项目2 奥体中心项目应用环境安装部署

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1、项目2 奥体中心项目应用环境 安装部署 物联网综合应用实训 本项目概述 1 从本项目开始，将依照第一章中项目设计的内容，进行项目 实施。本项目将对整个项目的应用环境进行安装搭建与部署， 为后续的应用开发作好准备。 为了学习更有针对性，本项目将分成三个任务进行阐述。在 任务一中，主要学习如何对感知层所需设备进行安装与连接； 在任务二中，主要学习如何对传输层各设备进行配置；在任务 三中，主要完成应用层开发所需软件的部署与配置。本项目最 后，将对整个过程进行总结与测评。 学习目标 1 1、了解物联网感知层相关知识 2、了解物联网传输层相关知识 3、了解物联网应用层开发相关知识 4、学会常用传感器设备

2、的连接 5、学会局域网搭建，无线路由器及串口服务器配置 6、学会应用层开发所需软件的部署与配置 1 任务2 传输层设备配置 任务1 感知层设备连接1 2 任务3 应用软件部署与配置3 本项目子任务 1 在本任务中，将依照项目1中的项目概要设计，对奥体中心 项目感知层各个设备进行安装、连接、配置、调试，完成系统 感知层设备的安装与部署。 任务1 感知层设备连接任务描述 1 分析上图，本项目既用到了数字量传感器，又用到了模拟量传感器，因 此，本项目可采用物联网工程应用系统2.0实训平台进行模拟实施，通过对照 实训平台的硬件设备，对上图所涉及到的设备进行安装、连接与部署。 任务1 感知层设备连接任务

3、分析 1 任务1 感知层设备连接知识准备 2.1.1 传感器的定义 2.1.2 传感器的分类 2.1.3 无线传感器基础知识 2.1.4 有线传感器基础知识 1 在国家标准GB7665-87中对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件 并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元 件组成”。 任务1 感知层设备连接知识准备 2.1.1 传感器的定义 图2-1-2 传感器系统示意图 图2-1-3 传感器工作原理示意图（以声传感器为例） 1 任务1 感知层设备连接知识准备 2.1.2 传感器的分类 传感器的种类多种多样，可按用途、原理、输出信号、作用形式等进行 分类。 （1）

4、按用途分类：可分为压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感 器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感 器。 （2）按原理分类：振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感 器、真空度传感器、生物传感器等。 （3）按输出信号为标准分类：模拟传感器、数字传感器、膺数字传感 器、开关传感器。 （4）按作用形式分类：按作用形式可分为主动型和被动型传感器。 1 智能环境模块由各类有线、无线传感器组成。无线传感器就是目前工 业、军事、医疗等领域中广泛使用的无线传感器网络中的终端设备传感 器。在无线传感器网络中，传感器与传感器、传感器与协调器之间进行通信 是通过无线进行数据收发的，

5、一般其所走的频段是2.4GHz，而无需利用线缆 等传输介质作为数据传输的通道。这就需要在无线传感器中内置采用无线局 域网协议进行编码的程序，才能实现数据的无线传输。目前用于传感器进行 无线数据收发的无线局域网协议是Zigbee协议。 无线传感器的供电可采用两种方式，一种是在传感器中直接内置电池， 另一种是通过直接连接电源适配器进行供电。 任务1 感知层设备连接知识准备 2.1.3 无线传感器基础知识 1 所谓的有线传感器即是指传感器发送和接收数据是通过线缆作为传输介 质来实现的。有线传感器分为数字量有线传感器和模拟量有线传感器。模拟 量有线传感器又可分为电流式传感器和电压式传感器。 有线传感器

