物联网实验室

物联网实验室

一体化的操作平台
物联网实验室设计思想:以物联网技术为核心,兼顾当前流行技术的发展趋势,注重各种技术之间的融合与灵活应用,理论联系实验,实验联系工程项目,既可满足日常教学要求,同时注重创新实验及项目实践,能够将物联网技术真正融会贯通到实际应用中。[1]物联网实验室采用一体化的操作平台,即采用工作台+模块化设备的方式,为教师教学以及学生实验提供方便的操作环境,而且提供集成监控屏幕、各种传感器、执行器件、跳线、开关、监控仪表、串口插槽等,对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:物联网实验室 外文名: 别名: 目标:培养社会需求的物联网人才 类别:实验室 相关:物联网

总体设计

设计思想

建设物联网实验室,将本着培养学生合理的知识结构、具备扎实的电子技术、现代传感器和无线网络技术、物联网相关高频和微波技术,传输层与应用层关键设计等专门知识和技能,并且具备在本领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力。

物联网实验室集教学、实训、创新、演示和研发功能于一体,作为整个学校物联网的中心,亦可作为多个学科的实训基地。具有如下特色:

满足基本的教学要求,提供多种物联网相关技术,以及多种网络技术平台的组网。

用模块化的设计模式,可根据实际需求选配各种模块组建实训环境。

扩展性与灵活性。各模块化的产品提供可融合的开放接口,各模块设备间可灵活组合,可根据独特的设计及应用,融合各种技术,进行创新教学与实验,以及综合性的应用。

供模拟物联网应用演示和相关产品展示。除了基本的教学与实验外,还将在物联网实验室中提供一个模拟物联网应用展示和物联网相关产品展示。

模拟应用演示能够直观展示各种物联网应用,使学生直观、直接体会传感网和物联网的应用场景,不只是每一个点,而是可以了解物联网应用的整个系统,以激发学生兴趣。

模拟应用演示主要有几个方面:模拟物流应用演示,模拟农业环境中的温度和湿度监控,模拟智能家居应用等。

物联网相关产品展示,能够让学生了解典型物联网应用中的相关产品,从技术上来看,主要提供的产品有Zigbee、WiFi、Bluetooth、GPRS、RFID等相关产品。

区域规划

区域规划是物联网实训中一个重要的部分,通过区域规划,能将教学与实训、创新与应用很好地融合在一起,既能方便教师教学,又要有利于学生进行独立实验,以及学生间的分组创新实验,同时又使得学生能够了解物联网的实际应用,以及物联网的相关产品。

基于以上的想法,物联网实验室要兼顾教学、实训、创新、应用与科研于一体,以及根据物联网实验室设计思想,我们拟将实训室划分为教师教学区、学生实验区、应用演示区和产品展示区。

实验室概述

迅速兴起的物联网产业正在通过无线网络和感应器件(射频识别器件、传感器件等)使我们的日常生活发生巨大的变化。

物联网技术把所有物资和产品通过射频识别、传感器或其他嵌入式器件等与互联网连接,实现智能化管理、监督和控制,是继计算机、互联网与移动通信之后的又一次信息产业浪潮。

随着通信技术、计算机技术和物联网技术的快速发展,具有网络通信、计算机和物联网知识的通用型人才已成为市场需求热点。

为进一步适应物联网技术的发展以及相关的人才市场需求,我们建议高等院校及各类职业培训学校在计算机和通信类专业开设网络通信和物联网的相关课程,同时建设与课程教学相配套的“物联网信息平台”实验室。

其意义在于:提高教学科研水平,促进学生就业,并且提升学校竞争力。

实验室特点

物联网实验室是结合了物联网传感层、网络层与应用层的特点,进行分层设计、整合实施、扎根应用、联系教学的模块化结构的整体解决方案。

前端传感器网络包括:

1、温湿度传感器等各类传感器件,通信接口包括WiFi 无线、Zigbee无线、2G3G或工业串口等多种格式,可用于构建传感器网络;

2、RFID 设备(带RS232 接口),可用于构建仓储、物流及人员管理的实验场景;

3、无线通信格式转换器件(如工业串口RS232 或RS485转WiFi 格式),可用于构建大型且复杂通信模式下的物联网实验场景;

4、PLC(带RS232 或RS485接口)及其控制的设备,可用于模拟工业生产现场控制与通信的实验场景;

5、视频采集设备,可用于模拟现场人员及场景监控的实验场景。

网络层无线传输设备:

1、网络层设备是由我司与北京邮电大学合作研发的第三代工业无线WiFi网络核心——“光载无线交换机”。

2、该产品将WiFi 信号的产生、处理集中于内部(中央机房),以光纤实现大范围(200到5000米)分布,通过远端天线完成信号传输。

3、该产品可混合传输WiFi 与2G3G4G 以及其他无线信号,可为使用者节省大量的无线网络建设投资。

应用层设计与组成

1、本方案针对实际应用的多种需求而设计,包括物流管理、环境监测、智能楼宇、工业控制、视频监控等。

2、本方案可开设物联网基础性公共实验和专业性实验,包括室内电磁环境测试实验、环境监测实验、物流管理实验等多种实验。

3、本方案还包括配套软件平台及实验指导书,从基础到深入、从原理到应用,全面体现物联网的各个环节。

实验室宗旨

综合技术:物联网并不涉及太多的新技术。它所涉及的硬件、软件及网络大多是现有技术的综合应用;

无线为根:物联网绝大多数是物与物之间的联网通信,因此无线网络通信技术是构建物联网的基础;

应用为先:物联网是来源于应用并服务于应用的,脱离实际应用需求的物联网技术研究没有意义;

跨越学科:物联网是跨学科跨行业的,对于使用者和研究者来说必须熟悉和掌握多种现有技术并能综合运用。

实验室布局和面积

1、布局建议:实验中心以1 间或几间主要实验室组成,根据学校实际情况可搭建外围实验(或应用)场景,如图书馆书籍管理、校园环境监测等实验场景。

2、面积:主要实验室面积以60-180 平米为宜,是主要实验和演示区域,可供20到40名学生进行课程实验。实验室和外围实验场景应提供良好的功能展示区,以便外界参观和学习。

3、外围实验场景面积不限,建议在每个演示点处设立宣讲牌或海报。

国家级物联网实验室落户江苏徐州

徐州市境内的江苏省感知矿山物联网工程实验室,新近经国家发改委批准认定为“国家地方联合工程实验室”。

这一实验室将依托中国矿大在矿山领域的人才、科技、产业和信息等资源优势,构建感知煤矿灾害状况、设备健康状态和人员安全环境“三个感知”研发平台,致力于在矿山安全信息感知、采集、识别与处理等行业核心技术上实现重大突破,形成国际领先的矿山安全监测系统。

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