【正文】 所示：wifi 實(shí)訓(xùn)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(shè)置 wifi 節(jié)點(diǎn)參數(shù)，并可通過無線網(wǎng)絡(luò)讀取各個節(jié)點(diǎn)的傳感器數(shù)據(jù)。節(jié)點(diǎn)：（GAINSPAN GS1010）采集傳感器數(shù)據(jù)，并通過 wifi 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)網(wǎng)絡(luò)，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(shí)訓(xùn)內(nèi)容 Wifi 節(jié)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆?Wifi 節(jié)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置方法實(shí)驗(yàn)設(shè)備：Wifi 節(jié)點(diǎn)、PC Wifi 組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆?Wifi 無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、組成實(shí)驗(yàn)設(shè)備：Wifi 節(jié)點(diǎn)、PC、無線路由 通過 wifi 網(wǎng)絡(luò)采集傳感器數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度、光敏等實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆胀ㄟ^ wifi 節(jié)點(diǎn)讀取傳感器數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備：wifi 節(jié)點(diǎn)、PC 、無線路由、控制臺設(shè)備32 / 48 通過 wifi 網(wǎng)絡(luò)控制 LED,電機(jī)、蜂鳴器，智能開關(guān)、插座實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆胀ㄟ^ wifi 節(jié)點(diǎn)控制執(zhí)行設(shè)備。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：wifi 節(jié)點(diǎn)、PC 、無線路由、控制臺設(shè)備 RFID 實(shí)訓(xùn)環(huán)境說明實(shí)訓(xùn)環(huán)境如下圖所示：RFID 實(shí)訓(xùn)環(huán)境? 電子標(biāo)簽：按頻段分可分為低頻標(biāo)簽、中高頻標(biāo)簽、超高頻和微波標(biāo)簽。按電能消耗分，可分為有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽。目前電子標(biāo)簽的廠商比較多，可按照需求進(jìn)行定制。? 讀寫器（閱讀器）：對應(yīng)于電子標(biāo)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(shí)訓(xùn)室采用了 HF 讀寫器 CHRMFRC5221（主要針對無源標(biāo)簽），UHF讀寫器 CHR DT9002（針對有源標(biāo)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(shí)現(xiàn) RFID 硬件設(shè)備與應(yīng)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(dǎo)入企業(yè)的管理信息系統(tǒng)，并通過應(yīng)用系統(tǒng)反應(yīng)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(yīng)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(jìn)行調(diào)用。? 控制臺軟件： 對讀寫器進(jìn)行設(shè)置、讀寫標(biāo)簽界面、模擬實(shí)際應(yīng)用等。33 / 48 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 有源標(biāo)簽讀寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆?UHF 讀寫器的設(shè)置、與 PC 的連接（通過串口）等操作。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：UHF 讀寫器、有源標(biāo)簽、PC 無源標(biāo)簽讀寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆?HF 讀寫器的設(shè)置、與 PC 的連接（通過串口）等操作。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：HF 讀寫器、無源標(biāo)簽、 PC 通過 Wifi 連接到 RFID 讀寫器實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆?HF 讀寫器與 PC 通過 WIFI 進(jìn)行連接等操作。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：HF 讀寫器、無源標(biāo)簽、 CHWGS1010N01 產(chǎn)品射頻頂板 PC、無線路由器 RFID 中間件配置實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆?RFID 中間件配置的配置和使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備：HF 讀寫器、無源標(biāo)簽、 RFID 中間件 CHRM0PC RFID 應(yīng)用系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)康模耗M RFID 實(shí)際應(yīng)用，了解實(shí)際應(yīng)用場景。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：RFID 監(jiān)控軟件（RFIDTool ）、HF 讀寫器、無源標(biāo)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(shí)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(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)有一個親身的感受，進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用和開發(fā)。系統(tǒng)功能：? 記錄車輛進(jìn)出時間? IC 卡識別與充值34 / 48? 車位控制? 