物联网无线传感网实验室建设立项报告

XXX学院实验室建设立项报告申请单位:实验室名称:物联网无线传感网实验室实验室面积： 100时项目负责人：负责人电话：申请日期：2019年12月01日实验室建设的论证报告及筹建规划实验室建设立项理由1)验室建设的必要性物联网技术作为一种能够实现物与物之间广泛和普遍互联的新型网络，正受到世界各国越来越广泛的关注和重视。无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)作为物联网的“神经末梢”是一种综合采集、处理和传输功能于一体的智能网络信息系统。业界认为这将是信息产业的又一次革命，它给人们的日常生活带来了翻天覆地的变化。无线通信技术的飞速发展、目前传感器家族的不断扩大和健全、计算机技术的日益进步和微电子技术的突飞猛进，都给无线传感器网络的发展提供了强有力的支持。无线传感器网络以其自身的绝对优点收到了国内外各界的广泛关注。如果说互联网的出现改变了人与人之间的沟通方式，那么无线传感器网络的出现将改变人类与自然界之间的交互方式。无线传感器网络应用已经由军事国防领域扩大到环境监测、家居、交通、农业、医疗健康等诸多领域。目前广泛应用于无线传感网络中的主要有zigbee、WIFI、Bluetooth、IPv6等技术。赠AHZigDec赠AHZigDecIEEEI'fcidL'RlLlOC-kI'fcidL'RlLlOC-kZigBeczZigbee是IEEE802.15.4协议的代名词，其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本，主要适合用于智能家居，工业控制，传感器网络等自动控制和远程控制领域。Zigbee由于其低功耗、低成本的特性，目前是无线传感网络中的主流协议，许多厂商都推出了Zigbee芯片，比如TI的CC2530。F WiFi即IEEE802.11协议，是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接人的无线电信号，广泛应用与互联网的无线接入，比如智能手机、笔记本电脑等。而随着WiFiDirect标准（目前火热的透传WIFI模块即为此标准产物）的延伸，使得WIFI也跨入到了无线传感网行列，由于WIFI协议直接与以太网标准保持一致性，使得由WIFI构成的无线传感节点可以很方便的与互联网连通，上层网络应用可以很好的直接对节点进行操作，所以市场前景也是一片光明。40乩花忖门;ilBluetooth（蓝牙）技术致力于在10~100m的空间内使所有支持该技术的移动或非移动设备可以方便地建立网络联系、进行话音和数据通信。蓝牙4.0的推出，将三种规格集一体，包括传统蓝牙技术、高速技术和低耗能技术。同时蓝牙的网络拓扑结构简单，目前实际应用也比较广泛，所以基于工业级的透传蓝牙模块也占有一席之地。IPV6技术不是一种无线标准，作为后移动互联网时代IP发展的一种方向，IPV6将延续以往的互联网网络通信标准，基于TCP/IP协议栈开发的互联网应用也可以很好的延续下去。物联网无线传感网络发展到现在，感知终端上的数据格式多种多样，难以统一管理运营，新型业务难以落地，由于缺乏统一的网络层通信标准，应用程序的开发处于无章可循的状态。基于这些需求，物联网和IPv6相结合也被称为“下一代无线传感物联网”。XXX学院作为国内本科院校之一，时刻关注行业发展趋势，紧跟行业发展步伐，在学校、学院领导的高度重视和精心组织下，我校成功申报了物联网工程专业。目前该专业本科生正处于基础课程学习阶段。为保证后续物联网无线传感网实验教学要求，急需建设与教学环节配合的物联网无线传感网实验室。2）实验室建设的可行性a.专业成果的支持和实训室建设的经验XXX学院信息与网络工程学院的计算机科学与技术、网络工程、信息与计算科学、物联网工程等专业经过多年建设与发展，已完成专业核心课程课标制定，实训教学体系的整体设计，在与行业和企业的合作中，逐步成为适应行业发展需求的特色专业。在人才

