolvimento de aplicações em redes de sensores, um switch, um roteador, uma plataforma em nuvem, ferramentas de desenvolvimento e um guia de treinamento. Equipado com uma placa-mãe de alto desempenho e interfaces de expansão, oferece uma variedade de módulos de Internet das Coisas e módulos de sensores para seleção. Os alunos podem conectar os módulos livremente para realizar experimentos, consolidando o conhecimento básico de Internet das Coisas e realizando experimentos complexos de redes com múltiplos módulos.
Este equipamento de treinamento é rico em recursos e oferece dezenas de experimentos para o curso. Pode complementar o treinamento experimental de diversos cursos, como tecnologia de microcontroladores de chip único, sistemas embarcados, tecnologia RFID, tecnologia ZigBee, tecnologia de identificação por radiofrequência, tecnologia de comunicação sem fio, tecnologia da Internet, tecnologia de sensores, tecnologia de subaplicações de dados, etc. O experimento do curso fornece recursos de software e hardware abertos, com foco no desenvolvimento da habilidade prática dos alunos, e pode ser utilizado para ensino, pesquisa científica, projetos de conclusão de curso e outros tópicos relacionados à Internet das Coisas.
I. Kit de Treinamento para Desenvolvimento de Aplicações de Redes de Sensores
(I) Plataforma Experimental para Desenvolvimento de Aplicações de Redes de Sensores
1. Este equipamento de treinamento em Internet das Coisas oferece diversas interfaces de saída de energia independentes com diferentes níveis de tensão de segurança;
2. Para facilitar a operação do experimento e as atualizações tecnológicas subsequentes, a plataforma e o módulo adotam um método de conexão por sucção magnética não fixa;
3. Para garantir a compatibilidade do curso básico de sensores de IoT, do curso de microcontroladores e do curso de identificação automática, os kits de sensores, os kits de microcontroladores e os kits de identificação automática podem ser utilizados para ensino e treinamento na plataforma experimental de desenvolvimento de aplicações de redes de sensores;
(II) Plataforma de nuvem IoT
1. Permite o gerenciamento de configurações de modo de cena residencial, controle inteligente do sistema de iluminação, controle inteligente do ambiente residencial, alarme de segurança inteligente e outras funções;
2. Permite o acesso à plataforma de nuvem por meio de PC, dispositivo móvel inteligente, gateway inteligente e outros dispositivos na rede de longa distância;
3. Suporta a configuração do intervalo de coleta de dados (heartbeat) entre a plataforma de nuvem e o gateway;
4. Suporta sensores de temperatura, umidade, temperatura da água, dióxido de carbono, luz, velocidade do vento, pressão atmosférica, qualidade do ar, gás combustível, chama, radiação infravermelha, etc.;
5. Suporta esquemas de configuração manual e padrão de nós IoT.
(III) Módulo coordenador ZigBee
1. Aplicável a aplicações de 2,4 GHz, IEEE 802.15.4, ZigBee e RF4CE;
2. Suporta o protocolo ZigBee2007/ZigBee2007 PRO;
(IV) Componentes de hardware
1. Módulo ZigBee
1) Aplicável a aplicações de 2,4 GHz, IEEE 802.15.4, ZigBee e RF4CE;
2) Suporta o protocolo ZigBee2007/ZigBee2007 PRO;
2. Módulo de controle mestre M3 (CAN/485)
1) Suporta o protocolo de comunicação serial padronizado internacionalmente pela ISO;
2) Conectado ao barramento físico através do chip de interface transceptor CAN;
3) Taxa de transmissão ≥ 10 Mbps;
3. Módulo NB-IoT
1) Processador Cortex-M3 (32 bits) integrado, frequência principal de 32 kHz a 32 MHz, ≥64 KB de FLASH, ≥16 KB de RAM, ≥4 KB de EEPROM, suporta ADC (12 bits) com ≥ 24 canais;
2) Suporta as bandas de frequência B8 (900 MHz) e B5 (850 MHz);
3) Suporta comandos AT: 3GPP TR 45.820 e outros comandos AT estendidos;
4. Módulo LoRa
1) Banda de frequência de operação sem fio: 401-510 MHz;
2) Potência de transmissão sem fio: Máx. 19±1 dBm, sensibilidade de recepção: -136±1 dBm (@250 bps);
5. Módulo de comunicação Bluetooth
1) Utiliza chips com padrão Bluetooth 4.0 ou superior;
2) Frequência de rádio: ≥2,4 GHz;
6. Módulo de comunicação Wi-Fi
1) Compatível com os padrões IEEE 802.11b/g/n;
2) Distância de transmissão: mais de 50 metros em ambientes internos, mais de 100 metros em ambientes externos;
7. Base multifuncional
Pode ser usada com módulos experimentais NB-IoT e LoRa;
