一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介
    LGWL-JT02型 物聯(lián)網(wǎng)智慧城市交通實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)通過操作演示，讓學(xué)生對(duì)城市智慧化有直觀的了解，通過熟悉每個(gè)子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理和業(yè)務(wù)邏輯，掌握物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在行業(yè)應(yīng)用的方法。
    系統(tǒng)綜合運(yùn)用傳感器檢測(cè)技術(shù)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、無線通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、Android應(yīng)用技術(shù)、系統(tǒng)集成、平臺(tái)運(yùn)維等物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，將城市基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)、垃圾環(huán)保監(jiān)測(cè)、道路交通管理、社區(qū)安防監(jiān)控、城市宜居環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市水資源監(jiān)測(cè)、電力能耗監(jiān)測(cè)、智慧大棚等與城市息息相關(guān)的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一接入到中國移動(dòng)Onenet平臺(tái)或泛太云服務(wù)平臺(tái)，由平臺(tái)進(jìn)行感知層設(shè)備注冊(cè)、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、命令下發(fā)，可搭建城市應(yīng)用子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息可視化顯示、設(shè)備遠(yuǎn)程控制；支持網(wǎng)關(guān)參數(shù)聯(lián)動(dòng)，對(duì)非正常狀況作出判斷，實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)報(bào)警，實(shí)現(xiàn)城市信息的智慧化管理。  

二、系統(tǒng)架構(gòu)
    系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，由市政系統(tǒng)、環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、園林智慧大棚等系統(tǒng)組成，均采用WiFi無線通信技術(shù)與智能網(wǎng)關(guān)通信，網(wǎng)關(guān)支持MQTT協(xié)議接入中國移動(dòng)Onenet平臺(tái)或泛太物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)（二選一），將終端傳感器數(shù)據(jù)、執(zhí)行器狀態(tài)推送到平臺(tái)，接收平臺(tái)下發(fā)命令，實(shí)現(xiàn)云端遠(yuǎn)程采集控制。系統(tǒng)架構(gòu)如圖所示：

三、系統(tǒng)功能
    包含八個(gè)物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)。所有系統(tǒng)均通過WiFi無線通信技術(shù)與智能網(wǎng)關(guān)通信，將終端采集數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)建立數(shù)據(jù)流通過MQTT協(xié)議發(fā)布到Onenet平臺(tái)；同時(shí)網(wǎng)關(guān)接收Onenet平臺(tái)下發(fā)的MQTT命令，經(jīng)過協(xié)議轉(zhuǎn)換發(fā)送到終端通信節(jié)點(diǎn)，控制設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
1、市政監(jiān)控系統(tǒng)：
    系統(tǒng)包含路燈、井蓋、攝像頭、信息發(fā)布廣告屏及消防栓等市政基礎(chǔ)設(shè)施。
（1）路燈控制系統(tǒng)：由智能通信節(jié)點(diǎn)及外圍驅(qū)動(dòng)電路板、路燈、光照傳感器組成。智能通信節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集光照度，通過無線通信方式傳輸至網(wǎng)關(guān)。結(jié)合網(wǎng)關(guān)應(yīng)用程序，可以實(shí)現(xiàn)路燈開關(guān)控制、環(huán)境光照度定時(shí)采集，設(shè)置光照傳感器與路燈控制器的聯(lián)動(dòng)策略，根據(jù)光照強(qiáng)度，自動(dòng)控制路燈開關(guān)；同時(shí)將光照度數(shù)據(jù)、路燈開關(guān)狀態(tài)上傳到云平臺(tái)進(jìn)行可視化展示，遠(yuǎn)程路燈控制。

（2）井蓋姿態(tài)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)：由智能通信節(jié)點(diǎn)、傾角傳感器組成。智能通信節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集井蓋傾角傳感器與水平面的傾角，并傳輸給網(wǎng)關(guān)。由網(wǎng)關(guān)根據(jù)設(shè)置的閾值，實(shí)現(xiàn)井蓋姿態(tài)異常報(bào)警。同時(shí)將井蓋傾角數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)進(jìn)行可視化展示。

