物聯網實驗室

物聯網實驗室

一體化的操作平台
物聯網實驗室設計思想:以物聯網技術為核心,兼顧當前流行技術的發展趨勢,注重各種技術之間的融合與靈活應用,理論聯系實驗,實驗聯系工程項目,既可滿足日常教學要求,同時注重創新實驗及項目實踐,能夠将物聯網技術真正融會貫通到實際應用中。[1]物聯網實驗室采用一體化的操作平台,即采用工作台+模塊化設備的方式,為教師教學以及學生實驗提供方便的操作環境,而且提供集成監控屏幕、各種傳感器、執行器件、跳線、開關、監控儀表、串口插槽等,對操作台上的所有元器件,均提供便利的插口,便于操作。
    中文名:物聯網實驗室 外文名: 别名: 目标:培養社會需求的物聯網人才 類别:實驗室 相關:物聯網

總體設計

設計思想

建設物聯網實驗室,将本着培養學生合理的知識結構、具備紮實的電子技術、現代傳感器和無線網絡技術、物聯網相關高頻和微波技術,傳輸層與應用層關鍵設計等專門知識和技能,并且具備在本領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力以及較強的創新實踐能力。

物聯網實驗室集教學、實訓、創新、演示和研發功能于一體,作為整個學校物聯網的中心,亦可作為多個學科的實訓基地。具有如下特色:

滿足基本的教學要求,提供多種物聯網相關技術,以及多種網絡技術平台的組網。

用模塊化的設計模式,可根據實際需求選配各種模塊組建實訓環境。

擴展性與靈活性。各模塊化的産品提供可融合的開放接口,各模塊設備間可靈活組合,可根據獨特的設計及應用,融合各種技術,進行創新教學與實驗,以及綜合性的應用。

供模拟物聯網應用演示和相關産品展示。除了基本的教學與實驗外,還将在物聯網實驗室中提供一個模拟物聯網應用展示和物聯網相關産品展示。

模拟應用演示能夠直觀展示各種物聯網應用,使學生直觀、直接體會傳感網和物聯網的應用場景,不隻是每一個點,而是可以了解物聯網應用的整個系統,以激發學生興趣。

模拟應用演示主要有幾個方面:模拟物流應用演示,模拟農業環境中的溫度和濕度監控,模拟智能家居應用等。

物聯網相關産品展示,能夠讓學生了解典型物聯網應用中的相關産品,從技術上來看,主要提供的産品有Zigbee、WiFi、Bluetooth、GPRS、RFID等相關産品。

區域規劃

區域規劃是物聯網實訓中一個重要的部分,通過區域規劃,能将教學與實訓、創新與應用很好地融合在一起,既能方便教師教學,又要有利于學生進行獨立實驗,以及學生間的分組創新實驗,同時又使得學生能夠了解物聯網的實際應用,以及物聯網的相關産品。

基于以上的想法,物聯網實驗室要兼顧教學、實訓、創新、應用與科研于一體,以及根據物聯網實驗室設計思想,我們拟将實訓室劃分為教師教學區、學生實驗區、應用演示區和産品展示區。

實驗室概述

迅速興起的物聯網産業正在通過無線網絡和感應器件(射頻識别器件、傳感器件等)使我們的日常生活發生巨大的變化。

物聯網技術把所有物資和産品通過射頻識别、傳感器或其他嵌入式器件等與互聯網連接,實現智能化管理、監督和控制,是繼計算機、互聯網與移動通信之後的又一次信息産業浪潮。

随着通信技術、計算機技術和物聯網技術的快速發展,具有網絡通信、計算機和物聯網知識的通用型人才已成為市場需求熱點。

為進一步适應物聯網技術的發展以及相關的人才市場需求,我們建議高等院校及各類職業培訓學校在計算機和通信類專業開設網絡通信和物聯網的相關課程,同時建設與課程教學相配套的“物聯網信息平台”實驗室。

其意義在于:提高教學科研水平,促進學生就業,并且提升學校競争力。

實驗室特點

物聯網實驗室是結合了物聯網傳感層、網絡層與應用層的特點,進行分層設計、整合實施、紮根應用、聯系教學的模塊化結構的整體解決方案。

前端傳感器網絡包括:

1、溫濕度傳感器等各類傳感器件,通信接口包括WiFi 無線、Zigbee無線、2G3G或工業串口等多種格式,可用于構建傳感器網絡;

2、RFID 設備(帶RS232 接口),可用于構建倉儲、物流及人員管理的實驗場景;

3、無線通信格式轉換器件(如工業串口RS232 或RS485轉WiFi 格式),可用于構建大型且複雜通信模式下的物聯網實驗場景;

4、PLC(帶RS232 或RS485接口)及其控制的設備,可用于模拟工業生産現場控制與通信的實驗場景;

5、視頻采集設備,可用于模拟現場人員及場景監控的實驗場景。

網絡層無線傳輸設備:

1、網絡層設備是由我司與北京郵電大學合作研發的第三代工業無線WiFi網絡核心——“光載無線交換機”。

2、該産品将WiFi 信号的産生、處理集中于内部(中央機房),以光纖實現大範圍(200到5000米)分布,通過遠端天線完成信号傳輸。

3、該産品可混合傳輸WiFi 與2G3G4G 以及其他無線信号,可為使用者節省大量的無線網絡建設投資。

應用層設計與組成

1、本方案針對實際應用的多種需求而設計,包括物流管理、環境監測、智能樓宇、工業控制、視頻監控等。

2、本方案可開設物聯網基礎性公共實驗和專業性實驗,包括室内電磁環境測試實驗、環境監測實驗、物流管理實驗等多種實驗。

3、本方案還包括配套軟件平台及實驗指導書,從基礎到深入、從原理到應用,全面體現物聯網的各個環節。

實驗室宗旨

綜合技術:物聯網并不涉及太多的新技術。它所涉及的硬件、軟件及網絡大多是現有技術的綜合應用;

無線為根:物聯網絕大多數是物與物之間的聯網通信,因此無線網絡通信技術是構建物聯網的基礎;

應用為先:物聯網是來源于應用并服務于應用的,脫離實際應用需求的物聯網技術研究沒有意義;

跨越學科:物聯網是跨學科跨行業的,對于使用者和研究者來說必須熟悉和掌握多種現有技術并能綜合運用。

實驗室布局和面積

1、布局建議:實驗中心以1 間或幾間主要實驗室組成,根據學校實際情況可搭建外圍實驗(或應用)場景,如圖書館書籍管理、校園環境監測等實驗場景。

2、面積:主要實驗室面積以60-180 平米為宜,是主要實驗和演示區域,可供20到40名學生進行課程實驗。實驗室和外圍實驗場景應提供良好的功能展示區,以便外界參觀和學習。

3、外圍實驗場景面積不限,建議在每個演示點處設立宣講牌或海報。

國家級物聯網實驗室落戶江蘇徐州

徐州市境内的江蘇省感知礦山物聯網工程實驗室,新近經國家發改委批準認定為“國家地方聯合工程實驗室”。

這一實驗室将依托中國礦大在礦山領域的人才、科技、産業和信息等資源優勢,構建感知煤礦災害狀況、設備健康狀态和人員安全環境“三個感知”研發平台,緻力于在礦山安全信息感知、采集、識别與處理等行業核心技術上實現重大突破,形成國際領先的礦山安全監測系統。

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