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LGWL-WL01型物联网智能物流实训系统

一、产品简介
LGWL-WL01型物联网智能物流实训系统，面向现代仓储物流应用推出的系列物联网实训产品之一。该系统结合嵌入式系统、自动识别技术、无线传感网、数据仓库与数据挖掘以及多种集成智能化技术，以仓储物流管理为核心，实现物流过程中存储、运输、追溯等环节的一体化和智能物流系统的层次化与信息化。通过该实训系统使学生加深对物联网及传感器网络的了解与认知，实现对现代物流技术发展趋势的把握。同时通过该系统可以让学生熟悉物流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。整个实训系统具有标准接口，可供师生进行二次开发，从而提高实训的可扩展性。

二、系统概括
1、系统框图
LGWL-WL01型智能物流实训系统主要由仓储管理单元、车载移动单元和远程客户端单元三个子系统模块构成。

2、系统拓扑图

三、系统功能
1、仓储安全：基于无线传感网实现仓储环境监测、安全报警；可实时监测仓库内温度、湿度、光照度、火警、非法入侵等，对仓库货物进行全方位存储环境监控，系统具有预警模式，可实现异常环境本地警报和远程短信息报警功能；
2、货物管理：利用射频技术与传感网实现智能出入库、盘库管理；系统采用RFID电子标签对货物进行信息录入、识别与管理，实现货物检验、分类、入库、出库、结算与货存管理一整套仓储流程，贴近实际、教学生动；
3、物件定位：货物信息查询与定位，数据统计，智能决断；系统利用无线传感网与RFID识别定位技术相结合，实现货物智能感知与定位，通过无线托盘上的RFID对货物的电子标签进行信息读取，并自动将托盘位置与货物信息通过无线网络传输给仓储信息管理平台，具有库存管理、缺货提醒、数据报表决策等功能；
4、运输安全：系统通过移动车辆车厢装载的无线传感网实现对货物运输途中的状态检测，如货物倾斜、掉落、车厢震动等状态感知，对危险物品及特殊物资的运输及道路环境进行跟踪和保护；
5、物流追溯：货物运输行径跟踪，信息追溯；系统可提供货物生产、仓储、运输、到付等信息的跟踪与查询，实现货物信息溯源，全程皆可实现远程监控与访问；
6、人员管理：利用射频技术、生物指纹技术实现仓库人员管理与身份认证；对工作人员通过指纹、电子标签进行身份、操作权限认证以及考勤管理；
7、远程访问：远程信息查询、跟踪与定位；系统提供多种访问方式，包括本地局域网、远程互联网、移动手持设备应用客户端访问；
四、系统配件

项目	子项目	名称	数量
硬件平台	智能仓储单元	仓库温湿度传感器	1个
		仓库光照检测传感器	1个
		仓库可燃气监测传感器	1个
		仓库人体检测传感器	1个
		仓库声光报警模块	1个
		仓库视频摄像机	1个
		货物定位模块	4个
		指纹验证模块	1个
		RFID读写器	1个
		电子标签	20个
		ZigBee无线通讯模块	13个
		GSM/GPRS通讯模块	1个
		无线路由	1个
		WIFI模块	1个
		仓储信息综合管理平台	1套
	货物车辆移动单元	车厢温湿度检测传感器	1个
		车厢震动检测传感器	1个
		货物倾斜检测传感器	1个
		物流定位模块	1个
		物流追溯模块	3个
		ZigBee无线通讯模块	8个
		WIFI模块	1个
		车载移动信息处理平台	1套
软件资源	智能物流实训系统综合管理软件		1套
	移动终端客户端软件		1套
	智能物流实训课程实验体系		1套

