基于物聯網的智能實驗室研究與實踐

吳蓬勃， 李學海， 楊 斐， 張金燕

(1. 石家莊郵電職業技術學院 電信工程系， 河北 石家莊 050031；

?

·專題研討·虛擬仿真實驗(19)·

基于物聯網的智能實驗室研究與實踐

吳蓬勃1， 李學海1， 楊 斐1， 張金燕2

(1. 石家莊郵電職業技術學院 電信工程系， 河北 石家莊 050031；

2. 河北電信設計咨詢有限公司 信息應用咨詢院， 河北 石家莊 050021)

結合本校實驗室的實際改進情況，從“安全、節能、高效、舒適”四個方面，從軟件系統到硬件系統，闡述了基于物聯網技術的智能實驗室管理系統的構建方案和技術細節，實現了實驗室的智能課堂管理、智能電源管理、智能環境管理等功能。實踐證明，該系統在提高實驗室的管理水平，減輕實驗員工作負擔，改善實驗室教學環境，以及節能環保、安全防范等方面均獲得了預期效果。

智能實驗室； 物聯網技術； ZigBee； CC2530； WT588D； W7100A

0 引 言

物聯網技術是一種新興的前沿技術。從廣義上講，物聯網是信息空間與物理空間的融合互通，將人們周圍的一切事物給數字化、網絡化、自動化、智能化，是實現高效信息交互的有效手段，是信息化在人類社會綜合運用并且達到的更高境界。物聯網技術正在悄然走近人們生活的方方面面，確信它必將更加深入公眾生活的角角落落。為了推廣普及物聯網技術盡快應用于我國工業、農業、國防、科技、教育等各個領域，國家創建了“無錫國家物聯網應用展示中心”，這也是一個國家級的教學、觀摩、體驗基地或者公共實驗室。

實驗室是學校儀器設備的匯聚之地，其防火、防盜、防水、防鼠等安防問題至關重要，是一個當家人不得不重視的問題；實驗室往往也是學校接待學術參訪者(或參訪團)的必到之地，是學校的重要名片之一，其信息化管理程度是展示學校科研和管理水平的重要標志，也是學校綜合實力的主要體現；實驗室往往又是高新技術、高新裝備、高新成果展覽和體驗之地，也是高新科技項目的研發和誕生之地，其自身的環境、設備、人員的監管技術不應太陳舊落伍，自然不應該拒絕物聯網技術的融入；實驗室往往還是教師和學生的會集之地，人身的舒適和安全問題，也應該引起足夠重視。總之，實驗室是人和物的集中地，采納物聯網技術來武裝正是恰如其分、天作之合[1-3]。

本項目所實現的目標是，給傳統實驗室插上物聯網技術的騰飛翅膀。即針對目前高校中的傳統實驗室，從安全、節能、高效、舒適四個方面，試圖設計一種基于物聯網的智能實驗室監管系統的升級方案，并且通過硬件和軟件的精選和設計，不僅實現實驗室的智能課堂管理、智能電源管理、智能環境管理等功能，而且還實現從課前、課中到課后的全程監控，這必將有效地提高實驗室的監管水平，把實驗室管理的信息化程度向前推進一大步！

1 總體規劃

基于物聯網的智能實驗室監管系統，主要由三個層次或三種類型的網絡組成——廣域互聯網、局域以太網和無線傳感器網。總體架構如圖1所示。

圖1 基于物聯網的智能實驗室監管系統架構

借助于遠端的智能手機或PC微機，可通過“廣域互聯網”連接實驗室管理系統服務器，實時了解實驗室的運行情況并進行相應的控制。實驗室管理系統服務器、教務管理系統服務器、IP攝像頭、無線傳感網網關(ZigBee網關)，通過“局域以太網”實現互聯互通，其中IP攝像頭用于實時獲取實驗室的視頻影像，以便實驗室管理人員對實驗室進行遠程監控。ZigBee網關實現“無線傳感網”與以太網的互聯，無線傳感網用于感知實驗室運行狀態并進行相應的控制。

無線傳感網主要包括三部分功能：智能課堂管理、智能電源管理和智能環境管理。

(1) 智能課堂管理。主要包括：門禁控制[4-5]、全向紅外遙控、語音提醒控制三部分。它們均通過ZigBee模塊與ZigBee網關無線連接。其中門禁控制部分可實現：手動刷卡開門、手機或PC機遠程開門(即：通過ZigBee遙控開門)，另外如果在上課時刻，實驗室門未打開，教務管理系統服務器會向實驗室管理人員手機發送開門提醒，以保證課程的正常進行。另外，教務管理系統也可通過任課教師刷卡情況檢查教師的考勤，防止遲到和早退現象的發生。全向紅外遙控部分，安裝在屋頂，用于控制實驗室的投影、空調的自動開關[6]。語音提醒部分，主要用于提醒任課教師或學生實驗室使用注意事項[7]。

