[发明专利]一种基于人工智能的物联网实验装置

权利要求书

1.一种基于人工智能的物联网实验装置，用于物联网的教学实践和研究，其特征在于，该实验装置包括电源输入模块、云服务器、Wi-Fi传输模块、实验装置网关、单片机、多种传感器模块和基本实验平台，所述的电源输入模块、Wi-Fi传输模块、实验装置网关、单片机和多种传感器模块安装在基本实验平台上，所述的多种传感器模块和单片机分别连接实验装置网关，所述的实验装置网关通过Wi-Fi传输模块连接云服务器，所述的电源输入模块分别与Wi-Fi传输模块、实验装置网关、单片机和多种传感器模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的物联网实验装置，其特征在于，所述的实验装置还包括扩展接口和扩展模块，所述的扩展接口和扩展模块分别安装在基本实验平台上，当需要使用扩展模块的时候，对所述的单片机进行相对应的程序烧录，将所述的扩展模块通过扩展接口连接单片机。

3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的物联网实验装置，其特征在于，所述的扩展接口包括DMA接口、以太网接口、TF Card接口、ADC接口、通用同步串口、通用I/O引脚、SPI、IIC、蓝牙接口和红外收发接口。

4.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的物联网实验装置，其特征在于，所述的扩展模块包括RGB发光二极管、数码管、红外接收器、蓝牙模块、ZigBee模块和GPS模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的物联网实验装置，其特征在于，所述的实验装置还包括用户按键、LED显示屏和RFID读写模块，所述的用户按键、LED显示屏和RFID读写模块分别安装在基本实验平台上，所述的用户按键、LED显示屏和RFID读写模块分别与单片机连接；

所述的用户按键和LED显示屏用于人机交互，所述的用户按键用于实验装置输入指令，所述的LED显示屏用于显示多种传感器模块回传的数据；所述的RFID读写模块与单片机连接，实现联网功能，并获取服务器数据库中的已授权使用者的身份信息，同时执行考勤任务。

6.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的物联网实验装置，其特征在于，所述的多种传感器模块包括温湿度传感器模块、烟雾传感器模块、噪音传感器模块、MEMS模块、语音传感器和摄像头模块，所述的摄像头模块用来进行实验现象拍摄，所述的摄像头模块将整个实验过程记录下来，存储到云服务器或本地SD卡中。

7.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的物联网实验装置，其特征在于，所述的RGB发光二极管作为全色灯光源，根据摄像头模块接收到的主体颜色作智能识别，RGB发光二极管发出相应颜色的灯光；

语言的识别控制灯的颜色，语音传感器接收讲话的声音，通过自学习和云服务器数据对比，作分析识别来控制RGB发光二极管的颜色，发出相应颜色的灯光。

8.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的物联网实验装置，其特征在于，所述的多种传感器模块还包括电能参数测量传感器，用于测量电流、电压、功率因数、高次谐波、有功功率、无功功率电量参数，并对用电线路和每一段线路的用电情况进行检测，把检测的数据发送给云服务器，云服务器对数据的进行分析和识别，从而确定每一段线路上使用了那些用电器，负荷变化规律；

或者用机器学习的方法，来识别自动识别出使用什么新类型的电器。

9.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的物联网实验装置，其特征在于，所述的实验装置还包括实验安全子系统，该实验安全子系统包括安全监控服务器和智能终端；

所述的安全监控服务器通过与智能终端交互，及时获取实验室内各个实验台当前的实验状态，包括学生实验状态、用电情况、实验台的温湿度状态值，并将信息存储于云服务器中；

所述的实验台智能终端及时获取当前实验台学生的签到、迁出信息、实验台各个实验仪器当前的用电情况和当前的温湿度状态，一方面将这些状态信息报告给安全监控服务器，另一方面获取安全监控服务器的指令，进而对当前实验台进行操作。

10.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的物联网实验装置，其特征在于，所述的实验装置还包括远程虚拟实验子系统，该远程虚拟实验子系统包括与云服务器通信连接的学生端虚拟实验设备，该学生端虚拟实验设备包括装有虚拟软件的PC和VR眼镜，所述的PC向云服务器请求下载相应的虚拟实验课程，学生通过佩戴VR进行实验前虚拟预习和试验后虚拟复习。