物联网上海企想物联网实训室方案

物联网上海企想物联网实训室方案 物联网是通过信息传感设备，按约定的协议实现人与人、人与物、特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息，结合互联网息的传送与交互，采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提高对物质化的决策和控制。物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命，而在其系统集成和应用端，可以说物联网技术将能够应用于工业、农业、服务业、环保、军事、交相关产业的时机日趋成熟，欧美等发达国家将物联网作为未来发展的重要领域。美国将在经济繁荣和国防安全两方面至关重要的技术，以物联网应用为核心的“智慧地球”计国际对话在内的物联网领域十四点行动计划。讲话：提出了“在激烈的国际竞争中，迅速建立中国的‘传感信息中心’或‘展开，中国物联网产业发展面临巨大机遇。兴产业相关专业的重点，开始鼓励各高校申报相关专业。可以预见，在不久的将来，无线传感网络将给我们的生活带来革命性的变化。物的“InternetofThings”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别等各种传感技术，通过计算机互联网实现物享。把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位一种网络。物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。网络层是物联网的神经中枢，就像大脑的信息传递和处理。网络层包括通信与互网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网结构中的神经中枢和大脑。应用层是物联网的“社会分工”，与行业需求结合，实现广泛智能化技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化。不可能呈现为一个整体形式而是以局部和行业的应海量并冗余信息的智能处理，智慧应用是关键。抓国物联网的发展机会。1.2建设物联网实训室意义物联网技术面向现代信息处理技术，培养从事物联网领域的系统设方面的高等工程技术人才。可以培养学生合理的知识结构、具备扎实的电子技术、现代络技术、物联网相关高频和微波技术，有线和无线网络通信理论、信息处理、计算机技基础理论，掌握物联网系统的传感层，传输层与应用层关键设计等专门知识和技能，并领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。个专业方向。此分类基于对物联网产业的层次化理解，物联网作为一个宏大的产业，领域，其最终应用应为一个复杂的链条网，下层是与物理世界联系的纷繁复杂的数据采将数据以各种接入方式进入互联网等各种通讯网络，使数据自由迅速的流动，而在应用业的专家和用户智能的对数据进行远程、智慧的使用。基于此理解“传感采集控制”、“通信网络”、“传感采集控制”专业方向主要培养学生学习和掌握现有的和未来可能发展的各种传感及传感数据采集设备、传感及控制设备的设计和开发，学生完成试验课程后能开发、使用、维护不同的物联网节点、数控设备等。“通信网络”专业方向主要培养学生学习和掌握数据和设内容，学生完成试验课程后能够根据实际应用环境设计、开发、使用、维护和控制信号的应用设备等。“系统应用”专业方向主要培养学生学习和掌握物联网技安全、系统集成、数据使用等能力，学生完成试验课程后能够根据实际使用、维护全面的物联网行业应用系统等。通过基础课程教学结合实训室的实验和实训，让学生充分动训练，并且使用无线单片机设计微功耗无线网络节点，各种网络路由器，无线有线网独立使用无线单片机，构架设计各种物联网应用系统。通过教学和实践的结合，感知结合、方案设想与实际验证的结合，提高学生的动手能力，积累实践经验，从而整体平。物联网把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来了“物联网”的概念。