【正文】 職業(yè)高中物聯(lián)網(wǎng)示范性實驗中心建設(shè)方案職業(yè)高中物聯(lián)網(wǎng)示范性實驗中心建設(shè)方案目 錄一、概述 4 建設(shè)背景 4 需求分析 4 建設(shè)目標(biāo) 4 建設(shè)內(nèi)容及特色 5二、物聯(lián)網(wǎng)實驗室設(shè)計方案 8 物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用創(chuàng)新實訓(xùn)室 8 8 12 16 18 18 24 26 28 28 29 方案介紹 30 30 30 方案創(chuàng)新點 30 31 整體介紹 31 智能家居體驗中心布局圖 31 智能家居體驗中心功能模塊 31 35 37 37 信息展示平臺 37 物聯(lián)網(wǎng)智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 38 智慧城市控制中心 39 39 39 39 47一、概述 建設(shè)背景xx職業(yè)高級中學(xué)是。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)作為我校重點推薦專業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)，顧名思義，就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。從“智慧地球”到“感知中國”；從新的經(jīng)濟(jì)增長點到政府支持鼓勵的一系列措施；從國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃到各高校、科研院所的研究，都可看出物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的重要地位。此次建設(shè)方案結(jié)合學(xué)校專業(yè)設(shè)置和教學(xué)特點來建設(shè)相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)實驗室，通過基礎(chǔ)教學(xué)、實訓(xùn)教學(xué)、體驗教學(xué)以及實例應(yīng)用四個階段性物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)體系來培養(yǎng)學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用能力。 需求分析物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)大體可分為三層體系，主體包括感知層，網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。圍繞物聯(lián)網(wǎng)三層體系，需建設(shè)實驗室滿足在專業(yè)建設(shè)、教學(xué)體系、實驗教學(xué)、師資培養(yǎng)、科研團(tuán)隊、大賽輔導(dǎo)、實訓(xùn)實習(xí)等諸多方面的需求。依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才培養(yǎng)計劃，學(xué)校已有的實驗室無法滿足實驗教學(xué)的需求，也給后期相關(guān)專業(yè)教學(xué)帶來影響，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）缺少物聯(lián)網(wǎng)方向?qū)嵱?xùn)實驗室：物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)眾多，其感知層相關(guān)技術(shù)是各專業(yè)的基礎(chǔ)支撐，特別是傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)、嵌入式技術(shù)等，在現(xiàn)實物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上猶為廣泛，而未來教學(xué)缺少這方面的實訓(xùn)實驗室。（2）新專業(yè)沒有設(shè)置專業(yè)實驗室學(xué)校新開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。但是還沒有建設(shè)這方面的專業(yè)實驗室，無法正常完成實驗教學(xué)，此需求關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生技能鍛煉，迫在眉睫，必須盡快解決。 建設(shè)目標(biāo)實訓(xùn)室結(jié)合最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、以及多種物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用場景，建成滿足基礎(chǔ)實驗、物聯(lián)網(wǎng)體驗、綜合應(yīng)用實訓(xùn)、學(xué)生實習(xí)、技能鑒定、培訓(xùn)考證、畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新應(yīng)用實訓(xùn)、科研開發(fā)等教學(xué)與科研的多功能實訓(xùn)室?？傮w建設(shè)目標(biāo)：（1）物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實訓(xùn)中心：為物聯(lián)網(wǎng)工程、計算機(jī)應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)提供基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的實驗和實訓(xùn)教學(xué)平臺，如RFID射頻識別技術(shù)、傳感技術(shù)與應(yīng)用技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用、DSP技術(shù)與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)軟件、標(biāo)準(zhǔn)與中間件技術(shù)、無線通信原理、物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機(jī)軟件技術(shù)等。（2）物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新與實踐中心：整合現(xiàn)有設(shè)備和資源，建成集人才培養(yǎng)、學(xué)生創(chuàng)新實踐、教師與企業(yè)技術(shù)人員協(xié)同創(chuàng)新的平臺。