浙江省小学物联网实验条件装备指导意见

1、浙江省小学物联网实验条件装备指导意见1 范围本文件规定了浙江省小学物联网实验的定义、 场所要求、 环境要求、装备内容、实验项目和教师能力。本文件适用于浙江省小学物联网实验器材的装备。2 定义2.1 物联网运用传感器、 电子标签等信息传感设备， 把各种物体与互联网连接起来， 进行信息交换 和通信，实现对物体的智能化识别、跟踪、监控和管理的一种网络。2.2 小学物联网实验基于普及物联网知识， 提升学生的物联网认知度， 培养学生动手能力、 创新能力以及协作能力为目标， 运用情景式模型、 拼接式模块及应用平台等物联网仪器开展物联网教学的实验。3 场所要求3.1 面积按照学生均面积不小于1.58 m2选

2、择教室。3.2 地面与走廊的地面不宜设台阶。地面应平整、易清洁、耐磨、防滑。3.3 门窗应设置前后门，门洞的宽度不应小于1200 mm ，门应向疏散方向开启，开启的门窗不得挤占走道的疏散通道。临空窗台高度不应低于0.9m 。3.4 网络应设有 1 个或以上的千兆网络接口。3.5 综合布线室内电源应设总控开关， 设备系统、 空调、 照明和电源插座用电应分路设计和分别控制。室内的电力线和信号线敷设应按标准分开。3.6 供电教室电气线路应采用防火要求的暗敷配线方式，安装剩余电流 （漏电） 保护器。供电电源额定总容量（设备系统的用电容量）应不小于设备总功率的1.52倍。3.7 接地教室应有可靠的保护接

3、地线，接地电阻应不大于4QO3.8 消防应备有效的消防（防火、防潮、防盗等）设施。4 环境要求4.1 采光宜采用单侧进光，主要采光面应位于学生座位左侧。4.2 遮光窗户宜装遮光帘。4.3 照明应采用冷光源，宜采用3300K5500K色温的三基色荧光灯，电子整流器，显色指数不宜低于 80。书写板宜设局部照明，书写板面的平均照度应不低于500lx ，照度均匀度不低于0.7 。4.4 温度当室内安装空气调节设备时，室内温度夏季宜不高于28，冬季宜不低于19。4.5 湿度室内空气的相对湿度宜在50%70%。4.6 通风换气室内换气次数要求不低于34次/h,宜采取各种强制性的通风措施，使室内二氧化碳浓度

4、低于1.5 %°。4.7 噪声室内环境噪声应不大于55dB。4.8 环保新建、改建、扩建的专用教室，甲醛、苯、氡等有害气体和放射性污染应符合 GB 18580-2001 、 GB 18581-2001、 GB 18583-2001 、 GB 18584-2001 标准中的限量值。5 装备内容5.1 实验仪器类别情景式模型包括智慧农业模拟系统、 智能家居模拟系统以及数字气象站模拟系统等， 主要培养学生对物联网的认知度。拼接式模块包括感知层模块、网络层模块、应用层模块及配套附件，主要培养学生动手能力、创新能力。应用平台包括软件、终端以及学校自建的应用场景，主要给学生一个对物联网的真实体

5、验感。5.2 实验仪器配备要求情景式模型有智能物流、 智能医疗、智慧农业、智能家居等等，本配备要求中选择了三 个技术成熟且现实中常见的案例，有条件的学校可自行选择配备。拼接式模块主要由感知层模块、网络层模块、应用层模块及配套附件组成，本配备要求中按照每个教室 45人为例，学生以每 3人一套，教师配备两套的原则配备。应用平台中的应用场景由学校自行建设，本文件中只规定了软件和终端的要求。实验仪器配备要求（见表 1）为小学物联网实验仪器需配备的最低要求，有条件的学校 可以按需增加设备种类，提高设备功能规格和配备数量。表1实验仪器配备要求序号名称功能规格单位配备 数量一情景式模型1智慧农业 模拟系统包

6、含温度传感器模块、湿度传感器模块、二氧化碳传感器模块、 光照度传感器模块、 WIFI模 块、控制模块、加湿器、风机、 LED暖灯、摄像头等。套12智能家居 模拟系统包含声音传感器模块、光照度传感器模块、温 度传感器模块、热释电红外传感器模块、控制 模块、WIFI模块、LED照明灯、风扇、加湿器、 蜂鸣器等。套13数字气象站 模拟系统包含风向传感器模块、风速传感器模块、降 雨量传感器模块、光照度传感器模块、温度 传感器模块、湿度传感器模块、大气压传感 器模块、Wifi模块、控制模块、蜂鸣器模块 等。套1一拼接式模块（一）感知层模块1声音传感器模块检测声波强度的变化值；量程：60db100db;分

7、度值：0.1db。个172温度传感器模块感知环境温度变化值；量程：温度-10 C100 C;分度值：1 Co个173光照度传感器模 块检测光 照度的强弱变化值；量程：0lux-1000lux ;分度值：1lux。个174热释电红外传感 器模块检测人体辐射的红外线；量程：W 100度锥角，0cm 300cmio个175二氧化碳传感器 模块感知二氧化碳气体浓度变化值；量程：350ppm 5000ppm；分度值：1ppmu个176丁烷传感器模块感知可燃气体（丁烷）浓度变化值；量程：300ppmT- 10000ppm；分度值：1ppnn个177称重传感器模块感知物体质重的变化值；里程：0g500g;分