报告指出：无所不在的“物联网”通信时代即将来临，米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。均将传感网列入重点研究领域。传感器网络标准工作组组长、上海微系统所副心中心，或者叫“感知中国”。并指出，要早一点谋划未来，早一点攻破传感和人才，占领科技和经济发展制高点，保证我国具有可持续发展的能力和可持续的竞争力。过理论研究和物联网实训室的实验水平来进一步提高学校在物联网领域的科研水平。“物联网”被称为下一个世纪人类面临的又一发展机遇，传技术之首。物联网的关键技术：传感器技术、智能嵌入式技术、射频识别技受青睐的技术人才。通过教学和实践的结合，感知体验提高学生的动手能力，积累实践经验，提升学生在相关行业的竞争力，培养基本功扎实的专业技术人才，以满足日益蓬勃发展的行业人才需求。1.3建设目标和特色典型物流、农业和智能家居等实际应用，同时也可以作为其他相关多个学科的实训基地。l建设一个教学研的统一实训平台，集教学、实训、创新、演示和研发功能于一体，围绕物联网主题,特设计及应用，融合各种技术，进行创新试验。l模块化：采用模块化的设计模式，可以根据实际需求选配各种模块组建l易操作：采用一体化的操作台，集成监控屏幕、传感器、执行器件、跳线、开关、监控仪表、串口插槽等；并采用可视化的监控软件，界面友好，操作简便。l真正的“透明”教学，通过直观和形象的应用场景，使学生景；开放产品设计的软硬件资源，同时配套详细的教学试验文档，让学生以工程开发形式学习原理知识，融会贯通各个学科的知识，达到真正的学以致用。2.1设计思想物联网实训室设计思想：以物联网技术为核心，兼顾当前流行技术的发展趋势，注重各种技术之间的融合与灵活应用，理论联系实验，实验联系工程项目，既可满足日常教学要求，同时注重创新实验及项目实践，能够将物联网技术真正融会贯通到实际应用中。建设物联网实训室，将本着培养学生合理的知识结构、具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网络技术、物联网相关高频和微波技术，有线和无线网络通信理论、信息处理、计算机技术、系统工程等基础理论，掌握物联网系统的传感层、传输层与应用层关键设计等专门知识和技能，并且具备在本领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。物联网实训室集教学、实训、创新、演示和研发功能于一体，作为整个学校物联网的中心，亦可作等，以及各种技术间的综合应用。(2)采用模块化的设计模式，可根据实际需求选配各种模块组建实训环境。我们采用模块化的设计，提供多种模块化的配套产品，包含典型传感器（例如，温度传感器、湿度等。物联网实训室采用模块化的配套产品，每个模块都是整个实验系统中的一环，可进行单独模块的教(3)可扩展性与灵活性各模块化的产品提供可融合的开放接口，各模块设备间可灵活组合，可根据独特的设计及应用，融合各种技术，进行创新教学与实验，以及综合性的应用。(4)易操作性，方便教学与实验提供方便的操作环境，而且提供集成监控屏幕、各种传感器、执行器件、跳线、开关、监控仪表、串口插槽等，对操作台上的所有元器件，均提供便利的操作简便。(5)提供模拟物联网应用演示和相关产品展示除了基本的教学与实验外，还将在物联网实训室中提供一个模拟物联网应用展示和物联网相关产品展示。模拟应用演示能够直观展示各种物联网应用，使学生直观、直接体会传感网和物联网的应用场景，不只是每一个点，而是可以了解物联网应用的整个系统，以激发学生兴趣。模拟应用演示主要有几个方面：模拟物流应用演示，模拟农业环境中的温度和湿度监控，模拟智能家居应用等。物联网相关产品展示，能够让学生了解典型物联网应用中的相关产品，从技术上来看，主要提供的区域规划是物联网实训中一个重要的部分，通过区域规划，能将教学与实训、创新与应用很好地融合在一起，既能方便教师教学，又要有利于学生进行独立实验，以及学生间的分组创新实验，同时又使得学生能够了解物联网的实际应用，以及物联网的相关产品。