高校物联网实验室建设的思路

上海企想信息技术有限公司,高校物联网实验室建设思路,束遵huzg,主要内容,物联网专业实验室建设的需求分析,物联网实验室建设思路的设想,物联网实验室建设体系,物联网专业实验室建设的需求分析,扎实的理论知识与专业知识了解最新的技术前沿和发展动态多学科的综合应用能力具备从事物联网的设计、开发、调试和工程应用的基本能力,人才培养目标,物联网实验室的需求分析,物联网专业人才培养方式,物联网实验室建设目标,物联网专业现阶段特征,涉及计算机科学和技术、软件工程、通信工程、电子工程、网络工程等多领域相关专业知识，综合性要求非常高,2）应用性的学科,不同于其他专业，是现有信息技术综合集成化的产物，是一个基于工程应用的学科,1）典型的交叉型学科,物联网专业人才培养要求,作为一个交叉学科专业，不仅要掌握传感器、微处理器、嵌入式技术和相应的软件技术，还要掌握无线通讯，高频设计，低功耗，无线传感网络以及3G无线网络设计等最新技术,3）宽口径的人才,由于物联网应用行业的多元化，我们必须培养宽口径的物联网专业人才,1）综合能力强,2）实践性强,要重视基础训练，同时要求培养应用系统综合开发能力,掌握基础理论和专业知识结合案例式教学,基础知识+基本技能+项目实践+技术讲座,2）实验教学,促进理论和实践知识的融会贯通促进理论知识转化为技能促进工程化促进创新化,1）理论教学,物联网专业人才培养方式,物联网实验室建设目标,理论结合实践，实验课程要和物联网的专业课程紧密配合，学生能从实验中更好地理解和掌握相关物联网技术。,2）基本应用能力的培养,应该注重基础训练，掌握扎实的物联网技术基本技能和嵌入式开发技能。,1）紧密配合专业课程体系,3）综合应用能力的培养,培养学生对实际物联网应用项目的整体把握的能力同时要求系统性的综合应用开发能力。,4）创新能力的培养,为学生提供宽松的实验环境，鼓励学生创新。,主要内容,物联网专业实验室建设的需求分析,物联网实验室建设思路的设想,物联网实验室建设体系,物联网实验教学环节和步骤,物联网实验课程内容,1）嵌入式（单片机/ARM）2）传感设备3）RFID4）无线传感网络实验5）以太网/3G/GPRS/WiFi/蓝牙等接入6）综合应用实验7）实践工程实验。,物联网实验室架构,Zigbee实验套件Wifi实验套件Gprs/3G实验套件Bluetooth实验套件Rfid实验套件常用传感和控制设备物联网网关设备,基础性实验实验设备（一）,超高频、高频、低频读写模块超高频、高频、低频天线主控底板wifi通讯模块以太网通讯模块常用rfid标签,基础性实验实验设备（二）,基础模块Zigbee实验套件Wifi实验套件Gprs/3G实验套件Bluetooth实验套件Rfid实验套件常用传感和控制设备简单应用模块智能货架应用框架温室大棚应用框架智能家居应用框架其他应用搭建,1）嵌入式基础实验基于CC25302）传感技术实验3）RFID技术实验4）ZIGBEE技术实验5）WIFI技术实验6）3G技术实验7）GPRS技术实验8）蓝牙技术实验9）基于ARM的嵌入式实验10）网关实验11）简单应用实验,基础性实验实验内容,综合性实验实验设备（一）,基础模块Zigbee实验套件Wifi实验套件Gprs/3G实验套件Bluetooth实验套件Rfid实验套件常用传感和控制设备简单应用模块智能货架应用框架温室大棚应用框架智能家居应用框架其他应用搭建,综合性实验实验设备（二）,传感模块温度湿度光照水浸玻璃破碎安防模块门禁烟雾报警可燃气体报警红外监测摄像头监测门磁感应,控制模块模拟空调模拟电动窗帘模拟电视模拟风扇,1）传感设备各种传感设备的开发实验2）zigbee技术zigbee组网节点板的控制系统（传感器和控制器件）3）网关的嵌入式开发基于ARM的嵌入式开发4）远程监控上位机应用开发实验5）gprs技术短信通信技术6）,综合性实验实验内容（一）,模拟交通模块红绿灯控制模拟公交报站模拟ETC收费其他模块模拟停车场智能小车,综合性实验实验设备（三）,1）智能小车控制系统开发实验小车动力控制基于51芯片的嵌入式开发小车路线控制基于红外传感小车远程控制基于蓝牙或ZIGBEE2）小车定位系统基于RFID应用开发3）路面设施远程控制基于基于蓝牙或ZIGBEE4）统一的远程监控和设定基于网关的应用开发实验（ARM/上位机）5）,综合性实验实验内容（二）,实践工程实验,主要是指基于使用真实器件在真实环境的真实应用与综合性应用沙盘实验相比，更加具有实际应用价值。