項目8安裝智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)01項目描述PartOne任務描述

2020年我國全面建成小康社會，人們對生活質量提出了更高的要求，更舒適、更安全、更高效成為了關鍵詞。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術的快速發(fā)展，家居系統(tǒng)控制越來越智能，大大提升了人們的體驗感，其中智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的重要性更加凸顯。一個完整的智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要包括環(huán)境信息采集、環(huán)境信息分析與控制執(zhí)行三部分，此次項目中智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結構設計如圖8-1所示。

通過本項目學習，學習者能根據(jù)智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)安裝接線圖，選用合適的工具規(guī)范安裝模擬量采集器及相關設備，數(shù)字量采集器及相關設備，網(wǎng)關、路由器等相關網(wǎng)絡設備，使用線纜實現(xiàn)設備之間的連接，在安裝與調試過程中能使用工具測試系統(tǒng)情況，登錄云平臺獲取數(shù)據(jù)并設置控制指令。圖8-1智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結構圖02學習目標PartTwo學習目標

能列舉智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)所要使用的設備；能根據(jù)說明書、發(fā)貨單、合格證等，檢查產(chǎn)品外觀、清點附件，完成設備完好檢測;能根據(jù)安裝接線圖，自主設計電器元件布置圖，合理布局，完成模擬量采集器、數(shù)字量采集器及相關設備的正確安裝與調試；能自主使用萬用表測試線路的通斷，測量設備的工作電壓和電流；能根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)關說明書，完成物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的安裝與連接；能注冊物聯(lián)網(wǎng)云平臺及認證賬戶；能在物聯(lián)網(wǎng)云平臺上正確配置設備接入?yún)?shù)；能在物聯(lián)網(wǎng)云平臺上獲取上行數(shù)據(jù)；能在物聯(lián)網(wǎng)云平臺上發(fā)送下行控制指令。增強語言歸納能力和書面、口頭表達力；

增強溝通交流意識。03任務1安裝采集器及相關設備PartThree任務描述智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)安裝接線圖如圖8-2所示，本任務需要認知和辨別光照度傳感器、氧氣傳感器和PM2.5傳感器等設備；根據(jù)系統(tǒng)安裝接線圖，安裝采集器及相關設備，理解數(shù)據(jù)傳輸過程。圖8-2智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)安裝接線圖04知識準備PartFour知識準備一、光照度傳感器光照度傳感器也叫光照度變送器，用于檢測光照強度，再將光照強度值轉換成電信號，輸出數(shù)值計量單位為Lux。光照度變送器在多個行業(yè)中都有一定的應用，如農(nóng)業(yè)大棚、大街上的路燈以及自動化氣象站等環(huán)境的光照度監(jiān)測。市面上常見的光照度傳感器見表8-1。表8-1常見的光照度傳感器名稱外觀適用場所特點光照度傳感器（JXBS-3001-GZ）

適用于農(nóng)業(yè)大棚、車間照明等工農(nóng)業(yè)環(huán)境。具有高靈敏度，抗干擾性強，性能穩(wěn)定等特點。百葉箱光照度變送器（OSA）

適用于城市照明，城市環(huán)境監(jiān)測，實驗室，溫室大棚等農(nóng)林業(yè)環(huán)境。具有體積小，重量輕，抗干擾性強，防水防潮，支持多種輸出方式等特點。太陽輻射檢測儀（TH-BF1）

適用于太陽能利用，建筑材料老化檢測及大氣環(huán)境監(jiān)測等場所。穩(wěn)定性好，精度高，低功耗，續(xù)航持久，精準檢測等特點。知識準備其中模擬量型光照度傳感器接線說明見表8-2。表8-2模擬量型光照度傳感器接線說明

線色說明電源棕色電源正（12～24VDC）黑色電源負通信黃（灰）色電壓/電流輸出正藍色電壓/電流輸出負知識準備二、氧氣傳感器

氧氣傳感器是用來測量空氣中氧含量的裝置。市面上常見的氧氣傳感器見表8-3。表8-3常見的氧氣傳感器名稱外觀適用場所特點氧氣傳感器（PR-300FL-O2-25Vol）

適用于工廠、礦下、化工、化肥合成等對氧氣的實時檢測。具有靈敏度高，測量精準，防水防潮，穩(wěn)定性高等特點。氧氣濃度探測器（GT-ABT-00）

適用于酒店，化工廠，餐館，液化氣站等場所。具有工業(yè)防爆，測量精準，反應靈敏，報警迅速，探測范圍廣等特點。氧氣檢測儀（SN-O2-30VOL-N01-C）

適用于化工廠，呼吸機，內燃機，實驗室和相關氣象監(jiān)測等場所。支持濃度顯示，雙重報警，具有壽命長，精度高，穩(wěn)定性高等特點。知識準備模擬量型氧氣傳感器接線說明見表8-4。