（3）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體驗中心：物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心建設(shè)連鎖經(jīng)營智慧超市、智能家居系統(tǒng)等，以模擬真實的環(huán)境建設(shè)，不僅可以用于學(xué)生創(chuàng)新實訓(xùn)，還能讓學(xué)習(xí)者體驗到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在未來生活與工作中帶來的改變，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用有了進(jìn)一步的認(rèn)識。（4）物聯(lián)網(wǎng)培訓(xùn)與技能鑒定中心：由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，未來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，各種行業(yè)的崗位所需要的人才的知識結(jié)構(gòu)必將發(fā)生改變。本實訓(xùn)中心不但可以針對本校的學(xué)生、教師進(jìn)行培訓(xùn)，甚至可以面向貴州全省高校及社會，為貴州物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)和培訓(xùn)支持。（5）物聯(lián)網(wǎng)教研與科研中心（新一代物聯(lián)網(wǎng)信息平臺國家重點實驗室）：該實訓(xùn)室整體建設(shè)以物聯(lián)網(wǎng)信息平臺為核心，把物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)中心的多間實驗室聯(lián)合起來，形成一個物物相連的整體，為智慧教育的建設(shè)提供了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)信息平臺的核心產(chǎn)品是光載無線交換機(jī)，采用光載無線通信（ROF）技術(shù)，將光纖通信和無線通信結(jié)合起來的無線接入技術(shù)。目前應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)信息平臺建設(shè)的國家重點實驗室典型有北京郵電大學(xué)、重慶大學(xué)。在光纖通信、無線通信、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入領(lǐng)域具有非常大的科研價值，與實訓(xùn)中心其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，為教師提供一個優(yōu)秀的教研與科研平臺。 建設(shè)內(nèi)容及特色xx職業(yè)高級中學(xué)的物聯(lián)網(wǎng)實驗室主要由五部分構(gòu)成：物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用創(chuàng)新實訓(xùn)室、物聯(lián)網(wǎng)智慧城市展示廳、物聯(lián)網(wǎng)智能家居體驗實驗室、物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用體驗室以及智慧城市協(xié)同創(chuàng)新中心。每個部分主要包括：（1）物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用創(chuàng)新實訓(xùn)室：主要配置物聯(lián)網(wǎng)信息平臺和物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)系統(tǒng)。滿足單片機(jī)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)的基礎(chǔ)實驗需求，同時訓(xùn)練了學(xué)生的動手能力和綜合應(yīng)用能力。1）物聯(lián)網(wǎng)信息平臺：將各種實驗設(shè)備（傳感器、感知設(shè)備、執(zhí)行器）聯(lián)接到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺，建立集中式或分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、展示各種綜合應(yīng)用場景，將物聯(lián)網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)以及設(shè)備聯(lián)網(wǎng)（M2M）的核心充分展現(xiàn)出來。在此平臺下，既可以完成物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的基礎(chǔ)教學(xué)、更可以承擔(dān)課程設(shè)計、綜合應(yīng)用實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計以及科學(xué)研究等教學(xué)和科研工作。在物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)中，作為新一代物聯(lián)網(wǎng)信息平臺國家重點實驗室，物聯(lián)網(wǎng)信息平臺是十分必要的、也是創(chuàng)新之舉。2）物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)系統(tǒng)：將智能家居及小區(qū)管理應(yīng)用中常見的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備組裝在立式網(wǎng)格實驗平臺上，方便學(xué)生進(jìn)行組裝、布線、調(diào)試、組網(wǎng)、測量、系統(tǒng)集成等實驗操作，符合將學(xué)生培養(yǎng)成為一線應(yīng)用技術(shù)人員的人才培養(yǎng)定位，可以培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)劃設(shè)計、施工、布線等方面的基礎(chǔ)能力，為社會培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計、安裝調(diào)試、系統(tǒng)維護(hù)工程師等人才。按照功能劃分，物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用實訓(xùn)系統(tǒng)可分為燈光控制、窗簾控制、家電控制、安防系統(tǒng)、環(huán)境檢測、門禁控制、樓宇對講、網(wǎng)絡(luò)及中控等共8個功能單元以及物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用實訓(xùn)系統(tǒng)管理軟件。