高校物联网实验室建设思路

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国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典型的交叉性学科融合、综合性高专业课程设计整合困难目前的3+1的方式专业学时不够实际应用案例缺乏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……人才培养目标实践、应用性强物联网实验室的需求分析物联网专业现阶段特征物联网专业人才培养目标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基础实验（掌握基础的射频技术、传感器、网络技术以及嵌入式开发等）物联网典型应用展示直观形象地对物联网专业及其应用的整体认识，激发兴趣综合应用实验（进行一些模拟仿真实验，培养学生一定的物联网技术综合能力，掌握一些典型的综合应用）构建典型行业应用实践/创新活动（面向行业的实践：物流应用、动物溯源系统食品安全、电力监控、温室大棚、智能家居等）/进行一些创新活动物联网实实验课程程内容1）嵌入入式（单单片机/ARM）2）传感设设备3）RFID4）无线传传感网络络实验5）以太网网/3G/GPRS/WiFi/蓝牙等接接入6）综合应应用实验验7）实践工工程实验验。。。物联网实验教学体系传感器设计无线传感网络构建嵌入式开发智能标签技术应用物联网构建与应用开发物联网实实验室架架构Zigbee实验套件件Wifi实验套件件Gprs/3G实验套件件Bluetooth实验套件件Rfid实验套件件常用传感感和控制制设备物联网网网关设备备…基础性实实验——实验设备备（一））超高频、、高频、、低频读读写模块块超高频、、高频、、低频天天线主控底板板wifi通讯模块块以太网通通讯模块块常用rfid标签…基础性实实验——实验设备备（二））基础模块块Zigbee实验套件件Wifi实验套件件Gprs/3G实验套件件Bluetooth实验套件件Rfid实验套件件常用传感感和控制制设备…简单应用用模块智能货架架应用框框架温室大棚棚应用框框架智能家居居应用框框架其他应用用搭建…1）嵌入入式基础础实验[基于于CC2530]2）传感技术实实验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）蓝牙技术实实验9）基于ARM的嵌入式实验验10）网关实验11）简单应用实实验……基础性实验——实验内容综合性实验——实验设备（一一）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控制设备…简单应用模块块智能货架应用用框架温室大棚应用用框架智能家居应用用框架其他应用搭建建…综合性实验——实验设备（二二）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帘模拟电视模拟风扇…1）传感设备备各种传感设备备的开发实验验2）zigbee技术zigbee组网节点板的控制制系统（传感感器和控制器器件）3）网关的嵌入入式开发基于ARM的嵌入式开发发4）远程监控上位机应用开开发实验5）gprs技术短信通信技术术6）……综合性实验——实验内容（一一）模拟交通模块块红绿灯控制模拟公交报站站模拟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（三三）1）智能小车车控制系统开开发实验小车动力控制制[基于51芯片的嵌入式式开发]小车路线控制制[基于红外传感感]小车远程控制制[基于蓝牙或ZIGBEE]2）小车定位系系统基于RFID应用开发3）路面设施远远程控制基于基于蓝牙牙或ZIGBEE4）统一的远程程监控和设定定基于网关的应应用开发实验验（ARM/上位机）5）……综合性实验——实验内容（二二）实践工程实验验主要是指基于于使用真实器器件在真实环环境的真实应应用与综合性应用用沙盘实验相相比，更加具具有实际应用用价值。一些典型的工工程性应用：：智能家居：在实验室内搭搭建样板间，，作为智能家家居实践工程程实验室（如果实验室室面积太小，，可以直接将将整个实验室室改造成物联联网实验室）温室大棚：可以在校园里里的类似花园园的位置搭建建温室大棚的的物联网应用实验。。。实践工程应用用实验（一））主要功能视频监控灯光、电动窗窗帘控制电视、空调控控制环境监测安防警报远程控制。。。