線色說明電源棕色電源正（9～24VDC）黑色電源負通信黃色電流輸出正（4～20mA）藍色電流輸出負（4～20mA）典型接線方式（4線制），如圖8-3所示。圖8-3氧氣傳感器接線示意圖表8-4模擬量型氧氣傳感器接線說明知識準備三、PM2.5傳感器PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的細顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。雖然PM2.5顆粒直徑小，但含大量的有毒、有害物質，因而對人體健康和大氣環(huán)境質量的影響很大?？諝赓|量指數(shù)PM2.5(單位：g/m3)表示每立方米空氣中可入肺顆粒物的含量，這個值越高，就代表空氣污染越嚴重。PM2.5傳感器采用專業(yè)測試PM2.5濃度的傳感器探頭作為核心檢測器件。市面上常見的PM2.5傳感器見表8-5。表8-5常見的PM2.5傳感器名稱外觀適用場所特點PM2.5傳感器（OSA-17）

適用于智能家居，空氣質量監(jiān)測，化工生產(chǎn)等場所。具有抗干擾性強，性能穩(wěn)定，測量精度高等特點。顆粒物傳感器（GHHB-008-485-0）

適用于農(nóng)牧園場，倉庫倉儲，冷鏈運輸和果樹林園等場所。具有測量精準，反應靈敏，防水防塵，支持多種傳輸信號等特點。壁掛PM2.5變送器（PR-300BG--N01）

適用于車間，倉庫，機房，溫室大棚等場所。具有精準度高，性能穩(wěn)定，輕巧便捷，可選擇性強等特點。知識準備其中模擬量型PM2.5傳感器接線說明見表8-6。

線色說明電源棕色電源正（9～24VDC）黑色電源負通信黃色電流輸出正（4～20mA）藍色電流輸出負（4～20mA）典型接線方式（4線制），如圖8-4所示。

圖8-4PM2.5傳感器接線示意圖表8-6模擬量型PM2.5傳感器接線說明05任務實施PartFive任務實施一、任務分析根據(jù)使用場所選擇合適的光照度傳感器、氧氣傳感器、PM2.5傳感器等多款環(huán)境監(jiān)測傳感器，根據(jù)系統(tǒng)結構圖繪制采集器及相關設備的虛擬仿真連線圖，選用合適的工具安裝設備，利用萬用表檢測確保線路正常連通，選用測試工具查詢傳感器數(shù)據(jù)。二、模擬連線1.使用“物聯(lián)網(wǎng)云仿真實訓臺”軟件步驟一：設備選型

在列表中選擇溫濕度、二氧化碳、光照度、氧氣、PM2.5、煙霧、火焰、人體紅外傳感器，4017采集器、ADAM-4150采集器，繼電器，報警燈、風扇，高頻讀寫器，PC，24V電源、通用電源，轉換器。步驟二：模擬連線模擬量傳感器與ADAM-4017采集器連接端口參照表8-8，數(shù)字量傳感器、執(zhí)行器與ADAM-4150采集器連接端口參照表8-9，完成智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)采集器相關設備的模擬連線任務實施圖8-5采集器及相關設備模擬連線圖1任務實施步驟三：功能測試單擊左上角“模擬實驗”按鈕，各個傳感器上呈現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)，說明連接狀態(tài)正常。2.使用“MicrosoftVisio”軟件步驟一步驟二步驟三新新建文件與導入模具打開Visio軟件，執(zhí)行“文件”→“新建”→“基本框圖”命令，新建一個Visio文件。導入Visio模具，執(zhí)行“更多形狀”→“打開模具”→“計算機”命令，然后選擇模具文件存放的目錄，單擊打開。布置模具在模具庫中選擇溫濕度、二氧化碳、光照度、氧氣、PM2.5、煙霧、火焰、人體紅外傳感器，ADAM-4017采集器，ADAM-4150采集器，繼電器，報警燈，風扇，高頻讀寫器，PC終端，轉換器，24V電源、通用電源，將它們拖至文件空白處。功能測試選擇連接線，連接智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)采集器及相關設備，如圖所示。任務實施三、設備搭建步驟一：設備選型本任務中光照度、氧氣、PM2.5傳感器的名稱、型號、規(guī)格參數(shù)見表8-10，根據(jù)設備信息檢驗設備的一致性，其他設備參考前期項目內容。表8-10任務所需設備信息設備名稱設備型號設備規(guī)格參數(shù)光照度傳感器精訊暢通JXBS-3001-GZ工作電壓：12～24VDC信號輸出：模擬量信號規(guī)格：110mm×85mm×44mm氧氣傳感器PR-300FL-O2-25Vol工作電壓：9～24VDC量程：0～25%Vol規(guī)格：117mm×85mm×41mmPM2.5傳感器PR-300BG--N01工作電壓：10～30VDC測量范圍：0～300μg/m3規(guī)格：110mm×70mm×38mm觀察傳感器及其他設備的外觀，確認外觀無損壞，根據(jù)說明書、發(fā)貨單、合格證等，檢查產(chǎn)品外觀、清點附件，完成設備完好檢測。任務實施步驟二:安裝走線槽根據(jù)實訓工位的鐵架尺寸安裝線槽。挑選合適尺寸的線槽、螺釘、螺母、墊片，選用螺釘旋具，完成物聯(lián)網(wǎng)實訓工位鐵架四周走線槽以及傳感器走線槽的安裝。步驟三:安裝設備在圖8-8所示的電器元件布置圖上合理設計設備布局，根據(jù)設計布置圖在物聯(lián)網(wǎng)實訓工位鐵架上安裝相關設備。圖8-8設計元件布置圖任務實施（1）安裝溫濕度等模擬量型傳感器。挑選合適的螺釘(十字盤頭螺釘M4×16)、螺母、墊片，選用十字螺釘旋具，在物聯(lián)網(wǎng)實訓工位鐵架上安裝溫濕度傳感器，如圖8-9所示。用同樣的方法安裝二氧化碳、光照度、氧氣傳感器。