8. Gateway para Internet das Coisas (IoT)
1) Frequência principal do processador ≥580MHz. Integra controlador DDR2, interface de controlador SPI, controlador PCI-E, slot para cartão TF e outras interfaces, possuindo amplos recursos de hardware, podendo ser utilizado como CPU de alto desempenho para produtos de ponta;
2) Interface Ethernet: O gateway integra Ethernet adaptativa 10/100, em conformidade com as especificações IEEE802.3 e IEEE802.3u;
3) Wi-Fi:
a. Compatível com os padrões IEEE 802.11b/g/n;
b. Suporta roteamento sem fio completo de 2,4 GHz 300MHz;
c. Suporta criptografia de dados WEP/TKIP/AES;
d. Distância de transmissão: aproximadamente 50 metros em ambientes internos com boa visibilidade. Aproximadamente 100 metros em ambientes externos;
4) Outras interfaces: interface de alimentação; slot para cartão TF; Interface RS-232 ≥ 4; Interface RS-485 ≥ 2;
9. Módulo de relé
1) Relé de controle bidirecional;
10. Módulo sensor fotossensível:
1) Espectro fotossensível: 880~1050 nm;
11. Sensor de gás combustível:
1) Faixa de medição: 500~10000 ppm;
12. Sensor de qualidade do ar:
1) Sensibilidade (taxa de variação da resistência do sensor): 0,15~0,5;
13. Especificações do módulo sensor de temperatura e umidade:
1) Umidade: 0~100% UR, temperatura: -40~+123,8℃;
14. Especificações do módulo sensor de frequência cardíaca:
1) Funções integradas de monitor de frequência cardíaca e oxímetro de pulso;
15. Sensor infravermelho piroelétrico:
1) Alcance de detecção: ângulo de cone inferior a 120 graus, dentro de 7 metros;
16. Módulo sensor de som:
1) Sensibilidade: -48 a 66 dB;
17. Módulo sensor de chama:
1) Comprimento de onda de detecção: 700 a 1100 nm;
2) Distância de detecção: superior a 1,5 m;
II. Kit de sensores
(I) Módulo sensor de temperatura/luz
1. Suporta experimentos com sensores de termistor/fotorresistor;
2. Suporta exibição dinâmica em tempo real da curva característica de temperatura NTC;
3. Suporta função de ajuste do potenciômetro de controle de temperatura;
(II) Módulo sensor infravermelho
1. Suporta experimentos com sensores de radiação infravermelha e reflexão difusa infravermelha;
2. Suporta exibição de pelo menos 4 luzes indicadoras vermelhas e verdes;
3. Comprimento de onda: inferior a 940 nm; Ângulo de visão: no máximo 35 graus;
(III) Módulo sensor de som
1. Suporta experimentos com sensor de som;
2. Suporta pelo menos 1 saída digital;
3. Suporta sinal de amplificação de som e saída analógica para controle de som;
(IV) Módulo sensor de pesagem
1. Suporta experimentos com sensor de pesagem por deformação resistiva em ponte completa;
2. Faixa: 25; Sensibilidade: 0,7 ± 0,03 mV/V;
3. Suporta 1 função de saída analógica;
(V) Módulo sensor de umidade
1. Suporta experimentos com sensor de umidade capacitivo;
2. Suporta saída de sinal de pulso de valor de umidade;
3. Faixa: 1% – 99%; Tempo de recuperação: menor ou igual a 10 s; Tempo de resposta: menor ou igual a 5 s;
(VI) Módulo sensor de gás
1. Suporta experimentos com sensores de gás semicondutores da série MQ;
2. Gases detectados: gases combustíveis, fumaça; Concentração detectada: 300-10000 ppm (gás combustível);
(VII) Módulo sensor ultrassônico
1. Faixa de teste: 2 cm ~ 180 cm;
2. Com função de medição acionada por nível, suporta medição acionada por comando de porta serial;
III. Kit de microcontrolador de chip único
(I) Módulo de desenvolvimento de microcontrolador de chip único
1. CPU: CPU 8051 aprimorada, ciclo de clock/máquina único, 8 a 12 vezes mais rápida que o 8051 comum;
2. Memória FLASH on-chip de 24 KB, número de ciclos de apagamento e gravação não inferior a 100.000;
3. RAM de armazenamento on-chip de 1024 B; EEPROM interna de 13 KB; Entrada AD de 4 canais integrada;
4. ISP/IAP, programável em sistema/programável em aplicação, sem necessidade de emulador ou programador; suporta download via barramento RS485
(II) Módulo de expansão lógica
1. Suporta expansão de barramento MCU e função de decodificação de endereço;
2. Tipos de interface de barramento suportados: 74HC373, 74HC245, 74HC244, 74HC138;
3. Tipos de portas lógicas suportadas: 74HC00, 74HC02;
(III) Módulo de expansão funcional
1. Unidade de expansão SRAM
(1) Tecnologia CMOS de baixo consumo, armazenamento de 256 KB, suporta modos de leitura e gravação de byte e de página;
(2) Comunicação via barramento SPI, clock máximo de leitura e gravação: 20 MHz;