培养、课程改革、实践教学体系建设、师资水平、教材建设、科研成果等方面都取得了较好的成绩。随着学校教学改革的不断深入，特别是对物联网工程培养方向进行调整和优化，对教学内容及教学方法进行改革，使教学管理独具特色，教学质量稳步提高，为物联网无线传感网实验室的建设奠定了坚实基础。科硏合作实验室共建师资培训科硏合作实验室共建师资培训实验室功能实验室建成后，将成为XXX学院的物联网工程专业的重要实验、实习基地。将培养学生掌握无线传感网络的基本原理，并且使学生掌握的知识与社会应用实现同步，通过本实验室的建设，可以极大的提高学生的无线传感网络方案规划、网络实验设计，网络产品选用，网络环境配置与调试等方面的综合能力。实验室即将承担物联网工程专业及其它相关专业《传感器与检测技术》《无线传感器网络》、《物联网数据处理与分析》等核心课程对应的实验教学,实验教学量M88学时,新增实验项目M80个，受益学生勿50名，其基础实验能力和创新能力将会得到明显增强。此外，项目的规划、实施和绩效考评提升了职能部门及实验室工作人员的效益意识和管理意识，能有效地促进实验室管理规范化、科学化。在社会效益方面，无线传感网实验室的建设将为XXX学院教师从事无线传感网络方向的科研和网络工程、软件开发提供充分的条件，也可以促进XXX学院教学与科研部门发展，从而促进教学质量和科研水平的提高，促进学科和专业建设。伴随着社会进步，物联网行业发展的步伐，对无线传感网络设计方面人才需求的增加，把本实验室建设成为服务于学校服务于社会，培养高素质的人才具有重要意义。同时，实验室的建设可发挥认证与培训的社会品牌作用，无形中提升了学校在同类高校中的地位和影响力，客观上有力的支持了地方经济建设。实验室承担实验课程和任务通过课程教学大纲所规定的理论教学内容以及配套的实验环节教学，使学生将学到的网络知识、传感网络理论和无线传感网应用的基本理论知识得到验证，并通过实践、操作，获得一定的基本实验技能，提高分析和解决一般物联网数据采集、融合、存储和控制等问题的能力，为后今后的科研工作打好基础。1） 嵌入式系统、Linux/Android操作系统方向实验/实训课程体系；2） 物联网GPS/GPRS/北斗定位技术方向实验/实训课程体系;3） 传感器与检测技术方向实验/实训课程体系;4） 无线传感器网络方向实验/实训课程体系;5） ZigBee技术应用及无线传感器网络方向实验/实训课程体系;6） 无线Wifi传输技术方向实验/实训课程体系;7） 无线bluetooth传输技术方向实验/实训课程体系；8） 物联网数据处理与分析方向实验/实训课程体系;部分实验内容如下：①无线传感器网络:序号试验项目备注1Z-STACK协议栈基础实验Zigbee无2Z-Stack星状网实验线传感网3Z-Stack树状网实验实验

4SimpleAPI实验5绑定实验6串口互发实验7Z-STACK下串口应用编程实验8ZigBee拓扑显示实验9指定路由实验10多级路由实验11IAR使用实验：新建工程项目、工程设置、编程下载、调试12信道设置、PANID设置、组网实验13网络监控实验14实时数据米集实验15实时节点控制16警报实验17以太网连接实验18蜂鸣器控制实验（执行模块，Zigbee逆向通信控制实验）19家庭自动化实验（自动化关联执行动作实验）•••••••••②短距离无线传输技术（Zigbee、蓝牙、wifi）序号试验项目备注1定时器T1实验Zigbee无线通信技术实验2UART串口实验3AD转换实验4蜂鸣器控制实验5数码管控制实验6温湿度传感器采集实验7超声波传感器米集实验•••••••••