圖8-9安裝溫濕度傳感器

安裝PM2.5傳感器。挑選合適的螺釘、螺母、墊片，選用十字螺釘旋具，在物聯(lián)網(wǎng)實訓工位鐵架上安裝PM2.5傳感器支架，再將PM2.5傳感器扣在支架上，如圖8-10所示。圖8-10安裝PM2.5傳感器任務實施（2）安裝煙霧等數(shù)字量傳感器將煙霧傳感器底座旋開，挑選合適的螺釘(十字盤頭螺釘M4×16)、螺母、墊片，選用十字螺釘旋具，在物聯(lián)網(wǎng)實訓工位鐵架上安裝煙霧傳感器底座，如圖8-11所示。用同樣的方法安裝火焰、人體紅外傳感器。

圖8-11安裝煙霧傳感器（3）安裝采集器。挑選合適的螺釘、螺母、墊片，選用十字螺釘旋具，在物聯(lián)網(wǎng)實訓工位鐵架上安裝ADAM-4017采集器，如圖8-12所示。用同樣的方法安裝ADAM-4150采集器。圖8-12安裝ADAM-4017采集器（4）安裝其他設備。安裝完成后，檢查各個設備安裝是否牢固。任務實施

步驟四：連接設備線路（1）連接設備電源。剪取長度適宜的紅黑線，用剝線鉗將紅黑導線兩端剝掉約0.8cm的絕緣皮，紅黑線一端連接溫濕度傳感器電源接線，另一端連接24V穩(wěn)壓電源。用同樣的方法連接二氧化碳、光照度、氧氣、PM2.5、煙霧、火焰、人體紅外傳感器與采集器電源。（2）連接模擬量型設備信號。剪取長度適宜的黃色或藍色導線，剝除0.8cm絕緣皮，根據(jù)表8-8將溫濕度傳感器等相關智能家居模擬量傳感器的信號線連接至模擬量采集器端口，可參考圖8-5或圖8-6。（3）連接數(shù)字量型設備信號。剪取長度適宜的黃色或藍色導線，剝除0.8cm絕緣皮，根據(jù)表8-9將煙霧傳感器等相關智能家居數(shù)字量傳感器的信號線連接至數(shù)字量采集器端口。（4）連接執(zhí)行器設備。剪取長度適宜的紅黑線，剝除0.8cm絕緣皮，連接數(shù)字量采集器的輸出口、繼電器、報警燈和風扇。（5）連接轉換器接口。剪取長度適宜的紅黑線，紅線連接到RS232轉485轉換器的T/R+，黑線連接到轉換器的T/R-。紅黑線另外一端，紅線連接到模擬量采集器的Data+端口，黑線連接到采集器的Data-端口。再取一根紅黑線連接轉換器與數(shù)字量采集器。最后，將RS232轉485轉換器的串口連接到PC串口，若PC串口被占用，可以使用串口轉USB線連接。（6）連接高頻讀寫器。取一根USB數(shù)據(jù)線將高頻讀寫器與PC相連。（7）檢測線路連接情況。同一小組成員相互檢查各種線路的連接情況是否正確。任務實施1.線路通斷測試根據(jù)實際情況利用萬用表檢查線路通斷情況，測量設備的工作電壓和電流。2.查看串口地址通過計算機的“設備管理器”查看串口地址.3.軟件驗證（1）運行“項目8安裝與調試智能家居相關設備.exe”軟件，運行后界面如圖8-13所示。圖8-13安裝與調試智能家居相關設備軟件界面（2）在模擬量采集器區(qū)域選擇連接采集器的串口號和連接設備的通道。單擊“開始采集”按鈕即可讀取模擬量型傳感器的數(shù)據(jù)。完成后單擊“停止采集”。（3）在數(shù)字量采集器區(qū)域選擇連接采集器的串口號和連接設備的通道。單擊“開始采集”按鈕即可讀取數(shù)字量型傳感器的數(shù)據(jù)。完成后單擊“停止采集”。（4）將一張高頻卡放在高頻讀寫器上，單擊“讀卡開門”，查看效果。在驗證過程中，如果沒有數(shù)據(jù)，可以逐個排查原因，例如查看硬件連接情況，查看串口情況，查看ADAM測試軟件中是否能讀取數(shù)據(jù)等。06任務檢查PartSix任務檢查檢查內容檢查結果能列舉智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)所要使用的設備A□B□C□D□E□是否能根據(jù)工作指導手冊，正確分辨光照度、氧氣、PM2.5傳感器A□B□C□D□E□是否能根據(jù)產(chǎn)品說明書準確檢測進場設備的完整性和完好性A□B□C□D□E□是否能正確選用螺絲、墊片和螺母，合理使用螺絲刀、剝線鉗等安裝工具，在說明書的指導下規(guī)范安裝數(shù)據(jù)采集、傳感器、執(zhí)行器等設備A□B□C□D□E□是否能自主設計智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