【正文】 劃 ， 相應(yīng)地 ， 以滿足教學(xué)、科研、實訓(xùn)需求為目的的物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(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，隨著大規(guī)模集成電路芯片技術(shù)，特別是無線傳感器網(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，待機功耗僅僅零點幾微安的無線單片機，只需要一美元就可以購買，而且底層通訊標準和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧也日益成熟，越來越可靠）實現(xiàn)每個物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點隨時連接到云計算的條件已經(jīng)越來越成熟；加上智能手機和平板電腦，智能電視，智能家電的日益普 及，云計算和大數(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)展和進步； 二、 物聯(lián)網(wǎng)與高等教育 高等教育承擔(dān)著為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重任。 一、 物聯(lián)網(wǎng)與下一代互聯(lián)網(wǎng) 和云計算 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、更方便、更可管理、更有效。 20xx 年 1 月 14 日， Google 網(wǎng)絡(luò)巨頭谷歌 （ Google） 公司，花費 32 億美元收購了一家叫 Nest Labs 的小公司，雖然這家公司 目前只有兩個小小的產(chǎn)品：具有物聯(lián)網(wǎng)連網(wǎng)功能 ，能夠連接云端服務(wù)器和使用智能手機平板遙控 的恒溫器（家用溫度控制器）和家用煙霧警報器 。 物聯(lián)網(wǎng) /嵌入式 /軟件工程 感知 C 系列 新型 集成實驗實訓(xùn)室 建設(shè)方案 20xx 年 7 月 6 日 主要特點： 升級最新技術(shù)，單一實訓(xùn)實驗工位實現(xiàn) 基礎(chǔ)實踐 /專業(yè)實踐 /應(yīng)用創(chuàng)新實踐 全部 需求 首創(chuàng) 實訓(xùn)實驗室 整體 無線 網(wǎng)絡(luò)覆蓋 互聯(lián) ，儀器化， 云計算 ，物聯(lián)網(wǎng) 應(yīng)用 深度現(xiàn)場 體驗 簡約 集成 易教 應(yīng)用實訓(xùn) 2 無線龍科技集團 目錄 1 實驗室設(shè)計的目標 ................................................................................................... 2 背景 ............................................................................................................................................... 2 實驗室建設(shè)目標 .......................................................................................................................... 4 2 實驗室設(shè)計理念與指導(dǎo)思想 ..................................................................................... 5 3 實驗室建設(shè)方案 ...................................................................................................... 5 4 實驗室可開設(shè)的實驗課程和應(yīng)用實訓(xùn) ...................................................................... 13 5 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 介紹 .................................................................................................... 31 6 其它需要說明的問題 ............................................................................................. 50 7 感知 C 系列實驗實訓(xùn)室報價單 .................................................................................. 1 8 物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)典 傳統(tǒng) 實驗室設(shè)備清單（選擇方案） ........................................................... 2 無線龍科技集團 1 實驗室設(shè)計的目標 背景 3 無線龍科技集團 物聯(lián)網(wǎng)（ Inter of Things）并非一個全新的技術(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)運而生的。 20xx 年 2 月 14 日 ， 國家工業(yè)和信息化部發(fā)布了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》 ， 提出了我國物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展目標和主要任務(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)重點示范工程。這個在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的標志性事件說明，互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)進入了實時云計算、大數(shù)據(jù)；實時連接智能手機和平板電腦等移動智能終端，實現(xiàn)在任何地方，任何時間將數(shù)百億個物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點連接到物聯(lián)網(wǎng)的全新時代。