1 系统用途 MIS-3DM-GD20惯性导航教学实验系统（惯导/航姿/运动传感），该系统标配双轴电动转台、转台控制器和一个MEMS器件的AHRS航姿参考系统，该传感器由九轴惯性测量组合，包含三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁强计传感器，能满足导航、制导与控制专业的学生了解惯性导航及飞行控制原理，有助于学生理解、熟悉、掌握惯性导航/航向姿态/运动状态采集的原理、技术及其应用，也可以满足其它专业如飞行技术、航海技术、无人机技术、测绘技术等不同专业的惯性导航技术的科研和教学的使用。还可设计开发各类飞行器、车辆、船舶、机器人、工程机械、穿戴式等各类运动载体测量及控制的创新实验。虽然我们完善了该系统的实验教学功能，同时，该系统也是一个二次开发平台，可以作为其他项目的数据采集验证平台。 2 功能特点 （1） 较低的价格，可以让众多学生同时动手实验，引领国内惯导/航姿/运动传感教学和实验进入普及化时代； （2） 国内首家配备低成本电动转台，可做定量实验，更好的掌握惯导/航姿/运动传感技术； （3） 提供全面的相关教学和实验配套服务，减轻教师的负担； （4） 集成度高，包含了各类运动相关传感器； （5） 实验覆盖全面，从单一运动传感器实验到所有运动传感器融合的综合实验； （6） 通过自身在国内惯导/航姿/运动传感领域的领先技术，实现惯导/航姿/运动传感实验室方案的不断升级，真正使高校教学/实验/科研水平跟上技术发展的潮流； （7） 可为学校量身定做相关实验系统； （8） 系统集成了多种模型，能够完成各个学科，包括航天，航空，航海，陆地等载体的惯性导航实验项目； 3 实验设备 图1-1 实验设备示意图 3.1 双轴电动转台（TT-3DM-2E-10）   机械台体采用UO形铝合金框架结构，由内环横滚轴框架和外环俯仰轴框架组成相互垂直的转动架构，采用直流电机驱动旋转，实现三维空间任意位置和角度的姿态测量。具有位置、速率和摇摆三种测试功能。技术指标如下：     负载尺寸重量 50mm×50mm×50mm / 0.5 kg 负载及夹具安装空间 120 mm×120mm×120mm 主轴与俯仰轴转角范围 连续无限 角位置综合测量精度 ±0.08º 控制到位分辨率 ±0.01º 速率范围 0.1º/s～300 º/s 速率精度与平稳度 1% 测角数据采集频率 20Hz 用户导电滑环 12 环/每环2A 台体重量 15Kg～20 Kg 台体尺寸 520mmL×400mmW×485mmH 串口波特率 115200 bps 工作电源 220VAC/200 3.2 双轴采集控制器(CC-3DM-2E-10) 采集控制器通过USB或串行接口连接计算机实现航姿模块信号的采集与电动转台的测量控制。     测角数据采集频率 20Hz 外形尺寸 300mmW×150mmW×170mmH 串口波特率 115200 bps 工作电源 220VAC/200W   3.3 惯导/航姿参考系统(3DM-E10A) 3DM-E10A是一款微型的全姿态测量传感装置，它由三轴MEMS陀螺、三轴MEMS加速度计、三轴磁阻型磁强计等三种类型的传感器构成。三轴陀螺用于测量载体三个方向的的绝对角速率，三轴加速度计用于测量载体三个方向的加速度，在系统工作中，主要作用是感知系统的水平方向的倾斜，并用于修正陀螺在俯仰和滚动方向的漂移，三轴磁阻型磁强计测量三维地磁强度，用于提供方向角的初始对准以及修正航向角漂移。可提供的输出数据有：原始数据、四元数、姿态数据等。技术指标如下：   尺寸：28mm×34mm×19mm； 重量：18g 内部更新率：80Hz； 启动时间：< 1 sec； 静态角度误差（俯仰、滚动）：± 0.1 degree 动态角度误差（俯仰、滚动）：± 1.0 degree； 静态角度误差（航向）： ± 0.5 degree； 动态角度误差（航向）： ± 2degree； 航向角分辨率： <0.1degree； 加速度计测量范围：±2g； 速率陀螺测量范围：±300°/sec；  