)相關設備的電器元件布置圖A□B□C□D□E□是否能識讀安裝接線圖，使用線纜正確連接各個設備，并保證設備正常供電A□B□C□D□E□線纜連接是否正確、牢固、規(guī)范和無露銅現(xiàn)象A□B□C□D□E□是否能自主使用萬用表測試線路的通斷，測量設備的工作電壓和電流A□B□C□D□E□光照度、氧氣、PM2.5傳感器等設備安裝是否正確、牢固、美觀A□B□C□D□E□是否能使用測試軟件讀取傳感器數(shù)據(jù)A□B□C□D□E□完成任務后工具是否正常歸位并擺放整齊A□B□C□D□E□完成任務后工位及周邊的衛(wèi)生環(huán)境是否整潔A□B□C□D□E□07知識補充PartSeven知識補充一、光照度傳感器光照度傳感器的工作原理是基于光的原理發(fā)展的，可以對人工和太陽光照進行檢測。光在本質上是一種電磁波，光照度傳感器把不同角度的各種光線匯聚到感光的區(qū)域中進行過濾，經(jīng)過濾光片的可見光可以照射到光敏元件，光敏元件按照光照程度轉換成各種不同的電信號，電信號傳入單片機系統(tǒng)中，單片機系統(tǒng)再通過溫度來感應電路，把所采集到的相應的光電信號作溫度補償，最后把線性電信號精準地輸出。常見的光敏元件包括光敏電阻（LDR）、光敏二極管（Photodiode）和光敏電池（Photocell）等。這些類型的光照度傳感器具有共同特點：穩(wěn)定性好，適應性強，響應速度快等。JXBS-3001-GZ型光照度傳感器的相關技術參數(shù)見表8-12。表8-12光照度傳感器的相關技術參數(shù)參數(shù)技術指標供電電源12～24VDC耗電≤1015W光照強度0～65535Lux/0～20萬Lux光照強度精度±5%（25℃）長期穩(wěn)定性≤5%/y輸出形式4mA、0～5V、0～10V工作壓力范圍0.9～1.1atm知識補充智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中光照度傳感器一般會與各類執(zhí)行設備結合使用，也可以滿足不同應用場景的要求：（1）自動化控制：在自動化控制系統(tǒng)中，光照強度傳感器可以用于控制室內照明和自動調節(jié)窗簾等，使得室內光照條件保持適宜。（2）照明設計：在照明設計中，光照強度傳感器可以用于測量和調節(jié)照明亮度和顏色溫度等，以提供舒適和高效的照明體驗。（3）環(huán)境監(jiān)測：在環(huán)境監(jiān)測中，光照強度傳感器可以用于測量和記錄自然光照強度變化，以分析和預測天氣、氣候變化等。（4）農(nóng)業(yè)種植：在農(nóng)業(yè)種植中，光照強度傳感器可以用于測量和控制植物的光照條件，以提高植物生長效率和產(chǎn)量。（5）科學研究：在科學研究中，光照強度傳感器可以用于測量和記錄不同光照條件下生物的行為和反應，以研究生物學、生態(tài)學等領域的問題綜上所述，光照強度傳感器在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、生態(tài)等多個領域都有廣泛的應用，對于提高生產(chǎn)效率、改善生活品質、保護生態(tài)環(huán)境等方面都具有重要意義。知識補充二、氧氣傳感器環(huán)境監(jiān)測中常用的氧氣傳感器，它的工作原理一般是利用氧氣分子在高溫下與鉑電極表面發(fā)生氧化還原反應，從而產(chǎn)生電信號，通過測量電信號的強度確定氧氣的濃度。氧氣傳感器的相關技術參數(shù)見表8-13。表8-13氧氣傳感器的相關技術參數(shù)參數(shù)技術指標氧氣測量范圍0～25%VOL測量方式電化學傳感器測量精度±3%FS(20℃)使用壽命≥24個月響應時間≤10s輸出信號4～20mA、0～5V、0～10V供電電源10～30VDC壓力范圍90～110kPa重復性≤1%耗電＜0.25W工作溫度-20～50℃工作濕度5～95%RH無冷凝外形尺寸11Omm×85mm×44mm知識補充模擬量型氧氣傳感器通信信號以4～20mA電流輸出，參數(shù)含義見表8-14。表8-14氧氣模擬量參數(shù)含義電流值4mA0%20mA30%計算公式為式中，P的單位是%，I的單位是mA。例如，當前情況下采集到的數(shù)據(jù)是15.15mA，才是計算的