(2) 智能電源管理。主要包括：電量監測和電源開關控制兩部分。這兩個部分也通過ZigBee模塊與ZigBee網關無線連接。電量監測主要由智能電表完成，用于實時監測實驗室的電流、電壓、功率等用電參數，智能電表通過RS485總線連接到ZigBee模塊，將實驗室的用電情況實時的反饋到實驗室管理服務器。電源開關控制部分，主要實現電源的閉合和斷開，該項功能通過ZigBee模塊控制繼電器,可實現對多臺設備的電源控制[8]。

(3) 智能環境管理。主要實現實驗室環境參數的實時監測并進行相應的控制[9]。主要包括傳感單元與執行單元兩大部分。這兩部分均通過ZigBee模塊連接ZigBee網關。傳感單元用于感知環境參數，包括：溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照、水浸、人體紅外、煙霧、震動等參數的監測。執行單元主要用于控制實驗室相應的設備動作，主要包括：空調遙控控制、換氣扇控制、電動窗簾控制、聲光告警控制四個部分。

當環境溫濕度低于設置閾值時，溫濕度傳感單元通過ZigBee網絡向實驗室屋頂的全向遙控發送空調控制指令，實現實驗室的調溫、調濕。另外，在上課時，實驗室內人員密集，二氧化碳的濃度會大幅提高，當濃度高于設置閾值時，二氧化碳傳感器會輸出相應的控制信號，并通過ZigBee網絡向換氣扇發送換氣指令。為了最大限度的節能，當光照高于設置閾值后，光敏傳感器通過ZigBee網絡發出調光指令，控制窗簾閉合或部分閉合，同時將燈光關閉或調弱；當光照低于設定閾值時，光敏傳感器通過ZigBee網絡發出調光指令，控制窗簾打開，同時將燈光開啟或調強。對于陰雨天氣，實驗室可能會發生漏水事件，水浸傳感器能夠實時檢測到這一事件，并發出本地聲光報警，同時向服務器和遠端的手機發出漏水告警。另外，煙霧傳感器用于煙霧報警；人體紅外傳感器用于檢測室內是否有人；震動傳感器安裝在門、窗上用于防盜報警。

2 硬件設計

為了充分利用現有校園網資源、減少重復投資、縮短研發時間，本系統的硬件設計是在校園網基礎之上展開的，主要涉及新添部分且需要自制的ZigBee無線傳感網絡部分，其它新添部分(如服務器，PC機，手機，IP攝像頭等)均選用現有的或選購現成的產品即可。因此，這里只需重點介紹ZigBee無線傳輸節點、ZigBee網關的硬件設計。

2.1 ZigBee無線傳輸節點設計

在智能課堂管理、智能電源管理和智能環境管理中，設備間的無線連接都用到了ZigBee無線傳輸節點。按照設備類型可分為：開關量輸入設備、開關量輸出設備、數據輸入設備、數據輸出設備。如表1所示。

根據表1的設備分類，可得出ZigBee無線傳輸節點應具備的功能：12 V直流和220 V交流電的開關量控制、開關量檢測、RS485通信、單線紅外遙控、三線串口通信。由此可得出ZigBee無線傳輸節點的框圖，如圖2所示，包括：交/直流繼電器單元、開關量檢測單元、全向紅外遙控單元、語音提醒單元、RS485通信單元和CC2530無線ZigBee單元。具體的ZigBee節點可根據連接設備的不同，對這幾個單元模塊進行相應的裁剪。其中，交/直流繼電器單元由CC2530直接連接光耦控制交/直流繼電器，實現對12V直流和220V交流電源的間接控制。開關量檢測單元將信號量通過光耦隔離后直接連到CC2530的IO口，通過定時器控制周期性檢測實現。