6、一般采用三线制，即一根电源线（电源正级），两根信号线 （正负级），其中一根共GND（电源和信号负极共用）。 现大多数传感器都向两线制发展，且在此基础上实现数据通信，四线制 的多用于功率大的。 任务1 感知层设备连接知识准备 2.1.4 有线传感器基础知识 1 任务1 感知层设备连接任务实施 1、按照图2-1-4将粗线框起的设备安装到两个（左、右）实训工位上， 要求设备安装工艺标准、正确，设备安装位置工整、美观。 图2-1-4 感知层设备左右工位安装布局图 1 任务1 感知层设备连接任务实施 2、将数字量采集器（即ADAM4000系列采集器）与485转232转换器正确连 接，并正确连接供电，其连

7、接方式如下图所示。 图2-1-18 数字量采集器的供电与485转232转换器的接线图 1 任务1 感知层设备连接任务实施 3、参照下表，将部分数字量传感器正确进行供电，并连接至“数字量采 集器ADAM4150”的信号端子上，要求接线工艺标准、规范，连线外观工整、 美观。 表2-1-2 数字量传感器连接设备表 序号传感器名称供电电压数字量采集器 1警示灯12VDO0 21#照明灯（左边）12VDO1 32#照明灯（右边）12VDO2 4火焰探测器24VDI1 5烟雾探测器24VDI2 6红外对射24VDI4 1 任务1 感知层设备连接任务实施 4、参考下表，将部分模拟量传感器正确供电，并连接到Z

8、igbee四输入模 拟量采集器上，要求接线工艺标准、规范，连线外观工整、美观。 表2-1-3 Zigbee四输入模拟量采集器连接设备表 序号传感器或硬件名称供电电源接入方式 1光照传感器24VZigbee采集模块IN1 2温湿度传感器24V 湿度Zigbee采集模块IN3 温度Zigbee采集模块IN2 1 在本任务中，将依照本书第一章中的项目概要设计，对奥体 中心项目传输层各个设备进行安装、连接、配置、调试，完成 系统传输层的部署，使系统传输层连接通畅并保证各个设备能 正常工作。 任务2 传输层设备配置任务描述 1 根据本书第一章项目概要设计，前端感知层的设备需将采集 到的数据发送到后端平台

9、上，需保障其网络传输通道，因此本 任务采用物联网工程应用系统2.0实训平台进行模拟实施，对 传输层设备中的无线路由器、局域网各设备IP及串口服务器串 口等进行配置与设置。 任务2 传输层设备配置任务分析 1 任务2 传输层设备配置知识准备 2.2.1 路由器简介 2.2.2 局域网技术 2.2.3 串口服务器 1 路由器（Router），是连接因特网中各局域网、广域网的设备，它会根 据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送信号。 路由器（Router）又称网关设备（Gateway）是用于连接多个逻辑上分开 的网络，所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个 子

10、网传输到另一个子网时，可通过路由器的路由功能来完成。 任务2 传输层设备配置知识准备 2.2.1 路由器简介 图2-2-1 路由器 1 局域网是一个在有限地理范围内，允许多个相互独立的设备以一定速率 在共享介质上进行通信的系统。是相对于城域网和广域网而言的。局域网具 有以下特点： l 通信速率高，一般为基带传输，数据传输率为1Mb/s1000Mb/s或更高； l 地理范围有限，一般为10m10km左右； l 采用广播或组播通信； l 采用多种通信介质，可连接几百个相互独立的设备。 任务2 传输层设备配置知识准备 2.2.2 局域网技术 1 局域网常采用广播型的拓扑结构，常见的拓扑结构有总线型、

11、星型和环型拓 扑结构3种。局域网一般由服务器、用户工作站、网络互连设备组成。 （1）服务器 服务器提供各种网络服务，例如文件服务器用于控制网络工作运行，接收用 户工作站提出的数据传送或文件存取服务请求；同时为用户工作站提供大容量磁 盘空间。 （2）用户工作站 用户工作站通过网络接口卡、传输介质、通信设备以及通信程序与服务器通 信，与网络中其它工作站交换信息，共享网络资源。 （3）网络互连设备 网络互联网设备主要包括网络接口卡、收发器、中继器、网桥、路由器等。 任务2 传输层设备配置知识准备 2.2.2 局域网技术 1 串口服务器提供串口转网络功能，能够将RS-232/485/422串口转换成