值為20.9%。知識補充三、PM2.5傳感器市面上常見的PM2.5傳感器采用激光散射原理來測量PM2.5濃度，具有測量范圍寬、精度高、線性度好、通用性好、使用方便、便于安裝、傳輸距離遠、價格適中等特點。PM2.5傳感器的相關技術參數(shù)見表8-15。參數(shù)技術指標PM2.5測量范圍0～300μg/m3測量方式雙路激光對射測量PM2.5精度＜讀數(shù)的±10%(25℃)PM2.5分辨率0.lμg/m3響應時間≤15s輸出信號4～20mA、0～5V、0～10V供電電源總線供電，DC9～24V，默認12V供電電流輸出4～20mA電流輸出負載≤600Ω電壓輸出0～5V/0～10V電壓輸出負載≤250Ω耗電＜4W運行溫度-20～40℃工作濕度環(huán)境0～95%RH外形尺寸11Omm×85mm×44mm表8-15PM2.5傳感器的相關技術參數(shù)知識補充模擬量型PM2.5傳感器通信信號以4～20mA電流輸出，參數(shù)含義見表8-16。表8-16PM2.5模擬量參數(shù)含義電流值PM2.54mA0μg/m320mA300μg/m3計算公式為式中，P的單位是μg/m3，I的單位是mA。例如，當前情況下采集到的數(shù)據(jù)是8.125mA，才是計算PM2.5的值為77.34μg/m3。08知識測評PartEight知識測評1.有一種自動控制裝置，當光照或溫度升高時排氣扇啟動工作，這是因為

傳感器發(fā)揮了作用。A.溫度傳感器和光照度傳感器B.兩個都是光照度傳感器C.兩個都是溫度傳感器D.溫度傳感器和電容式傳感器2.溫濕度傳感器的額定工作電壓是

。A.12VB.16VC.18VD.24V3.模擬量型氧氣傳感器信號輸出形式是

輸出。A.電壓型B.電流型C.電阻型D.RS485型4.以下關于傳感器的說法，錯誤的是

。A.光照度傳感器也叫光照度變送器，用于檢測光照強度，再將光照強度值轉換成電信號，輸出數(shù)值計量單位為LuxB.氧氣傳感器是用來測量空氣中氧含量的裝置C.空氣質量指數(shù)PM2.5(單位:g/m)表示每立方米空氣中可入肺顆粒物的含量，這個值越低，就代表空氣污染越嚴重D.在農(nóng)業(yè)種植中，光照強度傳感器可以用于測量和控制植物的光照條件，以提高植物生長效率和產(chǎn)量5.在智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，不適用的傳感器有

