物联网信息实验室建设：培养社会需求人才，推动技术与实践融合

编辑本段实验室简介课题组简介

意义：

1、“物联网信息实验室”建设满足人才培养需求。

2、物联网专业及实验室建设是学校自身建设和发展的人文精神发展需要。

3、“物联网信息平台及应用实验室”的建设可以使学生、教师、大学校友以及整个物联网行业受益。

位置：

目标：培养社会需要的物联网人才。

编辑本段物联网实验室总体设计

设计思维

物联网实验室设计思路：以物联网技术为核心，考虑到当前流行技术的发展趋势，注重各种技术的集成和灵活应用，理论与实验联系起来，实验相关的工程项目不能既满足日常教学要求，又注重创新实验和项目实践，能够真正将物联网技术融入实际应用。

物联网实验室的建设将立足于培养学生具有合理的知识结构、扎实的电子技术、现代传感器与无线网络技术、物联网相关的高频与微波技术、有线与无线网络通信理论、信息处理和计算机技术。 、系统工程等基础理论，掌握物联网系统感知层、传输层、应用层关键设计等专业知识和技能，具备跟踪新理论、新知识、新技术的能力具有较强的创新实践能力。

物联网实验室集教学、实训、创新、概念演示、研发功能于一栋建筑内。作为整个学校的物联网中心，也可作为多学科的A级实训基地。具有以下特点：

●满足基本教学要求，提供多种物联网相关技术，提供高效组网的多种网络技术平台。

●采用模块化设计模式，可根据实际需要选择各种模块，构建实用的实训环境。

●可扩展性和灵活性。每个模块化产品都提供可集成的开放接口，各个模块设备可以灵活组合。它可以根据独特的设计和应用进行编写，整合各种技术，进行创新的教学和实验，并具有综合性和快速使用性。

●可操作性强，方便教学和实验。物联网实验室采用一体化操作平台，采用工作台+模块化设备，为教师教学和学生信用评价实验提供便捷的操作环境，同时还提供一体化监控屏、各种传感器、执行器、跳线、开关、监控仪表、串口插槽等为操作台上各部件提供方便的插座，方便操作。采用可视化监控软件，界面友好，操作方便。

千宿地基 ● 提供模拟物联网应用演示及相关产品展示。除了基础教学和实验外，斑竹美金勤宽还将在物联网实验室提供模拟物联网应用展示和物联网相关产品展示。

仿真应用演示可以直观地展示各种物联网应用，让学生直观、直接地体验传感器网络和物联网的应用场景。他们不仅关注每一点，而且了解物联网应用的整个体系，从而激发视觉和谐系学生的兴趣。模拟应用演示主要包括几个方面：模拟物流应用演示、模拟农业环境温湿度监测、模拟智能家居应用等。

物联网相关产品的展示让学生了解物联网典型应用中的相关产品。从技术角度来看，提供的主要产品包括Zigbee、Wi-Fi、蓝牙、GPRS、RFID等相关产品。

区域规划

区域规划是物联网培训的重要组成部分。通过区域规划、教学培训，可以将创新与应用很好地结合起来。它不仅可以方便教师的教学，还可以方便学生独立承担社会责任。学生组预老化实验和小组创新实验。同时，先三感使学生了解混合物联网和物联网的实际应用，以及物联网的相关产品。

基于以上思路，物联网实验室应兼顾教学、实践训练、创新、应用和科学研究。根据物联网实验室的设计思路，我们计划将实训室划分为多个教师教学区域。北村设有贵州区、学生实验区、应用示范区、产品展示区。

编辑本段实验室概况

快速兴起的物联网行业正在通过无线网络和传感设备（射频识别设备、传感器设备等）给我们的日常生活带来巨大的改变。物联网技术通过射频识别、传感器或其他嵌入式设备将所有物料和产品连接到互联网，实现智能化管理、监督和控制。这是继计算机、互联网、移动通信之后信息产业的又一浪潮。

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人才成为市场的热点。为进一步适应物联网技术发展和相关人才市场需求，建议高等学校和各类职业培训学校在计算机、通信专业开设网络通信、物联网相关课程。同时，建设与课程教学相匹配的“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，增强学校竞争力。

以光纤中继无线交换机为核心器件，构建集有线IP网络、宽带无线局域网、光纤无线技术、无线传感器网络、嵌入式设备和系统软件为一体的物联网信息平台和应用实验室和应用软件。它还集成了光无线通信、WiFi无线局域网、嵌入式设备服务器、射频识别等多项前沿技术，构建了基于802.11 WiFi标准的无线信息网络系统。以此为核心建立的物联网实验室解决方案是国内首个专注于物联网信息平台的实验室解决方案。它不同于简单的操作实验。通过配套模板，学生可以进行硬件接口设计、软件编程设计以及实际的物联网应用设计；同时，我们为满草城提供设备、教材、培训和服务。实习环境下的整体解决方案。其实验室解决方案具有基础水平高、解决方案齐全、实验内容丰富等特点。

实验室特色

物联网实验室采用模块化结构，结合物联网传感层、网络层、应用层的特点，进行分层设计、集成实现，扎根容世伟毕列燕那条利有应用，联系教学。解决方案。

l前端传感器网络包括：

1、角萌分温、湿度传感器等各种传感器件。扬旗所的通信接口包括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。网络;