2. Unidade de expansão EEPROM
(1) Estrutura interna: armazenamento de 16384 bytes;
(2) Interface serial I2C de dois fios, taxa de comunicação de 1 MHz;
(3) Os pinos de entrada são filtrados por um disparador Schmitt para suprimir ruídos;
3. Unidade de expansão FLASH
(1) Capacidade de armazenamento de 8 Mb;
(2) Vida útil superior a 100.000 ciclos de apagamento;
4. Módulo RTC;
(1) Suporta contagem de segundos, minutos, horas, dias, semanas, meses e anos com base em um cristal de 32,768 kHz;
(2) Comunicação via barramento I2C, velocidade de até 10 MHz;
(3) Suporta saída programável: 32,768 kHz, 1024 Hz, 32 Hz, 1 Hz;
5. Unidade de expansão para acionamento de válvula digital
(1) Suporta a integração de dois circuitos integrados da série 74HC595 para acionar um circuito de acionamento de válvula digital de oito segmentos;
(2) Modo de comunicação: barramento serial SPI padrão;
6. Unidade de expansão AD/DA
(1) Suporta o modo de comunicação: barramento serial I2C, taxa de 10 MHz;
(2) Endereçamento por no mínimo 3 pinos de endereço de hardware;
(3) No mínimo 4 entradas analógicas programáveis ​​como entradas single-ended ou diferenciais, com seleção automática de canal incremental;
(IV) Módulo de exibição
1. Tela LCD: suporta exibição de matriz de pontos 128×64, retroiluminação LED de baixo consumo;
2. Memória interna de no mínimo 4K bits;
3. Suporta modo de comunicação de barramento 6800;
(V) Módulo de impressora
1. Suporta impressora térmica de alta velocidade com largura de 58 mm e vida útil de impressão de no mínimo 50 km;
2. Impressão de alta velocidade: velocidade de impressão de no mínimo 18 linhas/segundo;
3. Suporta impressão de gráficos e múltiplos códigos de barras;
IV. Kit de atuadores
(I) Módulo de relés
1. Dois relés de controle de 5 V;
2. Suporta especificações de relé de 7 A – 240 VCA; 10 A – 24 VCC; 10 A – 110 VCA;
(II) Módulo indicador
1. Suporta soquete de lâmpada E27 tipo 86 padrão com caixa de base;
2. Suporta iluminação LED de 12 V CC;
(III) Módulo de ventilador
Suporta ventilador de refrigeração de 12 V CC;
(IV) Módulo de motor de passo
Suporta motor de passo de quatro fios de 5 V CC;
(V) Módulo de motor CC
Suporta motor de redução de 5 V CC.
V. Kit de identificação automática
(I) Módulo de desenvolvimento de radiofrequência HF
1. O módulo RFID de alta frequência é construído com dispositivos discretos para demonstrar o princípio do circuito RFID de alta frequência;
2. Suporta especificações de interface UnionPay e especificações de protocolo EMV;
(II) Módulo de radiofrequência NFC
1. O módulo RFID de alta frequência é construído com dispositivos discretos para demonstrar o princípio do circuito RFID de alta frequência;
2. Suporte ao modo leitor NFC;
3. Suporte à verificação de chave de etiquetas de cartão e suporte à autenticação de senha A e senha B;
4. Leitura e gravação de dados com suporte a formatos hexadecimais e não hexadecimais;
(III) Módulo de radiofrequência LF
1. Suporte à leitura do UID de etiquetas RFID de baixa frequência;
2. O módulo RFID de baixa frequência é construído com dispositivos discretos para demonstrar o princípio do circuito RFID de baixa frequência;
3. Suporte à leitura e gravação de dados de bloco de etiquetas RFID de baixa frequência, com suporte à seleção de leitura e gravação de blocos de dados;
4. Leitura e gravação de dados com suporte a formatos hexadecimais e não hexadecimais;
(IV) Módulo de radiofrequência UHF
1. O módulo RFID UHF é construído com dispositivos discretos, demonstrando o princípio do circuito RFID UHF;
2. O circuito de RF é projetado com amplificador PA, com potência não inferior a 26 dB;
3. Suporte à leitura de UID de tags RFID UHF;
4. Suporte à seleção de memória para tags RFID UHF, incluindo memória reservada, memória EPC, memória TID e memória do usuário (opcional);
(V) Módulo de leitura de código de barras
1. O módulo utiliza um chip decodificador de hardware para código QR (encapsulamento QFN64);
2. A frequência principal do chip decodificador pode ser configurada para 4, 6, 8 ou 10 vezes a frequência do oscilador de cristal;
3. Precisão de leitura: ≥ 3 mil; fonte de luz fornecida: LED (617,5 nm – 633,5 nm);
(VI) Módulo com núcleo M3
1. Suporte a processador Cortex-M3 de 32 bits, 72 MHz (máx.);
2. Suporte a 128 KB de Flash e 20 KB de SRAM.