。A.二氧化碳傳感器

B.溫濕度傳感器C.煙霧傳感器

D.激光傳感器

任務2智能家居環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)上云01PartOne任務描述任務描述智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡傳輸部分安裝接線圖如圖8-14所示，本任務需正確安裝物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關與路由器設備，并將環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至云平臺。在此基礎上，進一步理解網(wǎng)絡傳輸設備的作用與原理。圖8-14網(wǎng)絡傳輸部分安裝接線圖02知識準備PartTwo知識準備

一、物聯(lián)網(wǎng)云平臺

物聯(lián)網(wǎng)云平臺是基于智能傳感器、無線傳輸技術、大規(guī)模數(shù)據(jù)處理與遠程控制等物聯(lián)網(wǎng)核心技術與互聯(lián)網(wǎng)、無線通信、云計算大數(shù)據(jù)技術高度融合開發(fā)的一套物聯(lián)網(wǎng)云服務平臺，集設備在線采集、遠程控制、無線傳輸、數(shù)據(jù)處理、預警信息發(fā)布、決策支持、一體化控制等功能于一體的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，它的數(shù)據(jù)通信過程如圖8-15所示。用戶及管理人員可以通過手機、平板、計算機等信息終端，實時掌握傳感設備信息，及時獲取報警、預警信息，并可以選擇手動或自動調整控制設備，實現(xiàn)遠程管理。圖8-15物聯(lián)網(wǎng)云平臺數(shù)據(jù)通信過程03任務實施PartThree任務實施步驟一步驟二設備選型在左側設備選型區(qū)的“網(wǎng)關”列表中選擇“新網(wǎng)關”“路由器”，在“電源”列表中選擇24V、12V直流電源模擬連線參照圖8-16所示，實現(xiàn)智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡傳輸部分的模擬連線。注意在實際連線中，路由器的WAN口需要用網(wǎng)線連接至Internet。一、任務分析根據(jù)使用場所選擇合適的網(wǎng)絡傳輸設備，根據(jù)系統(tǒng)結構圖繪制虛擬仿真連線圖，選用合適的工具安裝物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關與路由器，確保線路正常連通并完成基礎配置。二、模擬連線1.使用“物聯(lián)網(wǎng)云仿真實訓臺”軟件，單擊“打開”按鈕，打開上一任務完成的虛擬仿真文件，其后綴為“.N2V”。任務實施2.使用“MicrosoftVisio”軟件步驟一步驟二步驟三打開文件打開Visio軟件，執(zhí)行“打開”→“文檔”，找到上一任務完成的仿真文件，其后綴名為“.vsdx”。布置模具在模具庫中選擇“物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關”“路由器”“12V電源”“24V電源”拖至文件空白處。連接網(wǎng)絡設備單擊“工具”選項卡中的“連接線”，連接物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關、路由器與電源連線，再連接物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關的RJ45端口與路由器的連線。任務實施三、設備搭建步驟一：設備選型本任務所需設備的名稱、型號、規(guī)格參數(shù)見表8-18，根據(jù)設備信息檢驗設備的一致性，選擇合適的設備。表8-18本任務設備信息設備名稱設備規(guī)格參數(shù)接線物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關工作電壓：DC12V-30V入網(wǎng)方式：2/3/4G、以太網(wǎng)端口：RS485串口COM2：RS232/485/422RS485A：4017+與4150的D+RS485B：4017+與4150的D-路由器工作電壓：24V接口：1個WAN口，4個LAN口WAN:外網(wǎng)LAN：物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關、PC觀察網(wǎng)絡傳輸設備的外觀，確認外觀無損壞。任務實施步驟二:安裝設備挑選合適的螺釘(十字盤頭螺釘M4×16)、螺母、墊片，選用十字螺釘?shù)叮谖锫?lián)網(wǎng)實訓工位鐵架上合適的位置安裝物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關和路由器，可以參考項目4任務3。步驟三：設備連線（1）連接電源取出物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關和路由器的電源適配器插入電源，成功上電后，設備的電源指示燈亮起。（2）連接網(wǎng)線將Internet網(wǎng)線接入路由器的WAN口，取一根網(wǎng)線連接路由器的LAN1口與網(wǎng)關，再取一根網(wǎng)線連接路由器的LAN2口與PC端。連接成功后，路由器相應的LAN口指示燈亮起。（3）連接信號線剪取兩條紅黑線，將模擬量采集器和數(shù)字量采集器上的Data+/Data-端口連接到物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關的RS485接口。任務實施四、設備配置可參考表8-19網(wǎng)絡配置地址搭建局域網(wǎng)，完成網(wǎng)關設置表8-19網(wǎng)絡配置地址設備名稱地址路由器物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關00PC端自動獲取或設定指定IP任務實施步驟二：配置PC端地址單擊計算機的“網(wǎng)絡和Internet”，單擊左側菜單“以太網(wǎng)”，單擊設置中“更改適配器選型”，配置PC端網(wǎng)絡IP，如圖8-18所示。

