【正文】 物聯(lián)網(wǎng) /嵌入式 /軟件工程 感知 C 系列 新型 集成實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室 建設(shè)方案 20xx 年 7 月 6 日 主要特點(diǎn)： 升級(jí)最新技術(shù)，單一實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)工位實(shí)現(xiàn) 基礎(chǔ)實(shí)踐 /專業(yè)實(shí)踐 /應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)踐 全部 需求 首創(chuàng) 實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室 整體 無(wú)線 網(wǎng)絡(luò)覆蓋 互聯(lián) ，儀器化， 云計(jì)算 ，物聯(lián)網(wǎng) 應(yīng)用 深度現(xiàn)場(chǎng) 體驗(yàn) 簡(jiǎn)約 集成 易教 應(yīng)用實(shí)訓(xùn) 2 無(wú)線龍科技集團(tuán) 目錄 1 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的目標(biāo) ................................................................................................... 2 背景 ............................................................................................................................................... 2 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo) .......................................................................................................................... 4 2 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)理念與指導(dǎo)思想 ..................................................................................... 5 3 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案 ...................................................................................................... 5 4 實(shí)驗(yàn)室可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程和應(yīng)用實(shí)訓(xùn) ...................................................................... 13 5 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 介紹 .................................................................................................... 31 6 其它需要說(shuō)明的問(wèn)題 ............................................................................................. 50 7 感知 C 系列實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室報(bào)價(jià)單 .................................................................................. 1 8 物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)典 傳統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備清單（選擇方案） ........................................................... 2 無(wú)線龍科技集團(tuán) 1 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的目標(biāo) 背景 3 無(wú)線龍科技集團(tuán) 物聯(lián)網(wǎng)（ Inter of Things）并非一個(gè)全新的技術(shù)應(yīng)用，而是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的一種聚合性應(yīng)用與技術(shù)提升，是隨著傳感網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的成熟與積淀，人類生產(chǎn)、生活方式的變化應(yīng)運(yùn)而生的。 20xx 年 2 月 14 日 ， 國(guó)家工業(yè)和信息化部發(fā)布了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》 ， 提出了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展目標(biāo)和主要任務(wù) ， 指出要在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、物流、交通、電網(wǎng)、環(huán)保、安防、醫(yī)療、家居等 9 大領(lǐng)域建設(shè)重點(diǎn)示范工程。 20xx 年 1 月 14 日， Google 網(wǎng)絡(luò)巨頭谷歌 （ Google） 公司，花費(fèi) 32 億美元收購(gòu)了一家叫 Nest Labs 的小公司，雖然這家公司 目前只有兩個(gè)小小的產(chǎn)品：具有物聯(lián)網(wǎng)連網(wǎng)功能 ，能夠連接云端服務(wù)器和使用智能手機(jī)平板遙控 的恒溫器（家用溫度控制器）和家用煙霧警報(bào)器 。這個(gè)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的標(biāo)志性事件說(shuō)明，互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了實(shí)時(shí)云計(jì)算、大數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)連接智能手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)智能終端，實(shí)現(xiàn)在任何地方，任何時(shí)間將數(shù)百億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接到物聯(lián)網(wǎng)的全新時(shí)代。 一、 物聯(lián)網(wǎng)與下一代互聯(lián)網(wǎng) 和云計(jì)算 下一代互聯(lián)網(wǎng)是指不同于現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)的新一代互聯(lián)網(wǎng) ， 其特征是：更大、更安全、更及時(shí)、更方便、更可管理、更有效。下一代互聯(lián)網(wǎng)由于使用的是 Ipv6 地址協(xié)議 ， 它采用 128位編碼方式 ， 這就使得互聯(lián)網(wǎng)地址資源非常充足 ， 任何一個(gè)電器都可能成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端；此外 ， 下一代互聯(lián)網(wǎng)還解決了現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)無(wú)法知道每一個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)源的不足 ， 這就讓網(wǎng)絡(luò)更具有安全性。 近年來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路芯片技術(shù)，特別是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的芯片技術(shù)日益成熟，（一片內(nèi)置 ZigBee 收發(fā)器， 32 位微處理器，待機(jī)功耗僅僅零點(diǎn)幾微安的無(wú)線單片機(jī)，只需要一美元就可以購(gòu)買，而且底層通訊標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧也日益成熟，越來(lái)越可靠）實(shí)現(xiàn)每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)隨時(shí)連接到云計(jì)算的條件已經(jīng)越來(lái)越成熟；加上智能手機(jī)和平板電腦，智能電視，智能家電的日益普 及，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)日益完善，物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，云計(jì)算的融合，將大大加快下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的的普及發(fā)展和進(jìn)步； 二、 物聯(lián)網(wǎng)與高等教育 高等教育承擔(dān)著為國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重任。