五、系统配件参数

名称	参数	数量
智能控制器	处理器： CPU：Samsung S5PV210，Cortex-A8，主频为1GHz，内置PowerVR SGX540高性能图形引擎，支持流畅的2D/3D图形加速，*高可支持1080p@30fps硬件解码视频流畅播放，格式可为MPEG4，H.263，H.264等 DDR2内存：1GMB，32bit数据总线，运行频率：200MHz SLC NAND Flash：1GB 外设接口： LCD液晶和触摸屏：7寸TFT LCD，电阻式触摸屏，支持校准，预留电容屏接口 RJ45网口：1个DM9000AEP网卡，10/100M自适应 TV-OUT视频输出：1路TVOUT视频输出接口 AV-IN视频输入：1路AV视频输入接口，可直接连CCD摄像头 UART串口：2路DB9 RS232串口接口，引出4路TTL UART接口 USB接口：2路USB Host2.0接口，1路MiniUSB Slave2.0接口音频输入输出：1路3.5mm立体声音频输出接口，1路麦克风输入 SD卡接口：1路标准SD卡插座 HDMI接口：1路HDMI输出接口 RS485总线：1路RS485接口 I2C总线：1个I2CEEPROM(256Byte)芯片，用于测试，预留1路I2C接口 SPI总线：1路SPI总线连接数码管，1路连接CAN，1路SPI接口引出 CAN总线：1路CAN总线接口 ADC输入：1路连接可调电阻 PWM蜂鸣器：1路PWM蜂鸣器 CMOS Camera：1路CMOS高清摄像头接口中断按键：8个中断按键，用于用户输入控制 LED灯：5个LED灯，用于测试 RTC时钟：1个RTC时钟备份板载WIFI接口：1路SDIO接口，用于连接WIFI模块板载GPRS接口：1路板载GPRS通讯模块接口板载3G模块接口：1路MiniPCIe3G模块接口	2个
无线路由	品牌：TP-Link/普联技术 TP-Link型号：TL-WR842N 路由器类型：无线无线传输速度：300M 有线传输率：10/100Mbps 无线传输速率：300Mbps 网络标准：802.11b802.11g802.11n 无线网络支持频率：2.4G 内置防火墙：是 WDS：支持 WPS：支持无线天线：不可拆	1个
WIFI模块	模块功能：实现控制器接入WiFi网络工作电压：3.3V 技术性能：内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈接口：SDIO接口	2个
温湿度环境检测传感器	模块功能：检测仓库和车厢温度和湿度的数据变化处理器：STM8S 数据值：数字量工作电压：3.3V 温度量程：-40℃~80℃ 湿度分辨率：0.1%RH16bits 温度分辨率：0.1℃16bits 互换性：完全互换性接口：UART(TTL电平)	2个
光照检测传感器	模块功能：判断光照强度处理器：STM8S 工作*电压：3.3V 环境温度：-30~70℃ 耐光性：18KΩ~2.0MΩ 光谱峰值：540nm 接口：UART(TTL电平)	1个
可燃气体检测传感器	模块功能：判断是否有可燃气体。处理器：STM8S 工作电压：5V 测试浓度：300~10000ppm 预热温度：100±20℃ 接口：UART(TTL电平)	1个
人体检测传感器	模块功能：人体入侵检测功能处理器：STM8S 感应角度：<100度锥角感应距离：7米以内电平输出：高3.3V/低0V 触发方式：L不可重复触发/H重复触发延时时间：5S(默认)可制作范围零点几秒~几十分钟封锁时间：2.5S(默认)可制作范围零点几秒~几十秒工作温度：-15~70℃ 接口：UART(TTL电平)	1个
声光报警模块	模块功能：蜂鸣器、LED警报输出控制处理器：STM8S 工作电压：5V 接口：UART(TTL电平)	1个
视频摄像机	模块功能：监控摄像工作电压：12V 镜头：彩色1/4寸SHARP 成像器件：CCD 视频参数：420线技术性能：6mmMTV小镜头，红外距离25米，30颗φ5红外灯接口：通过视频线可以与控制器AVIN接口直接相连	1个
RFID读写器	模块功能：货物定位，发卡，物流追溯处理器：STM8S处理器和+MFRC531 工作电压：5V 工作频率：13.56MHz 协议规范：ISO14443A/B、MIFARE经典协议检测范围：<10cm 上位机接口：UART(TTL电平)	7个
指纹验证模块	模块功能：指纹录入、存储搜索、匹配等功能芯片组：射频式DSP芯片供电电压：DC3.6~6.0V/直供5V 上位机接口：UART(TTL逻辑电平) 存储容量：162枚，可扩充耐用次数：100万次录入时间：<0.5S 搜索时间：<1S 识别精度：认假率：<0.008%；拒真率：<0.005% 安全等级：5级	1个
IC电子标签	模块功能：模拟停车卡工作频率：13.56MHz 协议规范：ISO14443A/B、MIFARE经典协议存储容量：1KbEEPROM	20个
Zigbee无线模块	模块功能：实现传感器和控制器之间的信息传递处理器：CC2530 工作电压：5V 规范：IEEE802.15.4、ZigBee2007/PRO 传递范围：<70m 接口：UART(TTL电平)	21个
GSM/GPRS通讯模块	模块功能：语音业务，短信业务，彩信业务，上网业务。单独带有32位ARMMCU可脱离上位机单独使用，可连接平台配套传感器模块使用处理器：STM32F+SIM900A 工作电压：3.2~4.8V 工作频段：EGSM900和DCS1800 发射功率：Class4(2W)：EGSM900 Class1(1W)：DCS1800 GPRS等级：GPRSmulti-slotclass10、GPRSmobilestationclassB； Class10：下行85.6kbps，上行42.8kbps 编码方案：CS1，2，3，4；支持通常用于PPP连接的PAP协议；内嵌TCP/IP协议；支持分组广播控制信道(PBCCH)；支持非结构化补充数据业务(USSD) 短信规格：点对点MO和MT，SMS小区广播，文本和PDU模式接口：UART(TTL电平)	1个
车厢震动检测传感器	模块功能：判断是否有震动处理器：STM8S 工作电压：3.3V 类型：弹簧类方向性：任何方向接口：UART(TTL电平)	1个
陀螺仪传感器	模块功能：实时测试倾斜度处理器：STM8S 工作电压：3.3V 运作电流：5mA 角速度全格感测范围：±250、±500、±1000与±2000°(dps) 加速度范围：±2、±4、±8、±16g 使用温度：-40~80℃ 存储温度：-40~80℃ 接口：UART(TTL电平)	1个
物流定位模块	实现功能：车辆地理位置信息和时间数据获取与处理工作电压：2.7~3.6V SBAS系统：WAAS，EGNOS，MSAS， GAGAN 编码协议：GPSL1频率，C/A码；支持NMEA-0183和SiRF协议定位精度：Auto<2.5m；SBAS<2m 定时精度：RMS30ns；99%<60ns 极限速度：500m/s 更新速度：<4Hz 接收器类型：50个通道卫星接收功能，200万个以上的相关系引擎，可同步追踪GPS 及伽俐略导航卫星信号，支持AssistNowOnline，AssistNowOffline等 A-GPS服务接口：UART(TTL电平)	1个