圖8-18配置PC端地址界面任務實施（1）進入管理界面重置物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關，等待網(wǎng)關重啟，查看網(wǎng)關上的標簽信息，如圖8-19所示，在瀏覽器中輸入地址，使用賬號和密碼登錄管理界面。（2）新增連接器單擊左側“配置”菜單，在列表中單擊“新增連接器”，在彈出的界面中如圖8-20所示設置連接器名稱，需要注意，如已經(jīng)有一個通過“串口接入”的設備，則無法再新增一個同種接入方式的連接器，可以通過“串口服務器”接入。圖8-19網(wǎng)關信息面標簽

圖8-20新增連接器任務實施（3）新增設備打開ADAM軟件掃描兩個采集器確定地址，如圖8-21所示。如果地址沖突，需要人為修改，將采集器側邊的撥碼撥至“Init”，重啟設備進入更改地址并保存，如圖8-22所示。

圖8-21掃描采集器地址

圖8-22更改采集器地址單擊“連接器”菜單項，新增后的連接器出現(xiàn)在菜單列表中，單擊“ADAM連接器”，在右側界面中單擊“新增”按鈕，新增“ADAM-4150”與“ADAM-4017+”設備，地址分別是“01”與“02”，如圖8-23所示。圖8-23新增設備任務實施（4）新增傳感器與執(zhí)行器(1）新增“ADAM-4150”的傳感器與執(zhí)行器單擊“ADAM-4150”設備，單擊“新增傳感器”，在傳感器配置界面上填寫煙霧傳感器的信息，如圖8-24所示，其中標識名稱可以自行定義，可選通道號要與采集器上的實際接口相統(tǒng)一。用同樣的方法新增火焰?zhèn)鞲衅鳌⑷梭w紅外傳感器、報警燈、風扇。ADAM-4150設備新增傳感器與執(zhí)行器后界面如圖8-25所示。

圖8-24新增煙霧傳感器

圖8-25ADAM-4150設備下的傳感器與執(zhí)行器任務實施(2）新增“ADAM-4017+”的傳感器

單擊“ADAM-4150”設備，單擊“新增傳感器”按鈕，在傳感器配置界面上填寫溫度傳感器的信息，如圖8-26所示，其中傳感器量程可以單擊右側“問號”獲取。用同樣的方法新增濕度、二氧化碳、光照度、氧氣、PM2.5傳感器，如圖8-27所示。

圖8-26新增溫度傳感器

圖8-27ADAM-4017+設備下的傳感器任務實施（5）數(shù)據(jù)監(jiān)控

設置完畢后，單擊“數(shù)據(jù)監(jiān)控”菜單，在右側界面中單擊“ADAM連接器”，下方出現(xiàn)傳感器的實時數(shù)據(jù)與執(zhí)行器的狀態(tài)，用戶可以使用執(zhí)行器的滑動按鈕測試執(zhí)行器，如圖8-28所示。

圖8-28數(shù)據(jù)監(jiān)控任務實施步驟四：接入物聯(lián)網(wǎng)云平臺（1）新增項目打開瀏覽器，在地址欄內輸入云平臺網(wǎng)址：，單擊右上角“新用戶注冊”，創(chuàng)建個人賬號登錄。登陸后單擊右上角倒三角標，單擊“開發(fā)設置”，申請APIKey，確認提交，如圖8-29所示。

圖8-29申請APIKey界面單擊“開發(fā)者中心”按鈕，單擊“新增項目”，在彈出的對話框中填寫項目名稱。選擇項目類別和聯(lián)網(wǎng)方案，單擊“下一步”，如圖8-30所示。圖8-30新增項目任務實施（2）添加設備項目新增完畢后，根據(jù)提示繼續(xù)添加設備，如圖8-31所示。其中“設備標識”需要查看物聯(lián)網(wǎng)中心網(wǎng)關，單擊“設備連接方式”，找到“CloudClient”模塊中的編輯圖標，如圖8-32所示，單擊打開，獲取“云平臺設備標識”填入云平臺中，這樣兩者成功建立聯(lián)系。