随着导航技术的不断发展和大量应用，国内高校很多都已经开设了导航及相关专业，但是长期以来都没有一个系统的行之有效的教学实验系统，尤其是和组合导航相关的教学实验系统更是空白。对此上海紫航电子科技有限公司同上海交通大学合作开发了适用于导航、制导、控制、无人车/船/无人机、自动驾驶、智能交通、智能控制、物联网通讯等专业的组合导航教学实验系统。 1. 组合导航开发实验系统的组成   组合导航实验系统，由一套教学用RTK基站和一套组合导航实验开发板组成。 本系统由RTK基站MS800A-ED、GNSS/INS组合导航教学实验开发板ZHDK3000A）、GNSS天线（AH3226  2只）、无线电台及其天线、JLINK开发仿真器及相关电缆、以及相关配套实验开发说明文档等组成。实验系统配备标准便携实验箱，携带方便，可随时展开实验和及时撤收实验。   2.系统性能和技术指标 该系统能实现模拟组合导航过程，在室外开阔地带实验，（具有卫星信号良好的状态下）可以开展高精度卫星定位原理实验和GNSS/INS 组合导航实验。 航向角0-360度 滚动角±180度 姿态角分辨率0.05度 位置精度0.25m 速度精度0.02m/s 更新率100HZ 连接RTK基站，能达到厘米级的高精度定位。 1）定位精度（GNSS）： RTK定位精度：2cm+1ppm（RMS） 2）航向精度指标：测量范围：0~359.99°，全温度的静态精度：0.3°，动态精度：0.5°，角分辨率：0.05°（GNSS双天线辅助，基线长>1米） 3）姿态精度指标：测量范围：俯仰角±90°，横滚角±180°，全温的静态精度：<0.3°，动态精度：0.5°，分辨率：0.05°（GNSS辅助） 4）速度精度：<0.1m/s 5）授时精度： 20ns（RMS） 6）准备时间：（数据稳定）120s（空旷无遮挡） 7）数据格式：标准NMEA-0183 ，CMR/CMR+，RTCM2.3，RTCM3.0，自定义数据格式 8）通讯接口：2个RS232 9）蓝牙：4.0 10）数据更新率： >50Hz 11）电气特性：输入电压：5V～36V DC（推荐12V DC），功耗：小于5.0W 3. 组合导航演示系统各分系统的构成 3.1GNSS/INS组合导航教学实验开发板（ZHDK3000A） ZHDK300A是一款GNSS/INS组合导航教学实验开发板，它是实验系统的核心部分，该硬件实验开发板用于组合导航核心算法的教学实验。 硬件资源主要包括有高性能板载惯性测量单元和高精度GNSS双天线接收机，处理器采用目前流行的ST公司STM32F405RG主频168MHz的ARM核处理器，板子上预留SWD仿真和烧写接口，外接4路串口，支持SD卡存储，同时支持蓝牙通信。ZHDK3000A外观图如图1-1所示。      （a）开发板外观图                           （b） 装壳外观图   图1-1  ZHDK3000A外观图 3.1.1GNSS天线（AH3226） 为了便于应用于无人机、智能小车，GNSS天线采用结构小、重量轻的设计，采用八臂四馈零相位技术，保证了高精度和高可靠性，支持进口和国产的大部分RTK高精度GNSS接收板卡，AH3226天线外形如图1-3所示。   顶视图                              侧视图 图1-2  GNSS天线AH3226 性能指标： 支持定位信号 BDS：B1、B2、B3 GPS：L1、L2 GLONASS：G1、G2、G3 GALILEO：E1、E5B 极化方式 右旋圆极化(RHCP) 天线轴比 <2dB（天顶位置） 水平面覆盖角度 360° 天线单元最大增益 ≥5dBi 输入阻抗 50Ohm LNA增益 26dB±2dB 噪声系数 ≤2dB 输出端口驻波比 ≤2.0 带内增益平坦度 ±2dB 总增益 36dB±2dB 工作电压 3.0~16VDC 工作电流 23~35mA 接口类型 SMA线缆（线长0.50米） 工作温度 -40°C~+85°C 存储温度 -55°C~+85°C 相对湿度 5%~95%（无凝结）       3.1.2 无线电台 无线电台 ZH61-DTU-433T17D是高速型433M无线数传电台，内置高性能单片机和高速无线RF芯片，串口透明传输，工作在425～450.5MHz频段（默认433.0MHz），发射功率 50mW 。   图1.3  无线数传电台 支持高速连续传输，不限收发数据包长度； 数据连续不断帧分包，完美支持 数据连续不断帧分包，完美支持 ModMod Bus 协议； 支持传输密文有效提高用户数据的保性； SMA -K接口，可方便连接同轴电缆或外置天线接口。   3.1.3DAP仿真器 DAP仿真器支持下载和在线仿真程序，支持XP/WIN7/WIN8/WIN10这四个操作系统，免驱，不需要安装驱动即可使用，支持KEIL和IAR直接下载。（详见配套文档）   图1-4  DAP仿真器  GNSS/INS组合导航实验开发板ZHDK3000A GNSS/INS组合导航教学实验开发板ZHDK300A是实验系统的核心部分，该硬件实验开发板用于组合导航核心算法的教学实验，ZHDK3000A结构组成如图1-6所示。       图1-5  ZHDK3000A组成图 ZHDK3000A配置有高性能的板载惯性测量单元IMU，采用ADI公司的ADIS16365，性能优异，稳定可靠。卫星接收模块采用诺瓦泰高精度GNSS双天线接收板卡OEM718D，支持高精度RTK，配合上海紫航电子科技有限公司的参考基准站，能使系统实验精准可靠。 3.1.4高性能惯性测量单元ADIS16365 ADI公司的MEMS惯性测量单元 (IMU) ADIS16365模块以多轴方式组合精密陀螺仪、加速度计，即便是在极为复杂的应用和动态环境下，也能可靠地检测并处理多个自由度(DoF)。惯性测量单元ADIS16365模块出厂已经进行了完整的校准、嵌入式补偿和传感器处理。   图1-6  惯性测量单元 (IMU) ADIS16365 ADIS16365的主要特点： 三轴数字陀螺仪测量范围：±300°/秒 正交对准精度：<0.05° 三轴数字加速度计测量范围：±18 g 启动时间：180 ms 休眠模式恢复时间：4 ms 校准温度范围：-40°C~+85°C 带宽：330 Hz 数据输出速率：>100Hz 内部嵌入式温度传感器 ADIS16365器件均为完整的惯性系统，内置一个三轴陀螺仪和一个三轴加速度计，各传感器器件均集业界领先的MEMS技术与优化动态性能的信号调理功能于一体，出厂校准针对各传感器的灵敏度、偏置、对准和线性加速度（陀螺偏置）进行校准。因此，各传感器均有其自己的动态补偿公式，可提供精确的传感器测量。

