【正文】 如下圖所示：wifi 實訓環(huán)境PC： PC 上安裝控制臺軟件 (Wifi 監(jiān)控軟件)，可通過串口設置 wifi 節(jié)點參數(shù)，并可通過無線網(wǎng)絡讀取各個節(jié)點的傳感器數(shù)據(jù)。節(jié)點：（GAINSPAN GS1010）采集傳感器數(shù)據(jù)，并通過 wifi 網(wǎng)絡傳輸?shù)接嬎銠C網(wǎng)絡，可以自帶溫度、濕度、光敏傳感器，并保留傳感器接口，外接傳感器。 實訓內(nèi)容 Wifi 節(jié)點參數(shù)設置實驗目的：掌握 Wifi 節(jié)點參數(shù)設置方法實驗設備：Wifi 節(jié)點、PC Wifi 組網(wǎng)實驗目的：掌握 Wifi 無線網(wǎng)絡架構(gòu)、組成實驗設備：Wifi 節(jié)點、PC、無線路由 通過 wifi 網(wǎng)絡采集傳感器數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度、光敏等實驗目的：掌握通過 wifi 節(jié)點讀取傳感器數(shù)據(jù)實驗設備：wifi 節(jié)點、PC 、無線路由、控制臺設備32 / 48 通過 wifi 網(wǎng)絡控制 LED,電機、蜂鳴器，智能開關(guān)、插座實驗目的：掌握通過 wifi 節(jié)點控制執(zhí)行設備。實驗設備：wifi 節(jié)點、PC 、無線路由、控制臺設備 RFID 實訓環(huán)境說明實訓環(huán)境如下圖所示：RFID 實訓環(huán)境? 電子標簽：按頻段分可分為低頻標簽、中高頻標簽、超高頻和微波標簽。按電能消耗分，可分為有源標簽和無源標簽。目前電子標簽的廠商比較多，可按照需求進行定制。? 讀寫器（閱讀器）：對應于電子標簽的種類，分為低頻閱讀器 、高頻讀寫器 、超高頻讀寫器 、雙頻讀寫器等。本實訓室采用了 HF 讀寫器 CHRMFRC5221（主要針對無源標簽），UHF讀寫器 CHR DT9002（針對有源標簽）。兩種讀寫器均可通過串口、WIFI 等方式連接到 PC或 RFID 中間件。? 中間件：采用 RFID 中間件產(chǎn)品 CHRM01。RFID 中間件是實現(xiàn) RFID 硬件設備與應用系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸、過濾、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的一種中間程序，將 RFID 讀寫器讀取的各種數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過中間件提取、解密、過濾、格式轉(zhuǎn)換、導入企業(yè)的管理信息系統(tǒng)，并通過應用系統(tǒng)反應在程序界面上，供操作者瀏覽、選擇、修改、查詢。中間件技術(shù)也降低了應用開發(fā)的難度，使開發(fā)者不需要直接面對底層架構(gòu)，而通過中間件進行調(diào)用。? 控制臺軟件： 對讀寫器進行設置、讀寫標簽界面、模擬實際應用等。33 / 48 實訓內(nèi)容 有源標簽讀寫實驗目的：掌握 UHF 讀寫器的設置、與 PC 的連接（通過串口）等操作。實驗設備：UHF 讀寫器、有源標簽、PC 無源標簽讀寫實驗目的：掌握 HF 讀寫器的設置、與 PC 的連接（通過串口）等操作。實驗設備：HF 讀寫器、無源標簽、 PC 通過 Wifi 連接到 RFID 讀寫器實驗目的：掌握 HF 讀寫器與 PC 通過 WIFI 進行連接等操作。實驗設備：HF 讀寫器、無源標簽、 CHWGS1010N01 產(chǎn)品射頻頂板 PC、無線路由器 RFID 中間件配置實驗目的：掌握 RFID 中間件配置的配置和使用實驗設備：HF 讀寫器、無源標簽、 RFID 中間件 CHRM0PC RFID 應用系統(tǒng)模擬實驗目的：模擬 RFID 實際應用，了解實際應用場景。實驗設備：RFID 監(jiān)控軟件（RFIDTool ）、HF 讀寫器、無源標簽、 RFID 中間件 CHRM0PC 綜合演示 智能車輛管理系統(tǒng)智能車輛管理系統(tǒng)模擬實際的車庫管理模型，融合了嵌入式、RFID、管理軟件技術(shù)，可以讓學生對物聯(lián)網(wǎng)實際應用系統(tǒng)有一個親身的感受，進行創(chuàng)新應用和開發(fā)。系統(tǒng)功能：? 記錄車輛進出時間? IC 卡識別與充值34 / 48? 車位控制? 遠程車位信息查詢? LED 顯示車位信息? 攝像頭視頻監(jiān)控? 