圖8-31添加設備圖8-32查看網(wǎng)關中的設備標識任務實施完成后能在界面上看到“智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)”項目，如圖8-33所示，界面上同時展示了項目ID、項目標識碼、創(chuàng)建時間、設備數(shù)量和傳感器數(shù)量等信息。單擊設備處圖標，可以切換詳細信息頁，如圖8-34所示，可以看到設備名稱、設備標識、傳輸密鑰、設備是否在線等狀態(tài)。圖8-33項目信息展示界面圖8-34項目詳細信息展示界面任務實施（3）查看系統(tǒng)數(shù)據(jù)單擊8-34所示界面中的“”圖標，查看系統(tǒng)上自動識別的傳感器設備，如圖8-35所示，單擊“下發(fā)設備”處的倒三角，打開“實時數(shù)據(jù)”，可以看到傳感器上出現(xiàn)實時數(shù)據(jù)，每隔5s刷新一次，與網(wǎng)關上數(shù)據(jù)同步。圖8-35云平臺上實時數(shù)據(jù)04任務檢查PartFour任務檢查檢查內容檢查結果能舉例物聯(lián)網(wǎng)技術在各應用領域的具體應用A□B□C□D□E□是否能根據(jù)工作指導手冊，正確分辨物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關、路由器等設備A□B□C□D□E□是否能根據(jù)產(chǎn)品說明書準確檢測進場設備的完整性和完好性A□B□C□D□E□是否能正確選用螺絲、墊片和螺母，合理使用螺絲刀、剝線鉗等安裝工具，在說明書的指導下規(guī)范安裝物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關、路由器等設備A□B□C□D□E□物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關、路由器等設備安裝是否正確、牢固、美觀A□B□C□D□E□是否能在網(wǎng)關上正確配置傳感器、執(zhí)行設備的信息A□B□C□D□E□是否能注冊物聯(lián)網(wǎng)云平臺賬戶A□B□C□D□E□是否能在物聯(lián)網(wǎng)云平臺上正確配置項目及設備接入信息A□B□C□D□E□是否能在物聯(lián)網(wǎng)云平臺上獲取上行數(shù)據(jù)A□B□C□D□E□是否能在物聯(lián)網(wǎng)云平臺上發(fā)送下行數(shù)據(jù)A□B□C□D□E□完成任務后工具是否正常歸位并擺放整齊A□B□C□D□E□完成任務后工位及周邊的衛(wèi)生環(huán)境是否整潔A□B□C□D□E□05知識補充PartFive知識補充一、物聯(lián)網(wǎng)云平臺的工作原理物聯(lián)網(wǎng)云平臺工作原理可以分為四個步驟：連接設備、數(shù)據(jù)傳輸、存儲、分析。1.連接設備

連接設備是物聯(lián)網(wǎng)云平臺的根本，物聯(lián)網(wǎng)云平臺能集中管理多個設備，并能讓它們相互傳輸數(shù)據(jù)，協(xié)同工作。2.數(shù)據(jù)傳輸

物聯(lián)網(wǎng)云平臺需要能實時采集數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)解析，再將解析后的數(shù)據(jù)進行傳輸，并同步到云端，整個過程需要注意數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?.數(shù)據(jù)存儲

數(shù)據(jù)采集后需要將數(shù)據(jù)進行存儲管理，數(shù)據(jù)存儲能簡化設備運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析過程，這也是物聯(lián)網(wǎng)云平臺的一項核心功能。4.數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析能幫助了解設備的運行情況，判斷運行是否正常，并對出現(xiàn)問題的場景及時采取措施解決。數(shù)據(jù)分析會提供分析報告，幫助進一步優(yōu)化設備運行過程。知識補充二、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關與物聯(lián)網(wǎng)云平臺

在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關主要進行數(shù)據(jù)收集、邊緣計算，而物聯(lián)網(wǎng)云平臺則是數(shù)據(jù)處理展示平臺，數(shù)據(jù)在兩者之間進行上行傳輸，下行控制。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關在外側管理有關設備的數(shù)據(jù)收集，并將收集到的數(shù)據(jù)上傳至云平臺，云平臺接收這些數(shù)據(jù)，進行分析和決策，云平臺再將決策結果傳遞至網(wǎng)關，通過網(wǎng)關對執(zhí)行設備進行控制，兩者相互支撐，相輔相成。

而在工業(yè)現(xiàn)場中，制造業(yè)以及其它的行業(yè)同時實現(xiàn)自動化控制的基礎是工業(yè)大腦PLC或是其它工業(yè)控制器。工業(yè)智能網(wǎng)關是通過收集PLC點表數(shù)據(jù)（遠程上瀏覽）透過相同的通訊手段（