（2）物聯(lián)網(wǎng)智慧城市展示廳：主要配置物聯(lián)網(wǎng)智能應(yīng)用展示沙盤：智能交通沙盤、智能家居沙盤、智能旅游沙盤、以及智能農(nóng)業(yè)沙盤。通過以某一行業(yè)實際應(yīng)用案例和實際應(yīng)用場景為模板，進(jìn)行動手實訓(xùn)或研究，理論結(jié)合實際，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的策略化學(xué)習(xí)和參與式學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能綜合應(yīng)用能力。1）智能交通沙盤配置智能小車、道路交通控制與管理設(shè)備、現(xiàn)有設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)信息平臺（包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、及數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器），實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能交通系統(tǒng)，主要功能模塊包括：智能小車、智能交通系統(tǒng)（交通路口控制、道路視頻監(jiān)控、車輛速度測量、違章記錄）、路燈自動控制系統(tǒng)、ETC系統(tǒng)、智能停車系統(tǒng)、智能交通顯示系統(tǒng)；2）智能家居沙盤主要目標(biāo)從實現(xiàn)家居的物聯(lián)網(wǎng)化智能改造，使其能夠體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的三層結(jié)構(gòu)體系。使用者通過對真實的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備運用從而加深對物聯(lián)網(wǎng)知識的認(rèn)知。物聯(lián)網(wǎng)智能家居沙盤包含以下子系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)智能窗簾控制系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)智能燈光控制系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)智能音箱控制系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)智能安防控制系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)控控制系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)智能空調(diào)控制系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)智能門禁控制系統(tǒng)。3）智能旅游沙盤通過互聯(lián)網(wǎng)/移動互聯(lián)網(wǎng)，借助便攜的終端上網(wǎng)設(shè)備，主動感知旅游資源、旅游經(jīng)濟(jì)、旅游活動、旅游者等方面的信息，及時發(fā)布，讓人們能夠及時了解這些信息，及時安排和調(diào)整工作與旅游計劃，從而達(dá)到對各類旅游信息的智能感知、方便利用的效果。4）智能農(nóng)業(yè)沙盤通過先進(jìn)的各類傳感器，采集溫室內(nèi)涉及到植物生長的各方面參數(shù)，如室內(nèi)溫濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度等。在采集的同時，分別設(shè)置了改善采集到參數(shù)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，修改溫度控制采用濕簾以及加熱裝置，濕度采用10頭超聲波加濕（硬件冗余，交替工作），每個溫室的溫濕度的進(jìn)口位置由獨立閥門控制。光照度采用LED或日光燈。CO2濃度由電磁閥的通斷來控制。（3）物聯(lián)網(wǎng)智能家居體驗實驗室：主要配置物聯(lián)網(wǎng)智能家居體驗系統(tǒng)。智能家居體驗系統(tǒng)建設(shè)一個類似真實的智能家居場景，讓體驗者能親身體會到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在未來給人類生活帶來的改變，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用有一個全面的認(rèn)知；它注重實際應(yīng)用機(jī)實際應(yīng)用的模擬體驗，展現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向和未來趨勢，讓學(xué)生體驗真實的實際應(yīng)用，尋找技術(shù)和應(yīng)用的不同點和結(jié)合點，培養(yǎng)學(xué)生的適應(yīng)能力和協(xié)調(diào)能力，搭建從技術(shù)研究到實際應(yīng)用橋梁。（4）物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用體驗室：主要配置連鎖經(jīng)營智慧超市實訓(xùn)套件。智慧超市實訓(xùn)套件可實現(xiàn)現(xiàn)代智慧商場應(yīng)用，通過應(yīng)用的展示，讓學(xué)生了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的方式與效果，并分解整個智慧超市的技術(shù)實現(xiàn)到各門課程的實驗當(dāng)中，配合各門課程的教學(xué)，同時每門課程結(jié)束時，學(xué)生能夠整體完成智慧超市的項目開發(fā)及物聯(lián)網(wǎng)工程實施。整個智慧超市實訓(xùn)室涵蓋物聯(lián)網(wǎng)的三層結(jié)構(gòu)，主體功能模塊包括：超市后臺管理系統(tǒng)、自動結(jié)算系統(tǒng)、電子價簽系統(tǒng)、商品動態(tài)監(jiān)控、智能導(dǎo)購、客流量統(tǒng)計監(jiān)控系統(tǒng)、試穿體驗統(tǒng)計系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)以及商品追溯查詢系統(tǒng)。