涵盖技术涉及电子技术术、传感器技技术、单片机机、无线传感感网络，rfid技术，嵌入式式网关，中间间件，电机控控制，计算机机、网络通讯讯，音频视频频多媒体技术术实际工程应用用（一）主要功能视频监测植物物生长情况监测温度、湿湿度以及光照照度的数据控制灌溉控制大棚开启启/关闭远程控制和通通知功能涵盖技术传感器技术单片机无线传感网络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实验室建设的的需求分析物联网实验室室建设思路的的设想物联网实验室室建设体系实验室建设的的三大要素构建物联网实实验室的必要要硬件平台、、设备模块（如：传感、、控制、通讯讯、物联网网网关等）1）实验室设设备（硬件和和软件）2）配套教学学资源物联网实验必必须使用的软软件（如：开发环环境、中间件件软件、应用用软件、通讯讯协议等）配套的教学体体系与资源，，能够紧密配配合理论教学学课程（如：实验教教材、教学课课件、教学大大纲等）必须配备适当当的师资力量量3）师资力量量企想物联网实实验教学体系系企想物联网实实验教学体系系模块化/多样化实验设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教材/课件提供设计说明明书（电子原原理图/程序流程图））提供相关实验验课程的所有有规范源代码码1）配套的实验教教学资源2）源代码配套的教学体体系与资源，，能够紧密配配合理论教学学课程（如：实验教教材、教学课课件、教学大大纲等）公司提供专业业的师资培训训工程师不定期期来校技术讲讲座3）师资培训训企想物联网实实验教学体系系提供所有实验验课程需要的的软件系统提供相关软件件系统的安装装、测试以及及使用说明4）技术支持5）配套的实实验软件公司工程师提提供技术支持持和服务校企合作建设设实验室培训训基地提供学生实践践/实习机会。。。6）校企合作作企想物联网实实验教学体系系型号产品名称CH-OP-001物联网实验操作台CH-Z-C6911ZigBee协调器CH-Z-RT6921ZigBee路由器CH-Z-SC6931ZigBee传感控制节点CH-Z-RF6921ZigBee参考节点CH-Z-LN6922ZigBee传感定位节点CH-GM501GPRSModem型号产品名称CH-G-SC301GPRS传感控制节点CH-W-SC301WiFi传感控制节点CH-B-SC301蓝牙传感控制节点CH-R-L801LFRFID读写器CH-R-H801HFRFID读写器CH-R-S801UHFRFID读写器CH-R-H802HFRFID货架专用读写器CH-R-M001RFID中间件产品列表：企想物联网实实验教学体系系—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：协调器能够建建立网络，并并且对加入的的节点进行管管理和访问，，对整个无线线网络进行维维护。产品型号：CH-Z-RT6921产品功能：路由器节点用用于连接其它它节点和协调调器，用于构建树树状及Mesh网络。产品介绍——ZigBee产品ZigBee传感控制节点点产品型号：CH-Z-SC6931产品功能：用于终端节点点，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、干簧管管等多种传感感器，以及铵铵键、蜂鸣器器、LED、数码管、直直流电机、步步进电机等多多种输入输出出控制器件。。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：用于定位系统统中的参考位位置产品型号：CH-Z-LN6922产品功能：用于定位系统统中的盲节点点，计算自己己位置产品介绍——ZigBee产品ZigBee监控软件监视并管理理传感器网网络，可发发现节点，，生成并查查看网络拓拓扑结构。。