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 ， 任何一個電器都可能成為一個網(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)無法知道每一個數(shù)據(jù)來源的不足 ， 這就讓網(wǎng)絡(luò)更具有安全性。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核心目標 ， 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 ， 鼓勵各高校申報相關(guān)專業(yè)。 近年來，隨著智能手機和平板電腦的普及和互聯(lián)網(wǎng)的普及和高性能 SOC 的計算聯(lián)網(wǎng)能力提升，隨著將物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點接入物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)和云計算大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的普及，很多已 4 無線龍科技集團 經(jīng)購置了物聯(lián)網(wǎng)實驗室的高校和職業(yè)學(xué)校，在二期和后期物聯(lián)網(wǎng)實驗室升級中，開始考慮同時兼顧這些新技術(shù)的教學(xué)需求，并且對嵌入式、 RFID、 RTOS、 Android 移動 開發(fā) 等新技術(shù)教學(xué)實驗的升級和提升。 實驗室建設(shè)目標 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“動手能力強 ， 以探索性、設(shè)計性實驗及工程訓(xùn)練為主 ， 突出學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)” ， 對應(yīng)的培養(yǎng)模式是“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重實踐、求創(chuàng)新” ， 因此 ， 物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)的目標應(yīng)該是： 滿足課程規(guī)劃的教學(xué)需求 ， 滿足行業(yè)應(yīng)用的實訓(xùn)需求 ， 滿足科研創(chuàng)新的環(huán)境需求： 實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的可視化，直觀化，儀器化，云計算化 。 實驗實踐環(huán)境多樣化 ， 滿足課程規(guī)劃的教學(xué)需求。 體現(xiàn)實際應(yīng)用案例 ， 滿足行業(yè)應(yīng)用的實訓(xùn)需求 實驗室有多樣化的物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)系統(tǒng)，這些實訓(xùn)系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng) 用實際場景和實際產(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應(yīng)用案例，為學(xué)生提供具有真實應(yīng)用場景的實訓(xùn)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)上綜合運用各個物聯(lián)網(wǎng)課程的知識點，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)知識綜合運用、融會貫通的目的，培養(yǎng)具有項目設(shè)計能力的“卓越工程師”。實驗室應(yīng)涵蓋目前主流的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備，具有良好的可擴展性，具有一定的前瞻性。 5 無線龍科技集團 實現(xiàn)云計算和大數(shù)據(jù)的連接，實現(xiàn)芯片級連接互聯(lián)網(wǎng) 實驗和實訓(xùn)室綜合體現(xiàn)云計算和大數(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)點和各種教學(xué)實驗設(shè)備，通過互聯(lián)網(wǎng)實時接入云端服務(wù)器，并且能夠通過云端服務(wù)器實現(xiàn)芯片級別的云計算連接的用戶體驗，也能夠?qū)崿F(xiàn)智能手機和平板電腦對物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的遠程監(jiān)控和實時互聯(lián)。 本實驗室建設(shè)遵循以下建設(shè)理念： 全面性 實驗室所裝備的教學(xué)實驗設(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)，能夠為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的知識點提供教學(xué)和實驗平臺，同時有來自真實物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例的綜合實訓(xùn)系統(tǒng)，進行物聯(lián)網(wǎng)多學(xué)科、多專業(yè)知識點的綜合運用，以求融會貫通。 “卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”正式這種大背景下提出 ， 并被全國各高校所響應(yīng)的教育改革計劃 ， 是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（ 20xx2020 年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（ 20xx2020 年）》的重大改革項目 ， 也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量 各類型工程技術(shù)人才 ， 為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù) ， 對促進高等教育面向社會需求培養(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。 軟硬兼容和 先進性 實驗室綜合體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)最新技術(shù)點，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。 1. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系。 6 無線龍科技集團 2. 物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)知識點。 3. 方案概述及方案特點。 4. 