（3）信息發(fā)布廣告屏顯示系統(tǒng)：由智能通信節(jié)點(diǎn)、LED點(diǎn)陣屏及控制器組成。智能通信節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)LED點(diǎn)陣屏控制器滾動(dòng)顯示文字信息。可接收網(wǎng)關(guān)下發(fā)的文字編碼信息，更改顯示內(nèi)容。網(wǎng)關(guān)與平臺(tái)互聯(lián)互通，可接收云平臺(tái)用戶設(shè)置的任意文字信息，更改顯示內(nèi)容。

（4）視頻監(jiān)控系統(tǒng)：采用WiFi網(wǎng)絡(luò)攝像頭，可接入平臺(tái)，通過平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、云臺(tái)控制。

2、環(huán)保監(jiān)控系統(tǒng)
    系統(tǒng)包含智慧公廁環(huán)保監(jiān)測(cè)、垃圾清運(yùn)智能車等設(shè)施。
（1）智慧公廁環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：廁所污物主要釋放氨氣，安裝氨氣傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氨氣濃度，通過無線通信傳輸給智能網(wǎng)關(guān)，同時(shí)上傳氨氣濃度數(shù)據(jù)至平臺(tái)，由平臺(tái)統(tǒng)一展示。
（2）垃圾清運(yùn)智能車系統(tǒng)：垃圾車模擬，采用磁尋跡方式，可實(shí)現(xiàn)尋磁自動(dòng)行駛、垃圾清理點(diǎn)定點(diǎn)停車模擬垃圾清運(yùn)、垃圾站位置信息上傳、無線接收命令控制車輛繼續(xù)尋磁行駛等功能?？赏ㄟ^平臺(tái)展示車輛行駛位置等。

3、智慧交通管理系統(tǒng)
   包含交通燈控制系統(tǒng)、停車場(chǎng)系統(tǒng)、公交站顯示播報(bào)系統(tǒng)、公交車智慧小車等。
（1）交通燈控制系統(tǒng)：鋪設(shè)在十字路口、或丁字路口，南北方向、東西方向各兩個(gè)紅綠燈，由一個(gè)控制器控制。交通燈控制器內(nèi)置無線通信模塊，可與智能網(wǎng)關(guān)交互，當(dāng)紅綠燈切換時(shí)，及時(shí)上報(bào)當(dāng)前交通燈狀態(tài)；接收網(wǎng)關(guān)調(diào)度命令，即時(shí)更改紅綠燈狀態(tài)、時(shí)延等實(shí)現(xiàn)交通燈智能管控。

（2）停車場(chǎng)管理系統(tǒng)：可以實(shí)現(xiàn)智能車出入庫自動(dòng)停車、出入庫道閘自動(dòng)開關(guān)、出庫收費(fèi)信息顯示、車位鎖狀態(tài)模擬等功能。智能通信節(jié)點(diǎn)與智能網(wǎng)關(guān)交互，可實(shí)現(xiàn)道閘遠(yuǎn)程控制，道閘狀態(tài)信息上傳、收費(fèi)信息上傳等。
（3）公交站顯示播報(bào)系統(tǒng)：可以實(shí)現(xiàn)公交車到站信息顯示、到站信息播報(bào)等功能。智能通信節(jié)點(diǎn)與智能網(wǎng)關(guān)交互，可以實(shí)現(xiàn)公交站牌顯示播報(bào)內(nèi)容更新等功能。
（4）公交智能車系統(tǒng)：公交車模擬，采用磁尋跡方式，可實(shí)現(xiàn)尋磁自動(dòng)行駛、公交站定點(diǎn)停車模擬公交到站、站臺(tái)位置信息上傳、無線接收命令控制車輛尋磁行駛等功能。可通過平臺(tái)展示公交車輛行駛位置和路線等。