2、RFID设备（带RS232接口）可用于搭建仓储、物流、人员管理等实验场景；

3、无线通信格式转换设备（如工业串口RS2转32或RS485转WiFi格式）可用于构建大型、复杂通信方式的物联网实验场景；

4、PLC（带RS232或RS485接口）及其控制设备单独留置，可用于模拟工业生产现场控制、通讯的实验场景；

5、视频采集设备可用于模拟现场人员和场景监控实验。

场景。

2.网络层无线传输设备：

1、网络层设备是我公司与北京邮电大学共同研发的第三代工业无线WiFi网络的核心——“光无线交换机”。

2、本产品内部（中心机房）集中WiFi信号的产生和处理，利用光纤实现广域（200至5000米）分布，通过远程天线完成信号传输。

3、本产品可以混合传输WiFi、2G3G4G等多种无线信号系统，可以为用户节省大量的无线网络建设投资。

3 应用层设计与组成

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

2.本方案可设置物联网基础公共实验和专业实验，包括室内电磁环境检测实验、环境监测实验、物流管理实验等实验。

3、本方案还包括配套软件平台和实验指导，全面体现了物联网从基础到深入、从原理到应用的各个方面。

实验室目的

技术全面：物联​​网并没有涉及太多的新技术。涉及的硬件、软件和网络大多是现有技术的综合应用；

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

应用至上：物联网源于应用，又服务于应用。脱离实际应用需求的物联网技术研究是没有意义的；

跨学科：物联网是跨学科、跨行业的。用户和研究人员必须熟悉和掌握现有的各种技术并能够综合运用。

编辑本节实验内容

IoT网络层实验

初步实验：

实验1.有线局域网组网实验

实验2.无线局域网组网实验

中级实验：

实验三、有线无线局域网混合组网测试

实验4. 基于Web的WiFi接入点（AP）管理和配置实验

实验5.使用命令行方法的WiFi接入点（AP）管理和配置实验

高级实验：

实验六、光无线开关组装实验

实验七、光无线开关测试实验

实验八、光无线交换机局域网信息平台测试

物联网感知层实验

实验9.ARM9开发板WiFi功能移植

实验十、ARM9开发板上BOA服务器的移植及CGI程序的开发

实验十一、ARM9开发板上的串口程序开发

实验12.基于CC1100的无线串口通信实验

实验13.无线温湿度采集系统设计实验

实验14.短距离无线/WiFi数据网关设计

实验15. WiFi-PLC通讯接口编程与控制实验

实验16. WiFi射频识别读卡器的开发

实验17. WiFi温湿度传感器设计

物联网应用层实验

实验18.工业自动化实验平台

实验19.物流仓储管理实验平台

实验20.环境监测实验平台

实验21.视频监控实验平台

实验22.数字社区实验平台

实验23.智慧医院实验平台

实验24.智能电网实验平台

编辑本段实验室相关课程

物联网实验室可为以下专业和课程提供科研、教学和实践功能：

计算机网络、通信原理、射频识别技术、微机原理、多媒体信息处理、数字信号处理、射频通信电路、网络编程技术、数字与模拟信号、物联网工程概论、网络安全、物联网应用系统设计、光通信原理、大规模编程、数据结构、物联网数据处理、物联网架构、嵌入式系统设计、信息安全、数字电路与逻辑设计、数据库系统、传感器技术、无线传感器网络、无线通信网络、单片机原理及开发等

编辑本段实验室布局及面积

1.布局建议：实验中心根据学校实际情况，由一个或多个主实验室组成。

可搭建周边实验（或应用）场景，如图书馆图书管理、校园环境

环境监测和其他实验场景。

2、面积：主实验室面积以60-180平方米为宜，是主要实验和示范区域。

可供20至40名学生进行课程实验。实验室及周边实验场景应为外来人员参观学习提供良好的功能展示区域。

3、周边实验场景面积不限。建议在每个示范点设置宣传板或海报。

以上建议仅供参考，可根据学校具体情况进行调整。

编辑本段实验室平台

1.环境监测实验平台

2.物流管理实验平台

3.工业控制实验平台

4.视频监控实验平台

5、智能家具实验平台

6.农业信息化实验平台

7.智能交通实验平台

编辑本段实验室设备

(1) 光无线开关

光无线交换机的基本功能模块：AP点（4-8个）、光模块、光纤链路、拉远天线、AP点配置软件。

不可用的模块和功能：射频切换、3G/WiFi混合信号分配、接入设备漫游。

(2)物联网设备

WiFi串口服务器（RS232、RS485）

RFID读卡器（带RS232接口）及其RFID标签（频率：135KHz、13.5MHz）

温湿度传感器（带RS232接口）

ZigBee无线模块（带RS232接口的汇聚节点）（可选）

WiFi无线摄像头（分辨率320*480）

PLC（带RS232或RS485接口）及其控制的设备（步进电机、交通信号灯等）

气体传感器（带RS232接口或RS485接口）

无线数传模块（工作频率430Mhz，带RS232接口

编辑本段物联网国家实验室落户江苏徐州

位于徐州的江苏感知矿山物联网工程实验室近日被国家发改委批准为“国家地方联合工程实验室”。

该实验室将依托中国矿业大学在人才、技术、产业、信息领域的资源优势，打造感知煤矿灾害状况、设备健康状况和人员安全环境的“三感知”研发平台，并致力于矿山安全。信息传感、采集、识别、处理等行业核心技术实现重大突破，形成国际领先的矿山安全监测体系。