實驗室整體邏輯結(jié)構(gòu)圖介紹。 5. 實驗室占用面積及布局。 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系 從技術(shù)架構(gòu)上來看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。 網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算和大數(shù)據(jù)平臺等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。 7 無線龍科技集團 物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)知識點 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，其包含的知識點眾多，主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 物聯(lián)網(wǎng)理論知識 ? 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) ? 物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù) ? 物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù) ? 物聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā)技術(shù) ? 物聯(lián)網(wǎng)云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù) 傳感器技術(shù) ? 常用傳感器原理 ? 傳感器運用及系統(tǒng)設(shè)計 ? 智能傳感器組網(wǎng)，信息獲取、傳輸及運用技術(shù) RFID 射頻 識別和電子 標簽技術(shù) ? RFID 標準及協(xié)議 ? RFID 射頻原理和儀器測量 ? RFID 通信機制及實驗 ? RFID 相關(guān)軟硬件設(shè)計及運用 ZigBee/藍牙低功耗 /嵌入式 WiFi 等 3 大主流 無線 網(wǎng)絡(luò) 技術(shù) ? 常用無線 SOC 芯片選擇及系統(tǒng)搭建 ? 高頻微波技術(shù)基礎(chǔ)和原理 ? 頻域和時域儀器基礎(chǔ)和高頻微波儀器原理 ? 多種協(xié)議棧應(yīng)用開發(fā)和新型物聯(lián)網(wǎng)分析儀器應(yīng)用 ? ZigBee/藍牙 ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和實踐 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) ? 傳感網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù) ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、數(shù)據(jù)處理及其它關(guān)鍵技術(shù) ? ZigBee/藍牙 ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 嵌入式系統(tǒng)技術(shù) ? Linux 嵌入式系統(tǒng)開發(fā) ? Android 移動操作系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā) ? 嵌入式軟硬件設(shè)計及應(yīng)用開發(fā) 網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。 任何實驗室建設(shè)方案都需用從這些知識點的教學(xué)、實驗、實踐，以及教師項目課題攻關(guān)的角度出發(fā)，結(jié)合學(xué)校實際情況而設(shè)計。軟件工程集成化實驗實訓(xùn) 室全新 建設(shè)方案。綜合實驗室提供的嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)平臺，使學(xué)生可基于已有的示范系統(tǒng)獲得物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的感性認識，進而在其上進行畢業(yè)設(shè)計，或者自主選題參加電子競賽．教師也可以將科研課題引入實驗教學(xué)中，以科研課題為背景， 循序漸進地開展與科研課題相關(guān)的實驗內(nèi)容，逐步引導(dǎo)學(xué)生在綜合實驗室完成科研型實驗。具有擴展方便，實驗豐富，價格低廉，維護升級方便等特點； ? 全新設(shè)計感知 RF301 超級網(wǎng)關(guān)（移動終端）采用 ARM Cortex A8 高性能處理器，（可以升級到 ARM Cortex A7 雙核和 ARM Cortex A9 四核高性能處理器），將多種最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如 IPv6 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 3G 移 動通信、移動開發(fā)、 3G 無線影音傳輸、 RFID，嵌入式網(wǎng)關(guān)等整合為單一超級網(wǎng)關(guān)。 ? 首創(chuàng)將大量新型物聯(lián)網(wǎng)儀器和高頻微波測試儀器，包括頻譜分析儀， RF 信號發(fā)生器，傳感器網(wǎng)絡(luò)空中協(xié)議分析儀，微功耗分析儀等，頻域分析儀等感知 C 系列實驗實訓(xùn)室有機整合，這些原本依靠進口，價 格高昂的設(shè)備，以低成本方式整合加入物聯(lián)網(wǎng)實驗室配置，實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的可視化，直觀化，可實時測量觀察和分析各種波形，空中協(xié)議，噪聲和信號等，真正實現(xiàn)了降低物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的難度，使物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)設(shè)備儀器和世界先進水平接軌。 實驗室結(jié)構(gòu)和布局 圖 實驗室布局圖 （推薦 30 工位） 1. 實驗室分為 5 個區(qū)：教師教學(xué)區(qū)、學(xué)生實驗實訓(xùn)區(qū)、物聯(lián)網(wǎng)儀器區(qū)、學(xué)生作品展示區(qū)、設(shè)備存儲區(qū)。 實驗實訓(xùn)區(qū)域（ 10 工位） 實驗實訓(xùn)區(qū)域（ 10 工位） 實驗實訓(xùn)區(qū)域（ 10 工位） 深藍儀器掛架 深藍儀器掛架 深藍儀器掛架 12 無線龍科技集團 3. 學(xué)生實驗區(qū)總有 15 張實驗桌 3