表1 設備類型劃分

2.1.1 CC2530無線ZigBee單元

本系統的ZigBee無線通信部分，采用了TI公司的ZigBee/IEEE 802.15.4無線射頻收發器CC2530。該芯片結合了RF收發器、增強型8051CPU、系統內可編程閃存、8KB的RAM和許多其他模塊，功能強大。它能滿足超低功耗系統的要求。同時CC2530在各運行模式之間轉換的時間很短，使其進一步降低能源消耗。CC2530無線ZigBee單元的電路，如圖3所示。天線將ZigBee無線信號轉換為數據信號，CC2530將數據進行解析后，轉換為相應的邏輯命令，驅動執行部件完成動作。

值得特別注意是CC2530的天線部分，一般采用2種設計方案：一種是SMA天線；另一種是PCB天線。在用SMA天線時，距離一般是350～450 m；而PCB天線如果做得不好，只有100～150 m左右。考慮到室內存在墻壁等障礙物的遮擋，又要確保無線信號可靠傳輸，本系統采用了SMA天線[12]。

2.1.2 全向紅外遙控單元

圖3 CC2530無線ZigBee單元電路圖[12]

全向紅外遙控單元用于實現對投影儀、空調機等實驗室內紅外遙控設備的控制。由于投影儀、空調機的安裝位置可能比較分散，因此本系統采用了6個紅外發射管，進行360°全向發射，保證室內所有的紅外遙控設備均能可靠接收。

電路如圖4所示，CC2530產生的38 kHz方波信號OUT_38K用作載波，CC2530要發送的信號TX_DATA用38kHz載波進行調制，然后通過紅外發射管發送出去。其中Q2和Q3的9012用來將信號與載波進行“與”操作，同時又作為功率驅動器件。

圖4 38 kHz全向紅外調制發射電路圖

2.1.3 語音播放單元

語音播放單元用于實驗室上課前、下課后等時段，對任課教師或者上課學生進行注意事項提醒。所需的語音在某個時期內可能固定不變，但是也應能夠對語音進行更新。因此本系統采用了廣州唯創科技的WT588D語音方案，同時外加了功放，以保證實驗室內的所有人員都可聽到響亮的語音提醒。

WT588D是一款集單片機和語音電路于一體的可編輯語音芯片。具有MP3控制模式、按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式，完全支持6～22 kHz采樣率的音頻加載。通過配套軟件WT588D voiceChip輕而易舉的做到語音組合播放、插入完美的陶冶靜音。可控制的語音地址位能達到220個，每個地址位里能加載可組合語音為128段語音。WT588D系列語音芯片可根據實際用法外置SPI-FLASH存儲器，眾多的控制模式、語音組合只需更換SPI-FLASH的內容，即可完全實現操作方式的切換。

語音播放單元的電路圖如圖5所示。主要包括3部分：語音播放芯片WT588D、外置SPI串口Flash存儲器芯片25Pxx和功放芯片TDA2822M。在本系統中采用的是WT588D的三線串口模式，WT588D的7、8、9腳分別作為數據、片選和時鐘腳，連接CC2530單片機；CC2530單片機通過這三個引腳輸出語音索引信號到WT588D；WT588D播放索引地址對應的音樂。其中語音的加載、索引地址的設置、連接模式的選定，均是通過“上位機軟件WT588D voiceChip”來配置的。配置好后，通過一個連接到JDown接口的“USB下載器”，實現語音下載即可。在進行電路板設計時需要注意，語音芯片WT588D的VDD電源濾波阻容元件R30和C51的布局，務必靠近WT588D，否則可能影響語音的播放音質。功放電路選用小巧的TDA2822M，電阻R24的阻值越大音量越大，取值范圍一般為0.270～1.2 kΩ。

圖5 語音播放電路圖

2.1.4 RS485通信單元

RS485通信單元主要應用于CC2530與智能電表、溫濕度傳感器等RS485接口設備進行通信。電路圖如圖6所示。其中，采用了TI公司的具有瞬變電壓抑制功能的差分收發器SN75LBC184，為了節省CC2530的IO口，通過發送端TXD_MAX485對8050三極管的控制實現了對于SN75LBC184收發使能的控制(2，3腳)。另外，TVS1～TVS3(P6KE6.8CA)是用來防雷保護的TVS瞬變二極管；R10和R13(TRF250-120u)為自恢復保險絲，用于后級隔離和過流保護；R11(B3D090L)為貼片柱形體，用于共模保護；R15(BA151N)為貼片陶瓷氣體放電管，用于差模保護。

