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转 物联网工程实验室  

2012-04-17 22:33:33|  分类: 物联网 |  标签: |举报 |字号 订阅

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建设的意义

1、国家将物联网作为一项战略性新兴产业,物联网的繁荣发展需要大量精通物联网信息技术的人才生力军。

2、物联网工程专业的学生和教师在教学以及学习物联网技术需要物联网工程实验室。

3、学校提高学生对于物联网技术的综合运用,以及加深技术和理论的结合。

  定位:

  物联网工程实验室面向物联网相关专业的高校。培养具有良好的科学素养,系统地、较好地掌握自然科学知识、外语能力,在传感技术、网络通信、嵌入式系统、信号与信息处理、移动计算、计算机应用技术等方面具备扎实的理论基础和专业知识,适应社会主义市场经济的发展要求的,具有创新精神和开拓意识的科学研究和工程技术方面的高级技术人才。

物联网工程实验室简介

 物联网工程实验室,是面向现代信息处理技术,用于培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的高等工程技术人才。让学生通过实际操作感受物联网工程的概念,达到知识结构合理,电子技术、现代传感器和无线网络技术、物联网相关高频、有线和无线网络通信理论、信息处理、计算机技术、系统工程、数据库等基础理论和谐统一,物联网系统的传感层,传输层与应用层关键设计等等专门知识和技能的统一,并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。

  物联网工程专业培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能,具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才。据测算,物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上,而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。涉及的技术有传感网技术、水声工程、新能源科学与工程、海洋资源开发技术、新媒体与信息网络、建筑节能技术与工程、纳米材料与技术。[1]

  物联网工程实验室一般建设的专业有物联网工程专业、计算机专业、信息工程专业等。实验内容所涉及的学科包括物联网工程专业开设的主要课程有:高等数学、大学物理、离散数学、物联网工程导论、电路与电子技术、数字逻辑与系统、C++程序设计、传感器技术、物联网通信技术、计算机组成原理、数据结构与算法、操作系统、计算机网络、单片机技术及应用、数据库原理、RFID原理及技术、嵌入式系统与应用、无线传感器网络等。 学生毕业后,可到政府部门、通信、物流、运输企业和大型生产企业等单位从事物联网设计、网络集成、运行及管理工作;在电网、建筑、现代农业、油气管道、公共事业等领域和各科研院所及企事业单位从事物联网系统开发、应用设计和维护等相关工作。

  物联网工程实验室实验的内容,可以分为传感层、网络层、应用层三个层面进行设计。以光载无线交换机为核心设备构建融合有线IP网、宽带无线局域网、光载无线技术、无线传感网络、嵌入式设备以及系统软件和应用软件于一体的物联网综合信息网络实验平台。

实验室涉及专业

网络通信:通信原理,光通信原理,无线通信原理 ,计算机网络

软件工程:网络编程技术,网络安全,数据结构,大型程序设计

物联网:嵌入式系统设计,物联网数据处理,物联网工程导论,传感网技术

实验室的功能

科研创新

  环境综合监测 ,港口物流仓储 ,智能电网

竞赛活动

  电子设计大赛,挑战杯,信息技能大赛

毕业设计

  教师的科学项目 ,物联网行业公司 ,物联网相关项目

基础教学&课程实验

  学生动手能力, 实践教学

 

实验室搭建技术

物联网信息平台

  物联网信息平台是以飞瑞敖光载无线交换机为核心设备构建融合有线IP网、宽带无线局域网、光载无线技术、无线传感网络、嵌入式设备以及系统软件和应用软件于一体的物联网综合信息网络实验平台。

  物联网其实是一个庞大的信息系统,是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”,真正的物联网是以网络为依托,把下层传感层的物体和上层的应用层软件相互连接,构成一个可以互通信息的庞大系统。物联网是由传感层、网络层、应用层三个层面构成,物联网工程实验室也应包含这三层,物联网信息平台技术搭建的物联网工程实验室能满足让学生接触到物联网三层方面的基础实验以及教师科研活动。

物联网信息平台结构

  从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。

  感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网获识别物体,采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。

  网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。

  应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。[2] 物联网信息平台涵盖物联网三个层次——传感层、网络层、应用层。

学校实验与行业应用结合,达到学以致用。

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 物联网信息平台层次结构

 

实验室技术要点

网络终端设备

  RFID射频识别器件

  射频标签、读卡器

  传感器件

  温度传感器

  湿度传感器等

  嵌入式设备

  各种嵌入式

  机器设备

  WiFi设备

  WiFi设备服务器

  摄像机、投影机

  电视机及各种

  WiFi手机等.

信号分布网络

  信号分布网络(公网)

  GPRS网络 (2G)

  CDMA网络 (3G)

  LTE网络 (4G)

  各种超3G网络

  信号分布技术(专网)

  有线以太局域网

  WiFi无线局域网

  一代:传统网关

  二代:WiFi交换机

  三代:光载无线交换机

应用服务软件

  网络管理软件

  管理软件

  测控软件

  网络服务软件

  Web 服务器

  Web 浏览器

应用实验举例

WiFi-PLC通信接口程序设计及控制实验

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物联网工程实验室wifi-plc通信接口实验举例

  实验内容:

  1、利用各种材料,小型步进电机搭建龙门吊以及交通系统的模拟环境。

  2、PLC编程,控制龙门吊上下左右移动及交通灯交通交替工作。PLC通信串口程序设置。

  3、将PLC上的串口与WIFI设备服务器相连,接入物联网实验平台,通过软件编程,远程控制龙门吊、交通灯工作。

  4、物联网实验平台开发。

实验室布局

      布局建议:实验中心以实验室+若干外景组成。在固定房间设立实验室,在校内区域设立如视频监控系统、环境监测系统等实验演示点。

  实验室面积以60-180平米为宜,是主要实验和演示区域,可供20到40名学生进行课程实验。

  实验室应提供良好的功能展示区,以便外界参观和学习。

  外围实验演示点面积不限,建议在在每个演示点处设立宣讲牌或海报。

  以上建议仅供参考,可根据学校具体情况而调整设置。

 

 

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