隨著下一代互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的迫切需求 ， 學(xué)習(xí)和掌握下一代互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的理論技術(shù) ， 發(fā)展方向及其行業(yè)應(yīng)用已經(jīng)成為了目前高等教育的一個(gè)核心目標(biāo) ， 20xx 年教育部已將物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的重點(diǎn) ， 鼓勵(lì)各高校申報(bào)相關(guān)專業(yè)。 物聯(lián)網(wǎng)工程作為教育部批準(zhǔn)新設(shè)立的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè) ， 高等院校紛紛在根據(jù)自身實(shí)際情況的前提下 ， 制定了符合教育部人才培養(yǎng)基本規(guī)格的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃 ， 相應(yīng)地 ， 以滿足教學(xué)、科研、實(shí)訓(xùn)需求為目的的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)顯然也是物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科建設(shè)和課程體系的重要組成部分。 近年來(lái)，隨著智能手機(jī)和平板電腦的普及和互聯(lián)網(wǎng)的普及和高性能 SOC 的計(jì)算聯(lián)網(wǎng)能力提升，隨著將物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接入物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)和云計(jì)算大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的普及，很多已 4 無(wú)線龍科技集團(tuán) 經(jīng)購(gòu)置了物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的高校和職業(yè)學(xué)校，在二期和后期物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室升級(jí)中，開(kāi)始考慮同時(shí)兼顧這些新技術(shù)的教學(xué)需求，并且對(duì)嵌入式、 RFID、 RTOS、 Android 移動(dòng) 開(kāi)發(fā) 等新技術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的升級(jí)和提升。 根據(jù)教育部對(duì)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)“提高質(zhì)量”“辦出特色”的要求 ， 物聯(lián)網(wǎng)教育和物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)目前也面臨需要與時(shí)俱進(jìn) ， 需要改革物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容 ， 教學(xué)方式和教學(xué)設(shè)備儀器；作為專注物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)領(lǐng)域 11 年的無(wú)線龍科技集團(tuán) ， 我們不斷創(chuàng)新 ， 推出了全新一代的物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)設(shè)備 ， 教學(xué)資源 ， 教學(xué)儀器 ， 務(wù)實(shí)技術(shù) ，重點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和云計(jì)算大數(shù)據(jù)無(wú)縫連接，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)更加接近實(shí)際應(yīng)用和應(yīng)用工程， 始終物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)改革的前沿。 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)目標(biāo) 由于物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)有信息技術(shù)綜合集成化的產(chǎn)物 ， 是以實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)為主要體現(xiàn)形式 ， 其培養(yǎng)人才特色是“動(dòng)手能力強(qiáng) ， 以探索性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及工程訓(xùn)練為主 ， 突出學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)” ， 對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)模式是“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、求創(chuàng)新” ， 因此 ， 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的目標(biāo)應(yīng)該是： 滿足課程規(guī)劃的教學(xué)需求 ， 滿足行業(yè)應(yīng)用的實(shí)訓(xùn)需求 ， 滿足科研創(chuàng)新的環(huán)境需求： 實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的可視化，直觀化，儀器化，云計(jì)算化 。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及復(fù)雜的有線和無(wú)線通訊環(huán)節(jié)，離不開(kāi)對(duì)各種信號(hào)波形的分析，測(cè)量觀察，也離不開(kāi)對(duì)各種通訊協(xié)議的分析和觀察，依靠先進(jìn)的設(shè)備儀器，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的可視化，直觀化，儀器化，是降低知識(shí)點(diǎn)教 學(xué)門檻和提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，也是國(guó)外高校實(shí)施電子信息，嵌入式，互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的主要手段。 實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)境多樣化 ， 滿足課程規(guī)劃的教學(xué)需求。 讓參與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)的學(xué)生能夠一邊學(xué)習(xí)理論知識(shí)，一邊認(rèn)識(shí)了解和掌握物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能和使用方法，通過(guò)一系列的驗(yàn)證型、演示型、自主設(shè)計(jì)型、綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)技能，強(qiáng)化對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。 體現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用案例 ， 滿足行業(yè)應(yīng)用的實(shí)訓(xùn)需求 實(shí)驗(yàn)室有多樣化的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，這些實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng) 用實(shí)際場(chǎng)景和實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)該非常接近，體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)生活中各方面的真實(shí)應(yīng)用案例，為學(xué)生提供具有真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)上綜合運(yùn)用各個(gè)物聯(lián)網(wǎng)課程的知識(shí)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)綜合運(yùn)用、融會(huì)貫通的目的，培養(yǎng)具有項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力的“卓越工程師”。 體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)最新技術(shù)體系 ， 滿足科研創(chuàng)新需求 實(shí)驗(yàn)室綜合體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)最新技術(shù)點(diǎn)，滿足專業(yè)教師學(xué)習(xí)和從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究和應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的需要。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)涵蓋目前主流的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備，具有良好的可擴(kuò)展性，具有一定的前瞻性。要求系統(tǒng)能夠模擬先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用環(huán)境，實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 應(yīng)能非常靈活地進(jìn)行擴(kuò)展，從而為專業(yè)教師研究當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)最前沿的技術(shù)動(dòng)態(tài)和發(fā)展提供完善的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并能在此平臺(tái)之上從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)與技術(shù)的研發(fā)，提高學(xué)校整體物聯(lián)網(wǎng)科研與教學(xué)應(yīng)用水平。 