圖6 RS485通信電路圖

2.2 ZigBee網關設計

ZigBee網關實現的主要功能是：將ZigBee無線信號轉換為適合以太網傳輸的電信號。主要包括兩部分：ZigBee協調器和W7100A網絡控制器。其中ZigBee協調器用于接收各個無線ZigBee節點的數據，將數據通過串口傳送到W7100A的串口，W7100A將串口數據轉換為以太網數據發送到服務器。ZigBee協調器的電路基本同于圖3中CC2530無線ZigBee單元的電路，這里僅對W7100A網絡控制器做重點描述。

W7100A是韓國WIZnet公司開發的一款網絡處理器，該芯片集成了全硬件TCP/IP內核及8051CPU。它的指令處理所采取的流水線結構(Pipelined architecture)，使其速度高達88 MHz，是一款高速8位單片機。由于W7100A采用完全硬件化的TCP/IP核，不會占用8051單片機資源去處理網絡傳輸，因而達到既可靠又高速的網絡性能，完全不會像軟件TCP/IP那樣受到單片機程序負荷的影響。另外，該芯片內置了以太網物理層電路，可直接連接有內置變壓器的RJ45插座，而不再需要額外的物理層電路芯片。[13]

采用一片獨立看門狗MAX811T構建W7100A的復位電路；BOOT開關用于設置運行模式，BOOTEN為高電平時，啟動Boot運行模式；BOOTEN為低電平時，啟動用戶應用程序模式。W7100A需要連接外部晶體振蕩器才可運行，其中25 MHz時鐘電路為TCP/IP內核提供時鐘，11.059 2 MHz時鐘電路為MCU內核提供時鐘。W7100A通過TXON和TXOP腳輸出數據差分信號到外部線路；通過RXIN和RXIP接收外部線路的差分數據信號；這兩路差分信號通過RJ45接口與外部網絡連接。另外，W7100A的串口RXD和TXD與ZigBee協調器串口連接，實現ZigBee協調器到W7100A、W7100A到以太網的數據通路，從而實現了各個ZigBee節點到實驗室服務器的數據通路。

3 軟件設計

本系統的軟件部分主要包括：ZigBee無線節點軟件、ZigBee網關軟件、服務器軟件和客戶端軟件等。

3.1 軟件概述

在圖7～圖9中分別描繪了實驗室課前、課中和課后的智能管理流程。

如圖7所示，準備上課時，任課教師刷卡可打開實驗室門，同時教務系統自動記錄任課教師考勤；如果任課教師未帶IC卡，而實驗室管理人員又未及時開門，則教務管理服務器會向實驗室管理人員發送開門提醒，實驗室管理人員可通過手機遠程發送開門指令，通過實驗室服務器連接的ZigBee網絡實現遠程開門動作。開門后，智能電源管理單元控制電源接通，同時智能電表開始進行電量監控。任課教師和學生進入實驗室后，系統發送語音提醒指令，提醒實驗室注意事項。同時，全向紅外遙控單元控制投影儀打開。

如圖8所示，在上課期間，溫濕度檢測傳感器、二氧化碳檢測傳感器、光敏傳感器對實驗室內的環境參數進行實時監測。如果溫濕度不在設定范圍內，則系統通過全向紅外遙控設置空調工作參數，進行溫濕度調節。如果室內二氧化碳濃度超出設定范圍，則打開排氣扇進行通風。如果室內光照強度不在設定范圍內，則系統控制窗簾和燈具的打開或關閉。同時，如果室內煙霧濃度超過設定值或者發生漏水事故，則煙霧或水浸傳感器通過聲光報警器報警。

如圖9所示，下課后，系統控制語音播放單元提醒“實驗室下課注意事項”。人體紅外單元檢測室內是否有人，同時實驗室服務器通過IP攝像頭檢測實驗室內是否有人；如果實驗室內有人，則發出下課語音提醒；如果沒人，則關閉投影、空調、排氣扇和電源。

在無課期間，IP攝像頭、煙霧、水浸、震動傳感器和聲光報警器要時刻保持工作，實時監控實驗室內狀況。

3.2 ZigBee無線節點軟件設計

ZigBee無線傳輸節點實現的功能有：開關量控制、開關量檢測、RS485通信、單線紅外遙控、三線語音串口通信。對于開關量的控制，可利用CC2530的IO口，通過光耦控制繼電器實現。開關量的檢測，可通過CC2530的定時器定時檢測IO口狀態實現。RS485通信可通過CC2530的串口實現。三線語音串口可用過CC2530的三個IO口實現。紅外遙控發射，可通過定時器控制IO口產生38KHz調制波，另外一個IO口發送調制數據，兩者通過圖4的調制電路實現紅外發射。