一些典型的工程性应用：智能家居：在实验室内搭建样板间，作为智能家居实践工程实验室（如果实验室面积太小，可以直接将整个实验室改造成物联网实验室）温室大棚：可以在校园里的类似花园的位置搭建温室大棚的物联网应用实验。,实践工程应用实验（一）,主要功能视频监控灯光、电动窗帘控制电视、空调控制环境监测安防警报远程控制。涵盖技术涉及电子技术、传感器技术、单片机、无线传感网络，rfid技术，嵌入式网关，中间件，电机控制，计算机、网络通讯，音频视频多媒体技术,实际工程应用（一）,主要功能视频监测植物生长情况监测温度、湿度以及光照度的数据控制灌溉控制大棚开启/关闭远程控制和通知功能,涵盖技术传感器技术单片机无线传感网络嵌入式自动控制计算机网络技术,主要内容,物联网专业实验室建设的需求分析,物联网实验室建设思路的设想,物联网实验室建设体系,实验室建设的三大要素,构建物联网实验室的必要硬件平台、设备模块（如：传感、控制、通讯、物联网网关等）,1）实验室设备（硬件和软件）,2）配套教学资源,物联网实验必须使用的软件（如：开发环境、中间件软件、应用软件、通讯协议等）,配套的教学体系与资源，能够紧密配合理论教学课程（如：实验教材、教学课件、教学大纲等）,必须配备适当的师资力量,3）师资力量,企想物联网实验教学体系,企想物联网实验教学体系,模块化/多样化实验设备,校企合作,师资培训,技术支持,实验软件,源代码,配套的实验教材/课件,提供设计说明书（电子原理图/程序流程图）提供相关实验课程的所有规范源代码,1）配套的实验教学资源,2）源代码,配套的教学体系与资源，能够紧密配合理论教学课程（如：实验教材、教学课件、教学大纲等）,公司提供专业的师资培训工程师不定期来校技术讲座,3）师资培训,企想物联网实验教学体系,提供所有实验课程需要的软件系统提供相关软件系统的安装、测试以及使用说明,4）技术支持,5）配套的实验软件,公司工程师提供技术支持和服务,校企合作建设实验室培训基地提供学生实践/实习机会。,6）校企合作,企想物联网实验教学体系,产品列表：,企想物联网实验教学体系实验设备,产品介绍ZigBee产品,ZigBee协调器,ZigBee路由器,产品型号：CH-Z-C6911产品功能：协调器能够建立网络，并且对加入的节点进行管理和访问，对整个无线网络进行维护。,产品型号：CH-Z-RT6921产品功能：路由器节点用于连接其它节点和协调器，用于构建树状及Mesh网络。,产品介绍ZigBee产品,ZigBee传感控制节点,产品型号：CH-Z-SC6931产品功能：用于终端节点，配有DS18B20温度、STH10湿度、光敏、人体感应、燃气探测、烟雾探测、CO2浓度、干簧管等多种传感器，以及铵键、蜂鸣器、LED、数码管、直流电机、步进电机等多种输入输出控制器件。,产品介绍ZigBee产品,ZigBee参考节点,ZigBee定位节点,产品型号：CH-Z-RF6921产品功能：用于定位系统中的参考位置,产品型号：CH-Z-LN6922产品功能：用于定位系统中的盲节点，计算自己位置,产品介绍ZigBee产品,ZigBee监控软件,监视并管理传感器网络，可发现节点，生成并查看网络拓扑结构。