歷史數(shù)據(jù)查詢設備清單：設備名稱 說明 數(shù)量Wifi 節(jié)點（網(wǎng)關(guān)） 入口和出口處各一個，用于控制 2RFID 讀寫器 用于讀取車輛上的電子標簽，可插 wifi 射頻頂板 2電控路閘 入口和出口處各一個 2LED 顯示屏 顯示車位信息等 2音箱 播報語音信息 2PC 控制中心，安裝控制軟件 1攝像頭 視頻監(jiān)控 1GPRS 節(jié)點 連接 GPRS 網(wǎng)絡，手機可訪問 1 智能溫室大棚系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應用。我們從農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)不同的階段來看，無論是從種植的培育階段和收獲階段，都可以用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)來提高它工作的效率和精細管理。目前，溫室大棚在農(nóng)業(yè)中應用非常廣泛，因此我們選擇采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立一個智能溫室大棚模擬測控系統(tǒng)。溫室大棚多用在不適宜植物生長的季節(jié)，如低溫季節(jié)喜溫蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗，因此對植物生長環(huán)境的要求要精確地多。在溫室環(huán)境里，單個溫室即可成為無線傳感網(wǎng)絡的一個測量控制區(qū)，采用不同的傳感器節(jié)點和具有簡單執(zhí)行機構(gòu)的節(jié)點（如風機、低壓電機、電磁閥等工作電流低的執(zhí)行機構(gòu)）構(gòu)成無線傳感網(wǎng)絡來測量土壤溫度、水分、空氣溫度、濕度、光照強度、CO2 濃度來獲得作物生長的最佳條件，通過自動調(diào)節(jié)溫室環(huán)境、實現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡化遠程管理。主要測控參數(shù)：（實際應用中還有很多其它指標，因為是模擬系統(tǒng)，選擇了幾種主要指標）35 / 48測控指標 參數(shù)空氣溫度 范圍：40℃~120℃精度：177?！嫱寥罍囟?范圍：20℃~120℃精度：177。℃CO2 濃度 范圍：0~2022PPM精度：177。50PPM空氣濕度 范圍：0~100%RH精度：177。3%RH光照強度 范圍：0~202200LUX精度：177。20LUX測控系統(tǒng)示意圖如下：其中傳感器包括：溫度傳感器、濕度傳感器、光強度傳感器、CO2 濃度傳感器等。監(jiān)控中心電腦通過無線傳感網(wǎng)絡讀取傳感器數(shù)據(jù)，并根據(jù)定義好的邏輯模型，控制各種執(zhí)行器件，包括照明燈、加濕器、電機、電磁閥等。36 / 48 智能家居系統(tǒng)智能家居是目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用最多的領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)智能家居應用包括智能家電、安防系統(tǒng)、可視對講、遠程控制、智能影音等，為了提高實訓效果，我們采用了智能家居模型來模擬實際系統(tǒng)，具體配置如下。產(chǎn)品名稱型號 配置器件 描述 數(shù)量Zigbee 傳感器節(jié)點CHZCC2431N02溫度傳感器、濕度傳感器、光照度傳感器，紅外傳感器（節(jié)點加外接傳感器），與控制節(jié)點結(jié)合，進行可控制設備間的通訊，及通過繼電器控制對象。8Zigbee 控制節(jié)點CHZCC2431N02Zigbee 控制節(jié)點加外接 AC 繼電器繼電器市電供電，與傳感器節(jié)點連接，進行可控制設備間的通訊，及通過繼電器控制對象。6直流電機控制模塊 與 zigbee 節(jié)點連接，可控制電動窗簾 2燈 照明 3電動門鎖 密碼鎖，開關(guān)提示聲音 1智能家居演示模型CHMOB01音響 背景音樂 137 / 48模型：功能：家庭網(wǎng)關(guān)：控制中心，所有控制設備、傳感器、智能家電等均可通過 zigbee 網(wǎng)絡連接到家庭網(wǎng)關(guān)。家庭網(wǎng)關(guān)可通過無線路由器連接到 Inter.溫度監(jiān)控：監(jiān)視房間內(nèi)的溫度濕度監(jiān)控：監(jiān)視房間內(nèi)的濕度光線監(jiān)控：控制室內(nèi)的燈光照明情況，控制周界的燈光照明情況窗簾控制：家電內(nèi)置 zigbee 節(jié)點，可通過網(wǎng)關(guān)進行控制門鎖控制：查看電動門鎖的狀態(tài)并進行控制遠程控制：可通過手機、電腦燈對家中的環(huán)境進行遠程監(jiān)控設置。智能背景音樂：控制背景音樂。38 / 485 項目實施 項目階段物聯(lián)網(wǎng)實訓室建設項目主要分為如下幾個階段：? 確定項目組人員為保證實訓室建設整個項目的逐步完成并達到正常投入使用，從規(guī)劃、設計、實施、維護到試運行的整個項目過程都投入了業(yè)務精通的團隊。? 