1CC2540BLE开发环境的搭建2CC2540串口通信实验3光照传感器采集实验蓝牙无线4温湿度传感器采集实验5门磁传感器采集实验通信技术6蓝牙组网配置实验实验7基于蓝牙的传感器组网配置实验.•••••••••1Wifi模块组网配置实验2Wifi模块网络传感器配置实验3Wifi网络传感网之振动传感器实验WIFI无4Wifi网络传感网之数码管和蜂鸣器控制实验线通信技5Wifi网络传感网之多种传感器综合实验术实验•••••••••1基于Android跨网络通信实验拓展、创2基于Android跨网络关联自动化报警设计实验3基于Android跨网络关联自动化控制设计实验新项目•••••••••（毕设）③传感网原理及应用技术序号试验项目备注1温度传感器的原理及数据采集实验2湿度传感器的原理及数据采集实验3光照传感器的原理及数据采集实验基础实验内容4霍尔传感器的原理及数据采集实验5超声波传感器的原理与数据米集实验6压力传感器的原理与数据米集实验7烟雾传感器的原理与数据米集实验

8酒精传感器的原理与数据米集实验9门磁传感器的原理与数据米集实验10雨滴传感器的原理与数据米集实验11人体感应传感器的原理与数据米集实验12红外对射传感器的原理作与数据米集实验13震动传感器原理与数据米集实验14数码管执行单元的原理与指令编译实验15LED执行单元的原理与指令编译实验16电机执行单元的原理与指令编译实验•••••••••1基于Android操作系统的空气温度监测系统开发创新项目2基于Android操作系统的人体感应监测系统开发创新项目3基于Android操作系统的烟雾监测系统开发创新项目拓展、创新项目4基于Android操作系统的超声波监测系统开发创新项目（毕设）5基于Android操作系统的温度监测系统开发创新项目•••••••••4.实验室布局设计本实验室面积100m?,能容纳50人以上的班级，2人一组，30张学生实验桌,60张学生座椅；教师讲桌及座椅各1张；另外本实验室为无线传感网实验室，可选配套相应的智慧教室组件，既提高了实验室整体形象，又可为学生提供动手操作的平台。叮调捋制系统讲台亚[I亚1JC匸

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啊Isll¥：OOOCOOOO移动互联卄发去杵<J<J5.实验室硬件环境建设主要配备物联网无线传感网教学实验系统30套、学生计算机30台、学生桌椅30套、教师计算机1台、教师桌椅1套、交换机1台、投影仪1台。主要硬件设备：

物联网无线传感网教学实验系统，采用Cortex-A8/A9/A15嵌入式处理器作为智能终端，按照物联网的三层体系架构设计的，全面覆盖了物联网无线传感网大部分知识点，如zigbee，ipv6,wifi、蓝牙、NRF和433M等。主要用来配合理论课程的教学与实验,进一步理解和巩固课堂学习的内容，完成学生物联网无线传感网基础知识的学习、基础能力的培养。Contis由阴旺活9内fllFlASHiMTFT阳辑lit!朋V^lfiCE.Contis由阴旺活9内fllFlASHiMTFT阳辑lit!朋V^lfiCE.占iiWid立瀬出.面号羽抽网惭胃环RFID喷块引旺135KBW：LFjISCM<44SVHiHF>旧01&6旳|肝1fflinM^AMiunF!-CVT-WSN-S物联网无线传感网教学实验箱实物图CVT-WSN-S物联网无线传感网教学实验系统是一款综合多协议无线传感的实验设备。从无线传感网专业的角度出发，采用强大的Cortex-A8/A9/A15（可搭配Linux/Android/WinCE操作系统）嵌入式处理器作为智能终端，支持zigbee，ipv6,wifi、蓝牙、NRF和433协议，配合多种传感器模块，同时可扩展工业控制和射频识别模块，如北斗/GPRS、指纹识别、14443和125K。系统提供丰富的实验例程，便于物联网无线网络、传感器网络、RFID技术、嵌入式系统、下一代互联网等多种物联网课程等的学习。CVT-WSN-S物联网无线传感网教学实验系统目标是培养基础扎实、技术过硬的具有创新精神的无线传感网专业化优秀人才。针对于无线传感