基于容器化技术的智能实验支撑平台，支持后台容器资源自动创建、更新。采用B/S架构设计，师生可通过浏览器快速访问系统，实现实验、实训环境一键式访问，可根据具体实验需求自动启停、回收释放。平台预装50余种实验环境，满足大数据、人工智能等专业课程实验需求。技术与模式创新，实现实验管理智能化应用，大大降低实验平台管理的复杂度。 一、实验环境管理提供Hadoop、Hive、Hbase、Spark、Linux、MySQL、C、Java、Python、Tensorflow等多种实践环境，并支持环境自由组合、自定义添加扩展及个性化资源配置，满足大数据相关专业课程应用实验需求。1、实验环境组合平台支持多种环境之间可以相互组合，教师可根据自身教学需求进行选择，如MySQL+Python、Java+Hive+Hadoop等，组建个性化实验环境。同时支持教师根据自己的需要，自定义添加特定的实验环境，以满足不同教学场景需求。2、资源管控对于包含的全部实验环境，平台提供了统一的管理入口，可自由配置环境参数、运行规则以及进行版本管理，控制每个学生在做实践的时候所占用的CPU、内存资源，保证实验室服务器资源有效利用。二、云端实验环境仓库平台提供云端实践环境仓库，支持远程自动拉取、手动导入更新本地实践环境仓库的功能。  

成果描述：本实用新型公开了基于物联网的热水器远程控制设备,其包括远程控制端和分别通过物联网与热水器和远程控制端进行通信的被控执行端；远程控制端包括控制单元,分别与控制单元连接的Flash存储单元、语音采集模块、输入模块和第一无线通信模块；被控执行端包括控制模块、第二无线通信模块及分别与控制模块连接的流量传感器、信息安全识别模块、电磁阀和温度传感器,信息安全识别模块与第二无线通信模块连接。市场前景分析：本实用新型公开了基于物联网的热水器远程控制设备,其包括远程控制端和分别通过物联网与热水器和远程控制端进行通信的被控执行端；远程控制端包括控制单元,分别与控制单元连接的Flash存储单元、语音采集模块、输入模块和第一无线通信模块；被控执行端包括控制模块、第二无线通信模块及分别与控制模块连接的流量传感器、信息安全识别模块、电磁阀和温度传感器,信息安全识别模块与第二无线通信模块连接。与同类成果相比的优势分析：国内领先

成果描述：本实用新型公开了一种基于物联网的房间调控系统,其包括依次连接的传感器模组、处理系统和受控端,以及与处理系统相连接的移动终端；处理系统包括依次连接的输入电路、处理电路和输出电路,以及与处理电路相连接的存储器、无线通信模块和电源模块,电源模块连接无线通信模块。本实用新型可以通过移动终端远程控制作为受控端的家用电器,也可以通过传感器模组自动控制受控端,提前改善房间内的环境,为用户提供更好的居住体验。市场前景分析：本实用新型可以通过移动终端远程控制作为受控端的家用电器,也可以通过传感器模组自动控制受控端,提前改善房间内的环境,为用户提供更好的居住体验。与同类成果相比的优势分析：国内领先