前期調(diào)研與現(xiàn)場勘測為實訓室的建設做充足的準備工作。? 規(guī)劃平面布局圖與列出設備清單這是后期實施的依據(jù)。? 項目實施過程做好質(zhì)量監(jiān)控，把握好進度。? 實訓室功能測試與交付使用文檔? 技術(shù)支持與服務 項目實施過程 規(guī)劃實訓室平面布局圖對用戶物聯(lián)網(wǎng)實訓室場地進行現(xiàn)場勘測，根據(jù)實際情況以及用戶的意見，給出實訓室平面布局圖，布局圖中明確標明教學區(qū)、學生實驗區(qū)、應用演示區(qū)以及產(chǎn)品展示區(qū)，并請用戶方進行確認，最終雙方達成一致。 列出具體設備清單根據(jù)用戶的建議，給出明確的具體實訓設備清單，作為項目實施的依據(jù)。 制定項目實施進度計劃制定該實施過程的進度計劃，并做好進度控制措施，以及嚴格的質(zhì)量控制。 實訓室功能測試主要包括：基本教學演示功能測試、基礎(chǔ)的實驗功能測試、綜合實驗功能測試，以及模擬應用演示功能測試等。以期最終交付給用戶的是功能完善的物聯(lián)網(wǎng)實訓室。 交付使用的文檔 提供師資培訓與手冊針對該物聯(lián)網(wǎng)實訓室，交付使用時對教師提供一天免費現(xiàn)場培訓。39 / 48另外，考慮到目前物聯(lián)網(wǎng)方面師資缺乏的現(xiàn)狀，可考慮在實訓室建成的兩年內(nèi)，每年為用戶提供２名教師的免費培訓。為方便教師教學和學生實驗，提供物聯(lián)網(wǎng)實訓室實驗指導手冊。 技術(shù)服務 提供售后技術(shù)支持在實訓室項目完成后，對實訓室的使用和維護向用戶技術(shù)人員做出詳盡的解釋，并指導其在現(xiàn)場操作。當實訓室交付用戶使用后，如用戶遇到網(wǎng)絡問題，將派技術(shù)人員來幫助用戶實際遇到的困難。維護周期：1 年。 反饋客戶意見能夠及時地反饋客戶意見，快速上報，快速處理，改進服務質(zhì)量。40 / 486 涉及專業(yè)和課程設計 物聯(lián)網(wǎng)涉及專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一門綜合性交叉學科，涉及電子、嵌入式開發(fā)、自動化控制、網(wǎng)絡通信、計算機等專業(yè)知識的綜合應用，物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)實訓室的建立為學生的實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和發(fā)揮提供了必要平臺，是進行理論教學和實踐能力培養(yǎng)的重要橋梁。物聯(lián)網(wǎng)涉及以下學科知識：物聯(lián)網(wǎng)息息相關(guān)的理論及應用專業(yè)技術(shù)，輻射傳感器、控制智能芯片、RFID、ZIGBEE 等先進技術(shù)，面向智能自動化應用工程、智能交通系統(tǒng)、綠色能源的儲存與監(jiān)控技術(shù)、機器人系統(tǒng)智能控制、無線射頻技術(shù)與傳感通信等領(lǐng)域。面對如此龐大的綜合技術(shù)類學科，如何解決新物聯(lián)網(wǎng)的教學問題，有些專家提出：化整為零，整合多科專業(yè)，將專業(yè)分為基礎(chǔ)原理型、實驗型和應用項目型，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)、無線傳感器基礎(chǔ)知識、射頻識別 RFID 基礎(chǔ)知識方面建立由簡單到復雜、從理論到實驗的創(chuàng)新教學模式，并且可以覆蓋目前最前端的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如：嵌入式 WIFI，智能家居，超高頻射頻識別，ZIGBEE 技術(shù)、3G 等。41 / 48 物聯(lián)網(wǎng)實訓室課程體系建設物聯(lián)網(wǎng)實訓室，擬培養(yǎng)目標：通過教學和實踐的結(jié)合，使得學生掌握物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識和基本技能，感知體驗與動手開發(fā)的結(jié)合、方案設想與實際驗證的結(jié)合，提高學生的動手能力，積累實踐經(jīng)驗，從而整體上提高教學質(zhì)量水平，培養(yǎng)基本功扎實、專業(yè)知識精通的專業(yè)技術(shù)人才，能在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應用的各相關(guān)領(lǐng)域中從事物聯(lián)網(wǎng)工程建設、管理和應用的高技能應用型專門人才，以滿足日益蓬勃發(fā)展的行業(yè)人才需求，提升學生在相關(guān)行業(yè)的競爭力。