（5）智慧城市協(xié)同創(chuàng)新中心：智慧城市協(xié)調(diào)創(chuàng)新中心旨在建設(shè)智慧瀘州的示范點，由物聯(lián)網(wǎng)校園環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、職業(yè)技能培訓(xùn)認(rèn)證中心、智慧城市綜合展示平臺組成；以物聯(lián)網(wǎng)智慧城市雛形的展示及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培訓(xùn)，引領(lǐng)智慧四川的建設(shè)，為智慧城市的建設(shè)培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)及研發(fā)人才。智慧城市演示平臺主要包括智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及演示系統(tǒng)，通過傳感器技術(shù)對校內(nèi)實時環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，包括溫濕度、實時推送到演示系統(tǒng)中。同時可以通過演示系統(tǒng)實時展示物聯(lián)網(wǎng)實驗室的情況。本方案優(yōu)勢和特點：1) 系統(tǒng)涵蓋物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)中的每一個實驗箱或物聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備都可以轉(zhuǎn)化成智能教學(xué)終端，實現(xiàn)彼此間的信息交換和聯(lián)合教學(xué)；2) 系統(tǒng)具有高拓展性，整體構(gòu)建方式體現(xiàn)了統(tǒng)一規(guī)劃、分布實施的思路，任一時間增加的物聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備都可以自動連入整個系統(tǒng)，可為用戶創(chuàng)造最優(yōu)的投入增值；3) 系統(tǒng)以工程實例為建設(shè)基礎(chǔ)，不僅可完成基礎(chǔ)實驗教學(xué)，還可以完成教學(xué)教研、競賽訓(xùn)練和創(chuàng)新實驗，真正實現(xiàn)了一室多用的效果；4) 系統(tǒng)可聯(lián)入校園網(wǎng)，學(xué)習(xí)者可隨時隨地通過校園網(wǎng)接入點進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，打破了時間和空間的限制，開創(chuàng)了一種全新的學(xué)習(xí)模式。二、物聯(lián)網(wǎng)實驗室設(shè)計方案xx職業(yè)高級中學(xué)物聯(lián)網(wǎng)示范性實驗中心規(guī)劃了五個實驗室，分別為物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用創(chuàng)新實訓(xùn)室、物聯(lián)網(wǎng)智慧城市展示廳、物聯(lián)網(wǎng)智能家居體驗實驗室、物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用體驗室以及智慧城市協(xié)同創(chuàng)新中心，通過物聯(lián)網(wǎng)信息平臺，把五個實驗室有機(jī)整合起來，形成一個統(tǒng)一、完整的實驗教學(xué)、實訓(xùn)實踐、創(chuàng)新應(yīng)用平臺。 物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用創(chuàng)新實訓(xùn)室物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用創(chuàng)新實訓(xùn)室以物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)系統(tǒng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)信息平臺為主要設(shè)備，完成單片機(jī)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)的基礎(chǔ)實驗，同時訓(xùn)練了學(xué)生的動手能力和綜合應(yīng)用能力。（1）實訓(xùn)系統(tǒng)概述物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用在線實訓(xùn)系統(tǒng)將智能家居及小區(qū)管理應(yīng)用中常見的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備組裝在立式網(wǎng)格實驗平臺上，方便學(xué)生進(jìn)行組裝、布線、調(diào)試、組網(wǎng)、測量、系統(tǒng)集成等實驗操作，符合將學(xué)生培養(yǎng)成為一線應(yīng)用技術(shù)人員的人才培養(yǎng)定位，可以培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)劃設(shè)計、施工、布線等方面的基礎(chǔ)能力，為社會培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計、安裝調(diào)試、系統(tǒng)維護(hù)工程師等人才。按照功能劃分，物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用實訓(xùn)系統(tǒng)可分為燈光控制、窗簾控制、家電控制、安防系統(tǒng)、環(huán)境檢測、門禁控制、樓宇對講、網(wǎng)絡(luò)及中控等共8個功能單元以及物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用實訓(xùn)系統(tǒng)管理軟件。（2）窗簾控制單元 1）窗簾控制單元簡介智能窗簾控制系統(tǒng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)信息平臺組建的無線WiFi網(wǎng)絡(luò)、中控主機(jī)、窗簾電機(jī)及導(dǎo)軌、開關(guān)面板等設(shè)備，實現(xiàn)對智能家居窗簾的智能化管理。 2）窗簾控制單元功能● 基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程窗簾控制功能，可遠(yuǎn)程實現(xiàn)對窗簾的開關(guān)動作；● 手動開關(guān)控制功能，通過窗簾控制面板實現(xiàn)手動控制窗簾開關(guān)動作；窗簾控制示意圖（3）家電控制單元 1）家電控制單元簡介 對家用電器的控制即為對家用電器電源的控制，方案中采用可以無線控制智能三向插座做為家電的供電接口，可以實現(xiàn)對家電的無線開關(guān)控制。與此同時，對于可紅外遙控的家電設(shè)備，系統(tǒng)利用紅外轉(zhuǎn)發(fā)器，學(xué)習(xí)并記錄家電自配遙控器發(fā)送的紅外功能碼，在電腦上或者移動智能終端上進(jìn)行控制組件加