本部分重點對ZigBee無線通信部分進行介紹。要通過ZigBee實現自動組網功能，需要先配置1個協調器(本系統的ZigBee網關)，并設置PANID號，該協調器為整個無線傳感網絡的核心，ZigBee無線節點配置為路由器，加入到協調器所構建的網絡中，協調器會為每個路由器設備分配一個16位的短地址(Short Address)。只要網絡中不再加入新的路由器或節點設備，短地址不會發生改變。ZigBee路由器的16位短地址(Short Address)可以作為網絡中各個設備通信地址使用。為了實現ZigBee短地址與實際物理地址的一一對應，在ZigBee網絡構建時，要進行ZigBee短地址與實際物理地址的綁定。

如圖10所示。首先進行硬件初始化，讀取ZigBee節點(ZigBee路由器)的PANID和短地址，然后判斷當前設備的設備號DeviceID是否已配置，如果已配置，則將存儲在CC2530的Flash中的PANID和短地址與當前讀取的數據進行匹配，如果數據一致，則進入數據收發狀態。如果信息不一致，則進入DeviceID設置狀態。如果DeviceID未配置，則也進入DeviceID配置狀態。通過按鍵輸入設備的DeviceID，并將PANID、短地址和DeviceID寫入Flash，然后將這些信息發送到ZigBee協調器，協調器存儲每個DeviceID對應的短地址，并將接收的數據再次反饋到對應的ZigBee路由器進行數據核實。如果數據核實正確，則進入數據收發狀態。通過這種方式，實現了短地址與物理地址DeviceID的綁定。協調器收到各個路由反饋的數據就可以根據短地址查找出對應的物理地址。

3.3 ZigBee網關軟件設計

ZigBee網關主要包括兩部分：ZigBee協調器和W7100網絡控制器。其中ZigBee協調器用于接收各個無線ZigBee節點的數據，將數據通過串口傳送到W7100A的串口，W7100A將串口數據轉換為以太網數據發送到服務器。本部分著重對W7100A網絡控制器做重點論述。

W7100A可以以TCP、UDP、IPRAW或MACRAW的模式打開端口，并發送接收數據。本系統為了保證數據的可靠傳輸，采用了TCP通信方式。其中，TCP通訊中又包括：TCP服務器和TCP客戶端，兩者的區別是誰主動發出連接請求。TCP服務器偵聽來自TCP客戶端的連接請求，接收發送的連接請求，并產生連接。TCP客戶端發出連接請求到TCP服務器，并產生連接。[13]本系統中將W7100作為客戶端，實驗室管理系統服務器作為服務器，服務器會實時監聽W7100客戶端的連接請求。

圖10 ZigBee短地址與物理地址的綁定過程[12]

W7100A實現串口轉以太網的工作流程如圖11所示。首先W7100A打開SOCKET，向服務器發送連接請求。連接建立后則進入ESTABLISHED狀態。若未建立連接，則在此嘗試連接，直至連接超時，關閉SOCKET。如果連接建立后，則配置好串口參數，如波特率、校驗位、停止位等，并打開串口中斷，以便對串口中斷進行處理。如果接收到服務器發送的TCP數據，則將TCP數據放入緩沖區，通過串口將這些數據發送到ZigBee協調器。如果接收到ZigBee協調器發送的串口數據，則將這些數據通過TCP發送到服務器。如果接收到服務器通過TCP發送的FIN數據包，則斷開TCP連接，并關閉SOCKET，終止TCP通信過程。

3.4 服務器軟件和客戶端軟件

服務器軟件和客戶端軟件主要包括：實驗室服務器管理平臺軟件、智能手機或PC機客戶端平臺軟件。如圖12所示[15-16]。管理平臺主要實現：智能課堂管理、智能電源管理、智能環境管理和視頻監控。客戶端平臺主要實現：遠程門禁控制、遠程電量監控、遠程電源控制、報警信息管理等幾項功能。

4 結 語

基于物聯網的智能實驗室監管系統，提高了實驗室的管理水平、自動化和智能化程度，減輕了實驗室管理人員的工作負荷，把實驗室管理人員從拿著鑰匙開門，檢查衛生等繁瑣的勞動中解放出來，讓實驗室管理人員成為儀器設備使用的培訓員和保障員，實驗室安全的巡視員，解放了生產力[8]；同時，通過對電能的實時監控，最大限度地降低了實驗室的耗電量；通過環境的智能感知與控制，為學生營造了一個良好的學習環境，提高了課堂效率。

此外，用于改造升級實驗室的部分物聯網裝備，也可以兼作物聯網專業或物聯網學科的教學演示模型，還可以充當物聯網應用實例的觀摩體驗間。另外，下一步還可以在此基礎上，再增加RFID技術，讓存在于實驗室空間內的“死”物(指各種儀器設備)“活”起來，自主上網對話，自動匯報它們的所在位置、物理指標或運行狀態，以供管理人員隨時隨地借助于互聯網、利用PC機或智能手機等網絡終端，查詢和監管現有的權限內的各種實驗設備。

[1] 習曉遠，龐敬軒．校園網絡下的實驗室網絡化管理系統[J]．實驗室研究與探索，2006，25( 4) ：87-88，95.