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括三個方面：第一，終端數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸、終端網(wǎng)絡的部署和協(xié)同等，以無線傳感器網(wǎng)絡和 RFID 技術(shù)為代表；第二，異構(gòu)的接入網(wǎng)絡基礎(chǔ)和核心網(wǎng)絡，包括基礎(chǔ)的 NGN 核心網(wǎng)絡和 3G、GPRS、WiFi、藍牙等接入技術(shù)；第三，由中間件、信息開放平臺和服務支撐平臺構(gòu)成的應用支撐子層以及物聯(lián)網(wǎng)應用領(lǐng)域示范系統(tǒng)等。下圖是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)圖我們的課程設計將以物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)為核心，從基本的感知層（傳感層與物聯(lián)層），到網(wǎng)絡層，到應用層；從物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建，到物聯(lián)網(wǎng)的管理，到物聯(lián)網(wǎng)的應用，實現(xiàn)整體的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與管理。由此，我們構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)實訓室課程體系結(jié)構(gòu)，見下圖。42 / 48具體物聯(lián)網(wǎng)實訓室課程見下表：課程代碼 課程名稱 課程介紹CH_IOT_001 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述 主要了解物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的背景、物聯(lián)網(wǎng)的定義、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)外發(fā)展狀況、物聯(lián)網(wǎng)的應用領(lǐng)域等。CH_IOT_002自動識別與傳感器技術(shù)自動識別技術(shù)是對信息數(shù)據(jù)進行自動采集和傳輸?shù)闹匾椒ê褪侄危且杂嬎銠C和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性科學技術(shù)。自動識別技術(shù)主要包括條形碼技術(shù)、OCR 技術(shù)、生物識別技術(shù)、磁卡和 IC 卡技術(shù)、射頻識別 RFID 技術(shù)等。傳感技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱，廣義的傳感技術(shù)即信息采集技術(shù)，它是信息技術(shù)的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)萬物互聯(lián)的重要終端技術(shù)。主要了解傳感器的構(gòu)成、傳感器的分類，以及傳感技術(shù)與設備。掌握了基本的識別與傳感器知識，在物聯(lián)網(wǎng)實訓室中還將應用到溫度、濕度、光敏度等傳感器。CH_IOT_003 RFID 技術(shù)及應用主要介紹 RFID 的工作原理、RFID 的技術(shù)實現(xiàn)、RFID 的標準體系、RFID 系統(tǒng)架構(gòu)，RFID 在物流、產(chǎn)品倉儲、門禁管理等系統(tǒng)中的應用，并且通過模擬演示直觀了解 RFID 的應用。CH_IOT_004 無線傳感網(wǎng)絡技術(shù)主要了解無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)，主要包括：WSN 基本概念，WSN 的 MAC 技術(shù)，WSN 路由技術(shù)，WSN 可靠傳輸技術(shù)，WSN 數(shù)據(jù)融合技術(shù)，WSN 網(wǎng)絡安全技術(shù)等。在物聯(lián)網(wǎng)實訓室中，將了解無線傳感器的組網(wǎng)，以及各種傳感器信息的采集等。CH_IOT_005 Zigbee 技術(shù)與實踐主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡和 ZigBee 協(xié)議規(guī)范的基礎(chǔ)知識，ZigBee 硬件開發(fā)平臺、軟件開發(fā)環(huán)境的組成和安裝，CC2430/31 片上系統(tǒng)的開發(fā)和使用，TI ZStack 軟件架構(gòu)，如43 / 48何建立簡單的 ZigBe