【项目来源】江苏省科技厅产学研联合创新资金——前瞻性联合研究项目。 【项目简介】基于RFID、传感器、智能移动终端等物联网技术研发了中药饮片质量管理系统，在感知层通过RFID射频标签、无线传感器节点、条形码、智能移动终端来采集、获取和查询与中药饮片相关的各种信息；在网络层将感知层控制系统中存储的每条感知和控制信息转换成一组通用数据协议的JSON数据包，实现中药饮片全过程的质量信息的有效传递；在应用层通过物联环境监测平台、生产执行系统、智能移动平台实现对饮片从“田头到口头”全过程的质量监管与追溯，实现了中药饮片“来源可追溯、去向可查证、责任可追究”质量管理。 本项目研究了智能移动终端技术，利用智能移动终端查询RFID射频标签记录饮片生产、仓储、销售、使用等各环节的信息，实现对中药饮片全面而系统的质量管理；研究了传感器技术，实现对原药材种植、饮片生产、仓储等环节的数据进行及时有效的监测和记录；研究了轻量级Java EE（Struts+Spring+Hiberante）技术，采用MVC模式设计系统后台架构，利用Spring Security为不同用户分配不同权限，同时提供跨平台的数据接口，实现Android、IOS、Window等平台的数据交互。 【获奖情况】2016年度中国商业联合会科学技术奖——全国商业科技进步奖一等奖。 【推广应用前景】本项目主要完成了由RFID射频标签平台、物联环境监测平台、生产执行系统、智能移动平台、质检管理平台、商务智能平台为主要模块的中药饮片管理系统软件，形成了具有自主知识产权、可销售的软件产品。本系统的推广应用将带动整个中药饮片产业的转型升级和产业结构调整，促进中药饮片产业由传统行业向真正意义上的高科技行业转型。另外，本系统不仅可以应用于中药饮片行业，也可以推广应用到中成药、西药等制药行业。系统中的物联网应用模式可以供食品安全追溯、农业、环保等领域参考借鉴。 【进展情况】项目目前已完成系统开发，取得相关专利和计算机软件著作权6项。

以多域物联网安全保障为目标，围绕海量差异化设备安全保障、虚实孪生映射与数据受控管理及跨域微服务图谱建立与动态安全组合三个方面展开研究，取得了“接入 - 传输 - 汇聚”跨域安全体系结构、信息物理空间融合云端数字孪生架构、多域物联网微服务可信提供体系结构等三项技术发明，形成了多域物联网安全服务体系。 （1）“接入 - 传输 - 汇聚”跨域安全体系结构 采用“跨域协同认证、内生特征融合”的技术思路，提出了“接入 - 传输 - 汇聚”跨域安全体系结构，发明了基于深度学习的物理层设备认证与跨层协同认证方法，设计了海量差异化设备的跨域综合接入认证协议，屏蔽了物联网设备差异性，实现十亿量级差异化设备的高效跨域身份可信管理；实现了海量差异化跨域设备的安全管控，构建了大规模物联网设备的信任管理体系。 （2）信息物理空间融合的云端数字孪生架构 采用“虚实空间映射、数据受控共享”的技术思路，提出了信息物理空间融合的云端数字孪生构建架构，发明了信息物理空间实时精确映射方法、跨域数据受控共享与延伸控制方法，实现了大规模海量物联网系统的有序管控，建立了多域物联网安全生态系统。 （3）多域物联网微服务可信提供体系结构 采用“关联关系跨域、编排组合动态”的技术思路，提出了多域物联网微服务可信提供体系结构，发明了海量微服务关系图谱建立方法、微服务跨域动态编排与安全组合方法，设计了复杂物联网应用开发环境，实现多域物联网应用的敏捷开发与自动生成。解决服务自动柔性编排与按需动态加载的问题，实现应用快速开发与自动生成、海量微服务关联关系的预处理，与满足 Top-K 的自动化服务组合方法相比，平均处理时间降低11.5%，准确率达到 99%。 图 1 项目总体设计框架图 图 2 “接入 - 传输 - 汇聚”跨域安全体系结构

本发明提供了一种室内光照温度控制的物联网系统，包括用于采集室内温度的温度传感器，通过光照下阻值迅速减少的光敏电阻制成的用于采集室内光线的光敏传感器，用于将输出的电压值在进行模数转换的A/D转换模块，单片机，电机，串口，wifi模块以及PC上位机；温度传感器将温度数字信号传给单片机，光敏传感器将光线产生的阻值变化由A/D转换模块进行模数转换后传给单片机，单片机根据所接收信号转换为引脚相应的高低电平经串口由Wi Fi模块发送给PC上位机进行显示和存储，PC上位机根据实时测量得到光照和温度数据运用离散粒子群算法进行控制优化，并返回控制指令实时控制电机工作。本发明搜索速度快、效率高、算法简单。

自动化与物联网通讯人才。