遠(yuǎn)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(shè)備清單：設(shè)備名稱 說明 數(shù)量Wifi 節(jié)點(diǎn)（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(biāo)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(diǎn) 連接 GPRS 網(wǎng)絡(luò)，手機(jī)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(yīng)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(xì)管理。目前，溫室大棚在農(nóng)業(yè)中應(yīng)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(luò)的一個測量控制區(qū)，采用不同的傳感器節(jié)點(diǎn)和具有簡單執(zhí)行機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)（如風(fēng)機(jī)、低壓電機(jī)、電磁閥等工作電流低的執(zhí)行機(jī)構(gòu)）構(gòu)成無線傳感網(wǎng)絡(luò)來測量土壤溫度、水分、空氣溫度、濕度、光照強(qiáng)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(shí)現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理。主要測控參數(shù)：（實(shí)際應(yīng)用中還有很多其它指標(biāo)，因?yàn)槭悄M系統(tǒng)，選擇了幾種主要指標(biāo)）35 / 48測控指標(biāo) 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?！鍯O2 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(qiáng)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(qiáng)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(luò)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(jī)、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(yīng)用最多的領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用包括智能家電、安防系統(tǒng)、可視對講、遠(yuǎn)程控制、智能影音等，為了提高實(shí)訓(xùn)效果，我們采用了智能家居模型來模擬實(shí)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(diǎn)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(diǎn)加外接傳感器），與控制節(jié)點(diǎn)結(jié)合，進(jìn)行可控制設(shè)備間的通訊，及通過繼電器控制對象。8Zigbee 控制節(jié)點(diǎn)CHZCC2431N02Zigbee 控制節(jié)點(diǎn)加外接 AC 繼電器繼電器市電供電，與傳感器節(jié)點(diǎn)連接，進(jìn)行可控制設(shè)備間的通訊，及通過繼電器控制對象。6直流電機(jī)控制模塊 與 zigbee 節(jié)點(diǎn)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(shè)備、傳感器、智能家電等均可通過 zigbee 網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)，可通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行控制門鎖控制：查看電動門鎖的狀態(tài)并進(jìn)行控制遠(yuǎn)程控制：可通過手機(jī)、電腦燈對家中的環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)置。智能背景音樂：控制背景音樂。38 / 485 項目實(shí)施 項目階段物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)項目主要分為如下幾個階段：? 確定項目組人員為保證實(shí)訓(xùn)室建設(shè)整個項目的逐步完成并達(dá)到正常投入使用，從規(guī)劃、設(shè)計、實(shí)施、維護(hù)到試運(yùn)行的整個項目過程都投入了業(yè)務(wù)精通的團(tuán)隊。? 前期調(diào)研與現(xiàn)場勘測為實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)做充足的準(zhǔn)備工作。? 規(guī)劃平面布局圖與列出設(shè)備清單這是后期實(shí)施的依據(jù)。? 項目實(shí)施過程做好質(zhì)量監(jiān)控，把握好進(jìn)度。? 實(shí)訓(xùn)室功能測試與交付使用文檔? 技術(shù)支持與服務(wù) 項目實(shí)施過程 規(guī)劃實(shí)訓(xùn)室平面布局圖對用戶物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室場地進(jìn)行現(xiàn)場勘測，根據(jù)實(shí)際情況以及用戶的意見，給出實(shí)訓(xùn)室平面布局圖，布局圖中明確標(biāo)明教學(xué)區(qū)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)區(qū)、應(yīng)用演示區(qū)以及產(chǎn)品展示區(qū)，并請用戶方進(jìn)行確認(rèn)，最終雙方達(dá)成一致。 列出具體設(shè)備清單根據(jù)用戶的建議，給出明確的具體實(shí)訓(xùn)設(shè)備清單，作為項目實(shí)施的依據(jù)。 制定項目實(shí)施進(jìn)度計劃制定該實(shí)施過程的進(jìn)度計劃，并做好進(jìn)度控制措施，以及嚴(yán)格的質(zhì)量控制。 實(shí)訓(xùn)室功能測試主要包括：基本教學(xué)演示功能測試、基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)功能測試、綜合實(shí)驗(yàn)功能測試，以及模擬應(yīng)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(shí)訓(xùn)室。 交付使用的文檔 提供師資培訓(xùn)與手冊針對該物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室，交付使用時對教師提供一天免費(fèi)現(xiàn)場培訓(xùn)。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(shí)訓(xùn)室建成的兩年內(nèi)，每年為用戶提供２名教師的免費(fèi)培訓(xùn)。為方便教師教學(xué)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，提供物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊。 技術(shù)服務(wù) 提供售后技術(shù)支持在實(shí)訓(xùn)室項目完成后，對實(shí)訓(xùn)室的使用和維護(hù)向用戶技術(shù)人員做出詳盡的解釋，并指導(dǎo)其在現(xiàn)場操作。