图形显示传传感器数据据可根据传感感器数据，，定义逻辑辑并发送节节点控制命命令配置无线传传感器网络络节点参数数监控无线传传感网络状状况产品介绍——GPRS产品GPRSModemGPRS传感控制节节点产品品型型号号：CH-GM501产品品功功能能：：◎提提供供高高性性能能通通信信串串口口RS232，数数据据透透明明传传输输◎提提供供数数据据访访问问接接口口以以方方便便计计算算机机应应用用程程序序开开发发◎内内嵌嵌TCP/IP协议议，，便便于于网网络络化化管管理理◎通通过过GPRS网络络，，实实现现短短信信收收发发与与报报警警，，实实现现与与监监控控中中心心端端的的数数据据通通信信产品品型型号号：CH-GM501产品品功功能能：：◎提提供供多多种种传传感感器器输输入入接接口口：：温温度度、、光光敏敏、、温温湿湿度度、、CO2浓度度、、燃燃气气探探测测、、烟烟雾雾探探测测、、干干簧簧管管、、土土壤壤温温湿湿度度、、紧紧急急按按键键等等，，进进行行多多种种传传感感数数据据的的采采集集◎◎提提供供多多种种输输出出控控制制接接口口：：直直流流电电机机、、步步进进电电机机、、继继电电器器输输出出、、数数码码管管、、LED流水水灯灯等等，，进进行行多多种种输输出出设设备备控控制制◎◎内内嵌嵌TCP/IP协议议，，便便于于网网络络化化管管理理◎◎提提供供GPRS网络络技技术术支支持持产品品介介绍绍———GPRS产品品GPRS监控控软软件件设置置GPRS节点点参参数数设定定服服务务器器IP地址址、、端端口口号号等等图形形显显示示节节点点传传感感器器数数据据、、包包括括温温度度、、湿湿度度、、光光强强度度、燃燃气气、、烟烟雾雾、、CO2浓度度、、人人体体感感应应、、干干簧簧管管等能够够通通过过发发出出指指令令读读取取节节点点传传感感器器数数据据能够够发发出出指指令令控控制制节节点点按键键、、蜂鸣鸣器器、、直直流流电电机机、步步进进电电机机、、继继电电器器输输出出等。产品品介介绍绍———蓝牙牙产产品品蓝牙牙传传感感控控制制节节点点蓝牙牙监监控控软软件件产品品型型号号：CH-B-SC301产品品功功能能：：◎提提供供多多种种传传感感器器输输入入接接口口：：温温度度、、光光敏敏、、温温湿湿度度、、CO2浓度、燃燃气探测测、烟雾雾探测、、干簧管管、土壤壤温湿度度、紧急急按键等等，进行行多种传传感数据据的采集集◎提供多多种输出出控制接接口：直直流电机机、步进进电机、、继电器器输出、、数码管管、LED流水灯等等，进行行多种输输出设备备控制◎提供蓝蓝牙网络络技术支支持。读写节点点物理地地址节点参数数设置图形显示示节点传传感器数数据、包包括温度、光光敏、温温湿度、、CO2浓度、燃燃气探测测、烟雾雾探测、、干簧管管、土壤壤温湿度度、紧急急按键等等能够通过过发出指指令读取取节点传传感器数数据能够发出出指令控控制节点点按键、蜂蜂鸣器、、直流电电机、步步进电机机、继电电器输出出等产品介绍绍——WiFi产品WiFi传感控制制节点WiFi监控软件件产品型号号：CH-W-SC301产品功能能：◎提供多多种传感感器输入入接口：：温度、、光敏、、温湿度度、CO2浓度、燃燃气探测测、烟雾雾探测、、干簧管管、土壤壤温湿度度、紧急急按键等等，进行行多种传传感数据据的采集集◎提供多多种输出出控制接接口：直直流电机机、步进进电机、、继电器器输出、、数码管管、LED流水灯等等，进行行多种输输出设备备控制◎采用标标准TCP/IP协议，通通过WiFi网络，进进行数据据采集和和输出控控制，实实现与监监控中心心端的数数据通信信节点参数数设置（（波特率率，接入入点SSID，接入点点频道，，MAC地址，服服务器IP地址、端端口转发发数据包包大小等等）侦听网络络，生成成节点树树读取节点点传感器器数据（（温度、、湿度、、光敏、、加速度度等）节点传感感器数据据RSS曲线发送节点点控制指指令产品介绍绍——RFID产品LFRFID读写器（低频））HFRFID读写器（（高频）产品型号号：CH-R-L801产品功能能：可通过串串口、以以太口、、WiFi连接到PC；可读卡卡写卡并并传送到到计算机机；可通通过串口口对读卡卡器进行行设置支持标准准：EMID，ISO11784/85（FDX-B）工作频率率：125KHz读卡距离离：0-7cm产品型号号：CH-R-H801产品功能能：可通过串串口、以以太口、、WiFi连接到PC；可读卡卡写卡并并传送到到计算机机；可通通过串口口对读卡卡器进行行设置支持标准准：ISO14443A，ISO14443B，ISO15693工作频率率：13.56MHz读卡距离离：0-8cm产品介绍绍——RFID产品高频RFID读写器（货架专专用）UHFRFID读写器（（超高频频）产品型号号：CH-R-H802产品功能能：可通过串串口、以以太口、、WiFi连接到PC；可读卡卡写卡并并传送到到计算机机；可通通过串口口对读卡卡器进行行设置；；提供蜂蜂鸣器报报警和四四组数码码管显示示。支持标准准：ISO14443A、ISO14443B、ISO15693工作频率率：13.56MHz读卡距离离：0-12cm产品型号号：CH-R-S8