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教學實訓設備Teaching Equipment
設計原則
建設物聯網實訓室，將本著培養(yǎng)學生合理的知識結構、具備扎實的電子技術、現代傳感器和無線網絡技術、有線和無線網絡通信理論、信息處理、計算機技術、系統(tǒng)工程等基礎理論，掌握物聯網系統(tǒng)的傳感層、傳輸層與應用層關鍵設計等專門知識和技能，并且具備在本領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力以及較強的創(chuàng)新實踐能力。
系統(tǒng)結構
在技術架構上，物聯網工程綜合教學實訓平臺包含了完整的物聯網架構，包括：感知層、網絡層和應用層。
系統(tǒng)介紹
物聯網工程綜合教學實訓平臺提供了完整的物聯網技術組成，包括智能傳感模塊、RFID模塊、通信模塊、嵌入式網關、物聯網中間件等，并以工程化的方式把開發(fā)套件封裝成產品形式，通過工程化的互聯實現不同應用系統(tǒng)的搭建。 物聯網工程綜合教學實訓平臺適合支持物聯網概論、傳感器與檢測技術、射頻識別RFID技術、感知技術、條碼技術、智能終端與接口技術、嵌入式系統(tǒng)、無線傳感器網絡、移動通信技術、物聯網中間件技術等課程的綜合訓練實驗。
圖4-1 框架形式圖
圖4-2 物聯網實訓臺圖
基于工程方案可以實現通用的物聯網網絡架構，在傳感層通過無線組網或現場總線組網實現對各種物理量的傳感采集和反饋控制，通過RFID讀寫器實現對人或物體的ID識別，通過視頻圖像采集設備實現環(huán)境圖像數據獲取，數據通過網關轉換為標準的網絡數據流匯聚到云端服務器，在服務器端實現數據的智慧處理，再由服務器通過Internet或3G網絡實現廣域的數據發(fā)布，與各種終端，包括手機實現智能的交互與管理。
物聯網實訓臺支持多個物聯網相關課程的教學，課程的范圍涵蓋傳統(tǒng)的無線傳感網、基礎嵌入式開發(fā)等課程，同時也囊括了智能傳感器、物聯網組網技術、物聯網中間件技術、物聯網工程應用等課程。
圖4-3 物聯網實訓臺適合的課程
通訊模塊
無線通信：802.15.4/ZIGBEE通信單元 、Wifi通信單元、GPRS通信單元。
有線通信：RS232/485通信單元、CAN總線通信單元、以太網(RJ45)通信單元。
感知層智能傳感器
感知層是物聯網最重要、最基礎的部分，物聯網通過傳感器實現對現實物理世界的感知和量化。繼電器、控制器等執(zhí)行器是對物理世界操控的媒介，通過這些執(zhí)行元件與物理世界交互。實訓臺提供多種傳感器及執(zhí)行組件：
以上每個傳感器均為智能傳感器模塊，智能傳感器通過標準的SR-9總線接口把數據傳送給通信模塊；傳感器模塊即插即用，同時支持同步和異步通信方式，通信模塊自動識別傳感器。
應用層
應用層內置物聯網中間件、數據庫、物聯網管理系統(tǒng)，實現物聯網數據的存儲和管理。同時提供智慧家居、智慧樓宇等經典案例，每個案例完全開放。