六、实验项目

第一章. 实验环境与软件工具

1.1开发平台简介

1.2 Windows系统开发环境

1.3 Linux系统开发环境

第二章. 智能传感器模块部分

实验一. 光照检测感器

实验二. 温湿度传感器

实验三. 人体检测传感器

实验四. 可燃气体检测传感器

实验五. 声光报警检测传感器

实验六. 加速度传感器

实验七. 陀螺仪传感器

第三章. 无线通讯模块部分

实验一. LED灯的控制实验

实验二. 定时器实验

实验三. A/D转换实验

实验四. ZigBee开发入门

实验五. ZigBee组网实验

实验六. PC机串口控制ZigBee实验

实验七. 基于ZigBee的无线传感器网络实验

实验八. 基于ZigBee的无线透传实验

实验九. RFID识别、读卡、写卡实验

实验十. RFID电子钱包应用实验

第四章. 基础应用实验

实验一. 实验环境使用入门

实验二. 多线程程序设计

实验三. 串口程序设计

实验四. Socket网络编程

实验五. 嵌入式SQLite应用

实验六. 嵌入式WebServer移植

第五章. 基于Qt的GUI实验

实验一. 搭建本机Qt开发环境

实验二. 基于QtDesigner的程序设计

实验三. 搭建Qt/Embedded ARM环境

第六章. 底层系统构建实验

实验一. Linux内核裁剪与编译

实验二. 构建根文件系统

第七章. 设备底层驱动实验

实验一. 内核驱动入门

实验二. 按键中断驱动及控制

实验三. PWM蜂鸣器驱动及控制

实验四. ADC驱动及采样

实验五. LCD设备驱动及控制

实验六. SD卡接口实验

实验七. U盘接口使用

第八章. 综合项目实训部分

1 智能物流系统之仓储环境监控实训

2 智能物流系统之视频监控与远程访问实训

3 智能物流系统之WEB远程服务器监控实训

4 智能物流系统之库管人员管理实训

5 智能物流系统之货物数据库管理实训

6 智能物流系统之货物管理操作实训

7 智能物流系统之货物智能决策实训

8 智能物流系统之货物追溯查询实训

9 智能物流系统之GSM/GPRS短信息控制实训

10 智能物流系统之Android手持设备应用客户端访问实训

11 智能物流系统之综合演示功能实训

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