物联网新大陆套件竞赛入门 - 基础认知介绍

主讲：双面酱喵

学习定位：专为高职物联网相关竞赛打造，聚焦新大陆套件实操与基础理论

本节核心：讲解物联网核心作用、基础设备认知、数字量与模拟量核心概念

物联网的核心作用是搭建物理世界与数字世界的桥梁，核心逻辑为：接入层实现物理控制向数字控制的转换。

指人工、物理手动的设备操作，是最原始的设备控制方式。

示例：手动拨动灯泡开关，控制灯光亮、灭，属于物理控制。

指通过代码、程序策略、软件程序实现的自动化设备控制，无需人工手动操作。

作为设备接入的核心桥梁，为所有设备的数字化、智能化控制提供底层接入基础，是物联网竞赛设备实操的核心原理。

新大陆套件竞赛常用核心设备共5类，是后续实操、编程、调试的基础：

  1. 三线制模拟量传感器

  • 模拟量：数据变化曲线连续平滑，数值可在区间内任意取值，无断点。 原理参考：一次函数 $$f(x)=kx+b$$，全程连续无断层。

核心作用：采集物理环境数据，分为模拟量传感器、数字量传感器，对应采集两类不同数据。

  • 数字量：数据变化曲线非连续、阶梯式，只有固定状态值，无中间过渡数值。 原理参考：部分分段函数存在断点，数值无法连续过渡。

可通过电路、代码指令控制，完成固定物理动作的设备，是物联网控制系统的输出端。

  • 模拟量数据：温度、湿度、光照等。 特征：数值可连续变化（如温度25℃、25.1℃、25.2℃），存在无数中间值。

常见设备及动作：灯光（亮/灭）、蜂鸣器（鸣叫/静音）、继电器通断等。

  • 数字量数据：人体红外传感器、限位传感器等。 特征：只有两种固定状态（有人/无人、触发/未触发、开/关），无中间状态。

核心作用：将普通物理设备、传感器、执行器转换为支持485通信的设备，适配物联网总线控制模式。

支持485通信协议的终端设备，可通过串口、TCP接收上位机485指令，执行对应操作并返回反馈数据。

  • 485温度传感器：接收查询指令 → 采集实时温度 → 向上位机返回温度数据

  • 485灯光设备：接收开关指令 → 执行亮/灭动作 → 向上位机返回执行成功/失败状态

物联网控制系统的完整逻辑：传感器采集环境数据 → 通过485设备/转换设备传输数据 → 代码/策略解析数据、下发指令 → 执行器完成对应动作，实现全流程数字化自动控制，也是高职物联网竞赛的核心考核逻辑。