[2] 潘信吉．高校實驗室開放管理系統的研究與應用[J]．實驗室研究與探索，2009，28( 9) :143-145，154.

[3] 海 濤，王 鈞，廖煒斌，等．基于物聯網的高校實驗室信息化管理技術[J]．實驗室研究與探索，2012，31(9)：166-169.

[4] 陸江東，戴卓臣，鄭 奮．基于物聯網的智能計算機實驗室管理系統[J]．電子設計工程，2013，21(21)：44-45.

[5] 王占軍，李 虹，史良偉．基于物聯網架構的實驗室智能管理系統的研究[J]．工業控制計算機，2014，27(2)：118-119.

[6] 王 琴，鄭 敏．基于物聯網技術的智慧多媒體教室設計[J]．實驗室研究與探索，2014，33(3)：127-130.

[7] 吳 良，鄒志宏，吳文華，等．智能實驗室管理系統的開發與實踐[J]．實驗室研究與探索，2012，31(5)：169-172.

[8] 鄒志宏，吳 良，吳文華，等．實驗開放管理與安全保障[J]．實驗室研究與探索，2012，31(7)：442-444.

[9] 周春月，閆子淇．基于物聯網技術的智慧實驗室架構研究[J]．實驗室研究與探索，2014，33(5)：239-243.

[10] 步春媛，徐大華．智能實驗室監控系統的設計[J]．實驗技術與管理，2007，24(7)：145-147.

[11] 馮 達，張震坤，余 軒. 實驗室環境溫濕度無線監測系統設計[J]．實驗室研究與探索，2012，31(2)：24.

[12] 吳蓬勃，李學海，卜新華．基于RFID和ZigBee的圖書館智能監控通道系統設計[J]．單片機與嵌入式系統應用，2013，12：52-53.

[13] 溫冬偉， 王平立，宋 斌．基于W7100的以太網讀卡器的設計與實現[J]．電子設計工程，2011，19(9)：182-185.

[14] 北京博控自動化技術有限公司．W7100A中文數據手冊[EB/OL]．[引用時間2014-07-01].http://www.bocon.com.cn/artupfile/2014-04-23/02014042302042113008.pdf.

[15] 曾寶國．開放實驗室電源管理系統[J]．實驗室研究與探索，2013，32(3)：255-257.

[16] 王 妍，孫德兵．高校智能實驗室管理系統開發與實踐[J]．實驗技術與管理，2010，27(6)：105-108.

The Research and Practice of Intelligent Laboratory Based on Internet of Things

WUPeng-bo1,LIXue-hai1,YANGFei1,ZHANGJin-yan2

(1. Department of Telecommunication Engineering, Shijiazhuang Post & Communication Technology Institute, Shijiazhuang 050031, China; 2. Application of Information Consulting Institute, Hebei Communication Design & Consultation Co, LTD, Shijiazhuang 050021, China)

The grafting of the Internet of things to traditional labs has a brilliant future, it will enhance the intelligent level of supervision. Combined with the reality of the lab's improvement of our university, the paper introduces the construction scheme and technical details of the system including software and hardware, and the improvement in the aspects of "safety, energy saving, efficiency, comfort". It has been proved by practice that this management system has obtained the expected effect, it raises the level of lab management, reduces the workload of the staffs, saves energy and protects environment, and improves security and environment of lab teaching.

intelligent labs; internet of things; ZigBee; CC2530; WT588D; W7100A

2014-07-04

河北省科技計劃項目(13214710)；河北省高等學校科學研究計劃(Z2013142)；石家莊郵電職業技術學院 校級項目(XR201317)

吳蓬勃(1980-)，男，河北辛集人，碩士，講師，研究方向：嵌入式系統開發。

Tel.：18931368610; E-mail: 18931368610@189.cn

O 647

A

1006-7167(2015)03-0078-08