12、TCP/IP网络接口，实现RS-232/485/422串口与TCP/IP网络接口的数据双向透 明传输。其工作方式有以下三种： （1）TCP/UDP通讯模式 （2）使用虚拟串口通讯模式 （3）基于网络通讯模式 任务2 传输层设备配置知识准备 2.2.3 串口服务器 图2-2-2 串口服务器 1 1、无线路由器配置，按照下表的各项无线网络配置要求，通过对无线路 由器的设定，完成无线局域网络的搭建。（无线路由器的默认地址为 “192.168.0.1”，默认用户名为“admin”，密码为空。） 任务2 传输层设备配置任务实施 表2-2-1 无线网络所需配置的参数 序号设备参数值 1无线网络名SSIDn

13、ewland【工位号】 2无线网络密钥学生任意设定 3无线加密模式WEP加密模式（128 Bit） 4路由器IP地址192.168.【工位号】.1 1 2、局域网各设备IP配置，按照下表对局域网中各设备配置IP地址。这里 的【工位号】指的是学生所在的工位号，如工位号是1，则无线路由器的IP地 址是192.168.1.1。 任务2 传输层设备配置任务实施 序号设备名称连接方式设备IP地址备注 1无线路由器-192.168.【工位号】.1 2服务器RJ45192.168.【工位号】.2 推荐PC开发的任务在这两部计算机 上进行开发，业务上有联网需要 3工作站RJ45192.168.【工位号】.3

14、4开发机 无需联网，建议做Android开发或 ZigBee开发 5摄像机Wifi192.168.【工位号】.4 需要安装驱动，驱动在本书光盘资 料中。 6串口服务器RJ45192.168.【工位号】.5 需要安装驱动，驱动在本书光盘资 料中。 7移动互联终端RJ45192.168.【工位号】.6 表2-2-2 局域网各设备IP配置要求表 1 3、利用IP扫描工具，扫描检查局域网中的各终端IP地址，要求须检测到上一 个表要求的所有IP地址（192.168.【工位号】.1至192.168.【工位号】.6）。 4、串口服务器串口设置：设置串口服务器的COM端口分别为“COM2、COM3、 COM4

15、、COM5”。 任务2 传输层设备配置任务实施 序号设备连接端口端口号及波特率 1无设备1COM2， 9600 2ZigBee四模拟量采集模块2COM3，38400 3UHF超高频读写器3COM4，57600 4LED4COM5， 9600 表2-2-3 串口相关参数设置要求 1 在本任务中，主要完成对实训平台的部分应用场景系统的部 署，具体为对数据库进行部署与配置，以满足对奥体中心相关 数据资源的存储与管理等。 任务3 应用软件部署与配置任务描述 1 根据本书中第一章项目概要设计所述的需求，要完成奥体中 心项目中各系统的实际功能，需安装数据库 “RfidCard_2015.mdf”和“Rfi

16、dCard_2015_log.ldf”以满足 PC端及移动终端相关功能开发完成的实现。因此本次任务采用 物联网工程应用系统2.0实训平台进行模拟实施，以完成在数 据库软件SQL Server2008中进行相关数据库的添加。 任务3 应用软件部署与配置任务分析 1 任务3 应用软件部署与配置知识准备 2.3.1 数据库简介 2.3.2 SQL Server 2008 1 数据库指的是以一定方式储存在一起、能为多个用户共享、具有尽可能 小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。 简单来说是本身可视为电子化的文件柜存储电子文件的处所，用户 可以对文件中的数据进行新增、截取、更新、删除等操作。 数据库的基本结构分三个层次，反映了观察数据库的三种不同角度。 （1）物理数据层：以内模式为框架所组成的数据库 （2）概念数据层：以概念模式为框架所组成的数据库 （3）用户数据层：以外模式为框架所组成的数据库 任务3 应用软件部署与配置知识准备 2.3.1 数据库简介 1 数据库有以