4、社區(qū)安全管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
包含煙霧監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、小區(qū)周界安防報(bào)警系統(tǒng)等。
系統(tǒng)安裝有紅外對(duì)射探測(cè)器、煙霧探測(cè)器、報(bào)警器等設(shè)備，智能通信節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否有人翻越圍欄，一旦探測(cè)到有人異常闖入，立即啟動(dòng)聲光報(bào)警；實(shí)時(shí)檢測(cè)煙霧濃度，一旦煙霧濃度超標(biāo)，立即啟動(dòng)聲光報(bào)警。傳感器探測(cè)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給網(wǎng)關(guān)，再傳輸給云平臺(tái)顯示。
5、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
由空氣質(zhì)量傳感器、粉塵傳感器、噪音傳感器、智能通信節(jié)點(diǎn)等組成，具有空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、揚(yáng)塵監(jiān)測(cè)、噪音監(jiān)測(cè)功能。智能通信節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)互聯(lián)互通，上報(bào)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)關(guān)發(fā)布到云平臺(tái)展示。
6、水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
由水溫傳感器、PH傳感器及濁度模擬傳感器、溶解氧模擬傳感器、氨氮模擬傳感器、智能通信節(jié)點(diǎn)組成，進(jìn)行水質(zhì)溫度、PH酸堿性、濁度、含氧量、氨氮濃度等參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能，可通過無線網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交互，同時(shí)可上傳到云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的功能。
7、電力能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
主要由電表傳感器、智能通信節(jié)點(diǎn)組成，可實(shí)時(shí)讀取電表傳感器采集的交流電電壓、電流、頻率、功率等參數(shù)，通過無線通信模塊與網(wǎng)關(guān)交互，將電力參數(shù)上傳到云平臺(tái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。
8、園林智慧大棚系統(tǒng)
主要有二氧化碳傳感器、土壤濕度傳感器、風(fēng)扇執(zhí)行器、水泵執(zhí)行器、及智能通信節(jié)點(diǎn)組成，智能通信節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集大棚二氧化碳濃度、土壤濕度，通過無線通信傳輸給網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)根據(jù)設(shè)置的閾值，控制風(fēng)扇開關(guān)、水泵開關(guān)，調(diào)節(jié)大棚空氣二氧化碳濃度、土壤狀況。同時(shí)將傳感器采樣信息、執(zhí)行器狀態(tài)上傳到云平臺(tái)進(jìn)行顯示，和遠(yuǎn)程控制。

四、主要軟件
1、智慧城市網(wǎng)關(guān)應(yīng)用軟件
具有WiFi通信功能，支持多個(gè)智能通信節(jié)點(diǎn)同時(shí)連接、具有心跳包節(jié)點(diǎn)在線狀態(tài)檢測(cè)機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)傳感器添加、數(shù)據(jù)顯示、傳感器無線采集及執(zhí)行器無線控制等功能。同時(shí)支持傳感器與執(zhí)行器的聯(lián)動(dòng)設(shè)置，可選擇傳感器、執(zhí)行器，設(shè)置觸發(fā)條件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。具有協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，可實(shí)現(xiàn)感知層協(xié)議與平臺(tái)MQTT協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換；具有平臺(tái)接入功能，內(nèi)置HTTP協(xié)議，可通過RESTFUL接口接入中國移動(dòng)Onenet平臺(tái)或泛太云服務(wù)平臺(tái)，具有設(shè)備單獨(dú)接入平臺(tái)或聯(lián)網(wǎng)批量接入平臺(tái)的功能。內(nèi)置MQTT協(xié)議，可通過MQTT發(fā)布消息實(shí)現(xiàn)傳感器采樣數(shù)據(jù)流上傳到平臺(tái)展示，也可通過MQTT訂閱消息實(shí)現(xiàn)接收平臺(tái)下發(fā)的命令包控制執(zhí)行器動(dòng)作。
2、智慧城市平臺(tái)展示界面
可通過Onenet開放式平臺(tái)搭建智慧城市系統(tǒng)的展示界面，首界面和部分子系統(tǒng)界面如下圖所示。
五、課程資源
1、課程目標(biāo)：
（1）熟悉智慧城市的系統(tǒng)架構(gòu)。
（2）掌握基于嵌入式接口技術(shù)的工業(yè)傳感器采集和控制的編程方法。
（3）深入理解感知層物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議和云端接入?yún)f(xié)議。
（4）掌握物聯(lián)網(wǎng)感知層通信協(xié)議解析的編程方法和消息發(fā)布訂閱的方法。
2、課程目錄：

六、系統(tǒng)配置