8、度值:1g。个178湿度传感器模块感知环境湿度变化值；量程：20%RH-90%片H分度值：1%RH个179RFID电子标签模 块可以储存信息，附带阅读器；个17（二）网络层模块1连接线用于电子元件之间的相互连接，以实现信息数据传输，可以是杜邦线或者串口线。条2WIFI模块符合 IEEE 802.11b/g/n 标准。个17（三）应用层模块1控制模块cpu>8位，主频> 8mhz,闪存m8K;含可控制 数模兼容接口，具备端口扩展能力。个172语音播放器模块内置语音芯片，可以根据指令播放语音。个173蜂鸣器模块有源蜂鸣器，可附于提醒或警报。个174电子开关模块用于驱动外围设备，控制电源

9、通断。个175LED数码管模块二位或者四位。个176LED灯个177电机模块可以让控制模块驱动旋转。个17（四）配套附件1电池盒可装5号电池3节，带开关，能与电子模块相 互连接。个172电池5号干电池或充电电池。节513电源适配器5V, 2A; 3c 认证。个174编程软件提供图形化（scratch ）编与方式套175控制平台通过远程控制和命令，实现物联网功能。套176平板电脑（8.9英寸12.1英寸）触控液晶显示屏，内 存1G以上，可参考当前主流配置。块177机械构件ABS材料，由结构件和连接件组成，可以搭建 /、同的模型。套178课程教材教学资源，产品说明书、使用手册套17二应用平台1软件

10、能实现对物联网数据采集、统计、分析、控制 等功能，实现互联网互通，实现物联网功能。 包含计算机和移动端应用软件等套12终端包含物联网数据采集终端设备、控制设备、执 行设备等套1注：表内所有电子模块均内置可插拔接口，相互间可通过连接线连接工作。6 实验项目根据装备的内容，小学物联网实验可开设的实验项目见表 2和表3。以下所有物联网实 验项目仅作为示例， 建议学校自行开发实验项目， 建设校本课程。情景类模型开展的实验项 目以三大情景类模型展现。 拼接类开展的实验项目以节能环保、 家居安防以及娱乐游戏三类 主题设置，宜配合机械构件构造模型。表2情景类模型开展的实验项目序号示例描述1智慧农业模拟系统实

11、现远程实时监测植物生长环境，通过计算机软件界面或校园网 站实时显示监测数据；当环境湿度低于正常值，控制加湿器调节 环境湿度；当二氧化碳浓度低于正常值，控制风机调节二氧化碳 浓度；当环境温度低于正常值，控制LED暖灯调节环境温度。2智能家居模拟系统实现远程实时检测家居环境，通过计算机软件界面或校园网站实 时显示检监测数据；当有人闯入，蜂鸣器发出报警；当环境光照 度低于正常值，控制照明灯调节环境光照度；当环境温度高于正 常值，控制风扇调节环境温度。3数字气象站模拟系统实现远程实时监测气象环境， 通过计算机软件界面或校园网站实 时显示监测 环境中的风速、风向、降雨量、大气压 、温湿度、光照强度等数据

12、。表3拼接类模块开展的实验项目序号示例描述所需器材一娱乐游戏1电子秤当称物体重量时，LED数码管 模块自动显示所称物体的重量，语音播放器播放所称物体的重量。控制模块、语音播放模块、LED数码管模块、连接线、称重传感 器模块、电池盒、电池2能听会说的温度计当听到询问温度的声音时，自 动播报当前温度。控制模块、语音播放模块、连接 线、声音传感器模块、温度传感 器模块、电池盒、电池一家居安防1二氧化碳监控当二氧化碳浓度过高时，风扇 自动旋转起来。控制模块、二氧化碳传感器模 块、连接线、蜂鸣器、电池盒、 电池2门禁监控RFID电子标签模块阅读器感知 电子标签信息不符合时，蜂鸣 器发出警报声。RFID电

13、子标签模块、电子开关模 块、连接线、蜂鸣器、电池盒、 电池3可燃气体监控当丁烷浓度过高，蜂鸣器发出 警报声。控制模块、丁烷传感器模块、连 接线、蜂鸣器、电池盒、电池二节能环保1声控灯当听到声音的时候，LED灯自控制模块、声音传感器模块、电动亮了。子开关模块、连接线、LED灯、 电池盒、电池2温控风扇当温度高于某个值，风扇自动 开启。控制模块、温度传感器模块、电 子开关模块、连接线、小风扇、 电池盒、电池3光控灯当环境光照度过低时，LED灯亮了。控制模块、电子开关模块、光照 度传感器模块、连接线、LEW、 电池盒、电池4楼道灯当有人走近时，LED灯亮了。控制模块、热释电红外传感器模 块、电子开关模块、连接线、LED 灯、电池盒、电池7教师能力7.1 物联网知识熟练掌握小学阶段物联网的相关知识。7.2 计算机和软件7.2.1 软件知识了解软件各功能，能够熟练使用软件的通