5 無(wú)線龍科技集團(tuán) 實(shí)現(xiàn)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的連接，實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)連接互聯(lián)網(wǎng) 實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)室綜合體現(xiàn)云計(jì)算和大數(shù)據(jù)最新技術(shù)，要求系統(tǒng)能夠?qū)⒏鞣N物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)接入云端服務(wù)器，并且能夠通過(guò)云端服務(wù)器實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)別的云計(jì)算連接的用戶體驗(yàn)，也能夠?qū)崿F(xiàn)智能手機(jī)和平板電腦對(duì)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時(shí)互聯(lián)。 2 實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)理念與指導(dǎo)思想 實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)者一個(gè)院系甚至多個(gè)院系的學(xué)生培養(yǎng)工作，作為教師項(xiàng)目科研基地，其設(shè)計(jì)理念的正確性和先進(jìn)性是至關(guān)重要的。 本實(shí)驗(yàn)室建設(shè)遵循以下建設(shè)理念： 全面性 實(shí)驗(yàn)室所裝備的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、建立的課程體系需要具有全面性，覆蓋物聯(lián)網(wǎng)三層技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，能夠?yàn)楦兄獙?、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的知識(shí)點(diǎn)提供教學(xué)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)有來(lái)自真實(shí)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例的綜合實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)多學(xué)科、多專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的綜合運(yùn)用，以求融會(huì)貫通。 “卓越工程師”教學(xué)改革 由于社會(huì)對(duì)工程技術(shù)人才的迫切需求，特別是物聯(lián)網(wǎng)這種新興、涉及生產(chǎn)生活各方面的泛用型技術(shù)，培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力的學(xué)生，具有項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力的“卓越工程師”成了高等院校最重要的任務(wù)。 “卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”正式這種大背景下提出 ， 并被全國(guó)各高校所響應(yīng)的教育改革計(jì)劃 ， 是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（ 20xx2020 年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（ 20xx2020 年）》的重大改革項(xiàng)目 ， 也是促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的重大舉措旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量 各類型工程技術(shù)人才 ， 為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù) ， 對(duì)促進(jìn)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才 ， 全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。 因此在實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)形式上需要有所變革，以項(xiàng)目式教學(xué)為主線，側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)、創(chuàng)新思維和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。 軟硬兼容和 先進(jìn)性 實(shí)驗(yàn)室綜合體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)最新技術(shù)點(diǎn)，滿足專業(yè)教師學(xué)習(xí)和從事物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究和應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的需要，不僅僅要滿足偏軟件方面學(xué)科的需要，也要滿足嵌入式，高頻微波，電工電子，工業(yè)控制等多種偏硬件學(xué)科需要。 3 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案 秉承第二章的實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)理念和指導(dǎo)思想，無(wú)線龍?zhí)岢霰緦?shí)驗(yàn)室建設(shè)方案。 1. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系。分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系，這是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室的理論基礎(chǔ)。 6 無(wú)線龍科技集團(tuán) 2. 物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系轉(zhuǎn)化為學(xué)校教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，只有先明確了物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)才能根據(jù)這些知識(shí)點(diǎn)，才能合理配置教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)設(shè)備和設(shè)計(jì)課程體系。 3. 方案概述及方案特點(diǎn)。簡(jiǎn)要介紹本實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案，以及本方案的特點(diǎn)。 4. 實(shí)驗(yàn)室整體邏輯結(jié)構(gòu)圖介紹。在這個(gè)方案，不同的設(shè)備具有不同的教學(xué)任務(wù)，不同的設(shè)備相互補(bǔ)充、相互結(jié)合，形成一個(gè)有機(jī)整理。 5. 實(shí)驗(yàn)室占用面積及布局。為學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室 建設(shè)提供參考。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系 從技術(shù)架構(gòu)上來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。 圖 物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu) 感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，包括氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標(biāo)簽、 RFID 標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、等感知終端，感知層的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的來(lái)源，其主要功能是識(shí)別物體、采集信息。 網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無(wú)線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算和大數(shù)據(jù)平臺(tái)等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。 應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。 7 無(wú)線龍科技集團(tuán) 物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)知識(shí)點(diǎn) 根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)三層體系結(jié)構(gòu)的分析，我們可以看到物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)有信息技術(shù)綜合集成化的產(chǎn)物，其包含