當(dāng)實(shí)訓(xùn)室交付用戶使用后，如用戶遇到網(wǎng)絡(luò)問題，將派技術(shù)人員來幫助用戶實(shí)際遇到的困難。維護(hù)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(jìn)服務(wù)質(zhì)量。40 / 486 涉及專業(yè)和課程設(shè)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(xué)科，涉及電子、嵌入式開發(fā)、自動化控制、網(wǎng)絡(luò)通信、計算機(jī)等專業(yè)知識的綜合應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)室的建立為學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和發(fā)揮提供了必要平臺，是進(jìn)行理論教學(xué)和實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要橋梁。物聯(lián)網(wǎng)涉及以下學(xué)科知識：物聯(lián)網(wǎng)息息相關(guān)的理論及應(yīng)用專業(yè)技術(shù)，輻射傳感器、控制智能芯片、RFID、ZIGBEE 等先進(jìn)技術(shù)，面向智能自動化應(yīng)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(jī)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(xué)科，如何解決新物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)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(shí)驗(yàn)型和應(yīng)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(fù)雜、從理論到實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新教學(xué)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(shí)訓(xùn)室課程體系建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室，擬培養(yǎng)目標(biāo)：通過教學(xué)和實(shí)踐的結(jié)合，使得學(xué)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(yàn)與動手開發(fā)的結(jié)合、方案設(shè)想與實(shí)際驗(yàn)證的結(jié)合，提高學(xué)生的動手能力，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從而整體上提高教學(xué)質(zhì)量水平，培養(yǎng)基本功扎實(shí)、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(yīng)用的各相關(guān)領(lǐng)域中從事物聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)、管理和應(yīng)用的高技能應(yīng)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(xué)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(luò)的部署和協(xié)同等，以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和 RFID 技術(shù)為代表；第二，異構(gòu)的接入網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和核心網(wǎng)絡(luò)，包括基礎(chǔ)的 NGN 核心網(wǎng)絡(luò)和 3G、GPRS、WiFi、藍(lán)牙等接入技術(shù)；第三，由中間件、信息開放平臺和服務(wù)支撐平臺構(gòu)成的應(yīng)用支撐子層以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(shè)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(luò)層，到應(yīng)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(yīng)用，實(shí)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(shí)訓(xùn)室課程體系結(jié)構(gòu)，見下圖。42 / 48具體物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)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?fàn)顩r、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)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(jìn)行自動采集和傳輸?shù)闹匾椒ê褪侄?，它是以計算機(jī)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性科學(xué)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(jī)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(shí)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(shè)備。掌握了基本的識別與傳感器知識，在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室中還將應(yīng)用到溫度、濕度、光敏度等傳感器。CH_IOT_003 RFID 技術(shù)及應(yīng)用主要介紹 RFID 的工作原理、RFID 的技術(shù)實(shí)現(xiàn)、RFID 的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用，并且通過模擬演示直觀了解 RFID 的應(yīng)用。CH_IOT_004 無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要了解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(luò)安全技術(shù)等。在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)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(shí)踐主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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 ZigBee 無