,图形显示传感器数据可根据传感器数据，定义逻辑并发送节点控制命令配置无线传感器网络节点参数监控无线传感网络状况,产品介绍GPRS产品,GPRSModem,GPRS传感控制节点,产品型号：CH-GM501产品功能：提供高性能通信串口RS232，数据透明传输提供数据访问接口以方便计算机应用程序开发内嵌TCP/IP协议，便于网络化管理通过GPRS网络，实现短信收发与报警，实现与监控中心端的数据通信,产品型号：CH-GM501产品功能：提供多种传感器输入接口：温度、光敏、温湿度、CO2浓度、燃气探测、烟雾探测、干簧管、土壤温湿度、紧急按键等，进行多种传感数据的采集提供多种输出控制接口：直流电机、步进电机、继电器输出、数码管、LED流水灯等，进行多种输出设备控制内嵌TCP/IP协议，便于网络化管理提供GPRS网络技术支持,产品介绍GPRS产品,GPRS监控软件,设置GPRS节点参数设定服务器IP地址、端口号等图形显示节点传感器数据、包括温度、湿度、光强度、燃气、烟雾、CO2浓度、人体感应、干簧管等能够通过发出指令读取节点传感器数据能够发出指令控制节点按键、蜂鸣器、直流电机、步进电机、继电器输出等。,产品介绍蓝牙产品,蓝牙传感控制节点,蓝牙监控软件,产品型号：CH-B-SC301产品功能：提供多种传感器输入接口：温度、光敏、温湿度、CO2浓度、燃气探测、烟雾探测、干簧管、土壤温湿度、紧急按键等，进行多种传感数据的采集提供多种输出控制接口：直流电机、步进电机、继电器输出、数码管、LED流水灯等，进行多种输出设备控制提供蓝牙网络技术支持。,读写节点物理地址节点参数设置图形显示节点传感器数据、包括温度、光敏、温湿度、CO2浓度、燃气探测、烟雾探测、干簧管、土壤温湿度、紧急按键等能够通过发出指令读取节点传感器数据能够发出指令控制节点按键、蜂鸣器、直流电机、步进电机、继电器输出等,产品介绍WiFi产品,WiFi传感控制节点,WiFi监控软件,产品型号：CH-W-SC301产品功能：提供多种传感器输入接口：温度、光敏、温湿度、CO2浓度、燃气探测、烟雾探测、干簧管、土壤温湿度、紧急按键等，进行多种传感数据的采集提供多种输出控制接口：直流电机、步进电机、继电器输出、数码管、LED流水灯等，进行多种输出设备控制采用标准TCP/IP协议，通过WiFi网络，进行数据采集和输出控制，实现与监控中心端的数据通信,节点参数设置（波特率，接入点SSID，接入点频道，MAC地址，服务器IP地址、端口转发数据包大小等）侦听网络，生成节点树读取节点传感器数据（温度、湿度、光敏、加速度等）节点传感器数据RSS曲线发送节点控制指令,产品介绍RFID产品,LFRFID读写器（低频）,HFRFID读写器（高频）,产品型号：CH-R-L801产品功能：可通过串口、以太口、WiFi连接到PC；可读卡写卡并传送到计算机；可通过串口对读卡器进行设置支持标准：EMID，ISO11784/85（FDX-B）工作频率：125KHz读卡距离：0-7cm,产品型号：CH-R-H801产品功能：可通过串口、以太口、WiFi连接到PC；可读卡写卡并传送到计算机；可通过串口对读卡器进行设置支持标准：ISO14443A，ISO14443B，ISO15693工作频率：13.56MHz读卡距离：0-8cm,产品介绍RFID产品,高频RFID读写器（货架专用）,UHFRFID读写器（超高频）,产品型号：CH-R-H802产品功能：可通过串口、以太口、WiFi连接到PC；可读卡写卡并传送到计算机；可通过串口对读卡器进行设置；提供蜂鸣器报警和四组数码管显示。支持标准：ISO14443A、ISO14443B、ISO15693工作频率：13.56MHz读卡距离：0-12cm,产品型号：CH-R-S801产品功能：可通过串口、以太口、WiFi连接到PC；可读卡写卡并传送到计算机；可通过串口对读卡器进行设置支持标准：ISO18000-6C工作频率：840MHz-960MHz读卡距离：0-20cm,产品介绍RFID产品,产品型号：CH-R-M01产品功能：RFID中间件技术，屏蔽了RFID设备(阅读器、定位器等)的多样性和复杂性，能够为后台业务系统提供强大的支撑，从而驱动更广泛、更丰富的RFID应用。,单片机进行串