基于以上的想法，物联网实训室要兼顾教学、实训、创新、应用与科研于一体，以及根据物联网实训室设计思想，我们拟将实训室划分为教师教学区、学生实验区、应用演示区和产品展示区。该区域供教师进行教学演示使用，每个物联网实训室可以设定一个教师教学区，提供一个大的物联网实训操作台，面向学生摆放，以大屏幕投影的方式，清晰地展现教师教学过程。该区域为学生提供物联网基础实验平台，同时也可以自由组合多个模块，进行创新），完成物联网综合实验。该区域提供物联网实际应用演示系统，以大屏幕交互的方式，实现物联网中心数据的综合演示，直观展示各种物联网应用，使学生直观、直接体会传感网和物联网的应用场景，不只是每一个点，而是可以了解物联网应用的整个系统，激发学生兴趣。产品展示区将围绕“采集、传输、处理、应用”四大核心领域，展示物联网产业链上各个关键环节的新技术、新产品、新装备、新工艺和新的解决方案，展示物联网在工业、电力、物流、交通、安防、环保、医疗、银行、广电、家居等领域的全新应用，让学生了解当前物联网技术、发展趋势，以及相关产品。该区域供教师进行教学演示使用，提供一个物联网实训操作台，面向学生摆放，并以大屏幕投影方该区域为学生提供物联网基础实验平台，同时也可以自由组合多个模块，进行创新实验。主要能够该区域提供物联网实际应用演示系统，以大屏幕交互的方式，实现物联网中心数据的综合演示，直观展示各种物联网应用，使学生直观、直接体会传感网和物联网的应用场景，不只是每一个点，主要可以了解应用的整个系统，激发学生兴趣。该应用演示系统模拟了物联网在物流中的实际应用，具体如下：在物流系统中，实现货品的登记、货品出库管理、货品在运输过程中的定位，以及货品卸该应用演示系统模拟了物联网在农业环境中的实际应用，具体如下：在农业环境中，放入各类传感器，通过其采集数据，将数据传送到无线传感器网络节点。器网络网关，将数据信息传送到网络中的服务器，通过相关后台软件进行数据统一管理，为用户提供数据查询，决策指导等。该应用演示系统模拟了物联网在家居中的应用，如下：智能家居，以样板间的形式呈现未来家居的物联网交互方式，传感网控制单元内嵌到各个安防监控，智能调节，警报，以及远程监控等，构建一个智能智慧的家居环境。产品展示区将围绕“采集、传输、处理、应用”四大核心领域，展示物联网产业链上各个关键环节的新技术、新产品、新装备、新工艺和新的解决方案，展示物联网技术与相关产品，让学生了解当前物联网技术、发展趋势，以及相关产品。相关产品如下：传感器模块：湿度传感器、湿度传感器、光敏传感：＜针能与开发的相应底板连接构成完整系统。l提供数据访问接口以方便计算机应用程序开l协调器能够建立网络，并且对加入的节点进行管理和访问，对整个无线网络对芯片的程序进行复位方便调试和程序运行。度传感器电路、高性能串口通信电路、蜂鸣器控制电路、继电器控制直流电机电路、光敏各种方向按键与选择取消按键。源范围之内。3.1.4设置与监控软件机可视化监控软件。主要功能如下：l监视并管理传感器网络，可发现节点，生l图形形式传感器数据。显示各个节点温度、湿进行控制。如温度超过50℃,关闭加热器。温度低于20℃打开加热器等等。：＜3.3蓝牙模块l蓝牙从机节点，包括蓝牙通讯顶板和支持电3.4Wifi模块Wifi模块包括Wifi节点及Wifi监控软件等l节点包括wifi通讯顶板和支持电路底板（电源、接口以及传感器电路）。l可设置识别到标签或卡后:蜂鸣器响\读卡模块震动等银色/黑色铝合金/不锈钢签流）。示。支持的业界大部分厂商的主流rfid读写器3.6操作台产品功能：为学生实验提供方便的操作环境，能够实现对操作空间环境的改变，包括温度、湿度、灯光等。对于操作台上所有的元器件，均提供便利的插口，便于操作。）：l智能开关：智能家居产品，通过设置产品模块进行控制，用于智能家l智能插座：智能家居产品，通过设置产品模块进行控制，用于智能家3.6.1操作台面板设计底板放置键盘、鼠标等，并且可以对各种模块和计算机之间进行连线操作控制连线部分。强电部分隐藏到控制台里面。具体电路图如下：件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性，可达到无触点无火花地接通和断开电路的目 据件不同。度、光敏传感器，并保留传感器接口，外接传感器。4.3蓝牙蓝牙连接读取蓝牙节点的传感器数据。度、光敏传感器，并保留传感器接口，外接传感器。4.4Wifiwifi实训环境取各个节点的传感器数据。：（湿度、光敏传感器，并保留传感器接口，外接传感器。3、通过wifi网络采集传感器数据，包括温度、湿度、光敏等实验目的：掌握通过wifi节点读取传感器数据实验目的：掌握通过wifi节点控制执行设备。为有源标签和无源标签。目前电子标签的厂商比较多，可按照需求进行定制。管理信息系统，并通过应用系统反应在程序界面上，供操作者浏览、术也降低了应用开发的难度，使开发者不需要直接面对底层架构，而通过中间件进行调用。l控制台软件：对读写器进行设置、读写标签界面4.6综合演示4.6.1智能车辆管理系统物联网实际应用系统有一个亲身的感受，进行创新应用和开发。设备清单：2用于读取车辆上的电子标签，可插wifi射频顶板22221114.6.2智能温室大棚系统物联网在农业领域中有着广泛的应用。我们从农产品生产不同的阶段来看，无论是从种植的培育阶段和收获阶段，都可以用物联网的技术来提高它工作的效率和精细管理。目前，温室大棚在农业中应用非常广泛，因此我们选择采用物联网技术建立一个智能温室大棚模拟测控系统。温室大棚多用在不适宜植物生长的季节，如低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗，因此对植物生长环境的要求要精确地多。在温室环境里，单个温室即可成为无线传感网络的一个测量控制区，采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点（如风机、低压电机、电磁阀等工作电流低的执行机构）构成无线传感网络来测量环境、实现温室集约化、网络化远程管理。：（监控中心电脑通过无线传感网络读取传感器数据，并根据定义好的逻辑模型，控制各种执行器件，智能家居是目前物联网技术应用最多的领域。物联网智能家居应用包括智能家电、安防系统、可视对讲、远程控制、智能影音等，为了提高实训效果，我们采用了智能家居模型来模拟实际系统，具体配置如下。称点红外传感器（节点加外接传感器与控制节点结合，进行可控制设备间的通讯，及通过继电器控制对象。8继电器市电供电，与传感器节点连接，进行可控制设备间的通讯，及通过继电器控制对象。62灯311模型：网关可通过无线路由器连接到Internet.远程控制：可通过手机、电脑灯对家中的环境进行远程监控设置。智能背景音乐：控制背景音乐。5.1项目阶段物联网实训室建设项目主要分为如下几个阶段：为保证实训室建设整个项目的逐步完成并达到正常投入使用，从规划、设计、实施、维护到试运行的整个项目过程都投入了业务精通的团队。为实训室的建设做充足的准备工作。这是后期实施的依据。做好质量监控，把握好进度。5.2项目实施过程对用户物联网实训室场地进行现场勘测，根据实际布局图，布局图中明确标明教学区、学生实验区、应用演示区行确认，最终双方达成一致。根据用户的建议，给出明确的具体实训设备清单，作为项目实施的依据。制定该实施过程的进度计划，并做好进度控制措施，以及严格的质量控制。应用演示功能测试等。以期最终交付给用户的是功能完善的物联网实训室。5.3提供师资培训与手册针对该物联网实训室，交付使用时对教师提供一天免费现场培训。另外，考虑到目前物联网方面师资缺乏的现状，可考虑在实训室建成的两年内，每年为用户提名教师的免费培训。为方便教师教学和学生实验，提供物联网实训室实验指导手册。5.4技术服务在实训室项目完成后，对实训室的使用和维护向用户技术人员做出详尽的在现场操作。当实训室交付用户使用后，如用户遇到网络问题，将派技术人员能够及时地反馈客户意见，快速上报，快速处理，改进服务质量。6.1物联网涉及专业物联网是一门综合性交叉学科，涉及电子、嵌入式开发、自动化控要桥梁。信等领域。多科专业，将专业分为基础原理型、实验型和应用项目型，物联网技6.2物联网实训室课程体系建设物联网实训室，拟培养目标：通过教学和实践的结合，使得学识和基本技能，感知