設(shè)計(jì)原則
建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室，將本著培養(yǎng)學(xué)生合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)、具備扎實(shí)的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論，掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層、傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計(jì)等專門知識(shí)和技能，并且具備在本領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識(shí)、新技術(shù)的能力以及較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在技術(shù)架構(gòu)上，物聯(lián)網(wǎng)工程綜合教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)包含了完整的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，包括：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。
系統(tǒng)介紹
物聯(lián)網(wǎng)工程綜合教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)提供了完整的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組成，包括智能傳感模塊、RFID模塊、通信模塊、嵌入式網(wǎng)關(guān)、物聯(lián)網(wǎng)中間件等，并以工程化的方式把開發(fā)套件封裝成產(chǎn)品形式，通過(guò)工程化的互聯(lián)實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)的搭建。 物聯(lián)網(wǎng)工程綜合教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)適合支持物聯(lián)網(wǎng)概論、傳感器與檢測(cè)技術(shù)、射頻識(shí)別RFID技術(shù)、感知技術(shù)、條碼技術(shù)、智能終端與接口技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)等課程的綜合訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)。
圖4-1 框架形式圖
圖4-2 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)圖
基于工程方案可以實(shí)現(xiàn)通用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在傳感層通過(guò)無(wú)線組網(wǎng)或現(xiàn)場(chǎng)總線組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種物理量的傳感采集和反饋控制，通過(guò)RFID讀寫器實(shí)現(xiàn)對(duì)人或物體的ID識(shí)別，通過(guò)視頻圖像采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)環(huán)境圖像數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流匯聚到云端服務(wù)器，在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的智慧處理，再由服務(wù)器通過(guò)Internet或3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)廣域的數(shù)據(jù)發(fā)布，與各種終端，包括手機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的交互與管理。
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)支持多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程的教學(xué)，課程的范圍涵蓋傳統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)、基礎(chǔ)嵌入式開發(fā)等課程，同時(shí)也囊括了智能傳感器、物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用等課程。
圖4-3 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)臺(tái)適合的課程
通訊模塊
無(wú)線通信：802.15.4/ZIGBEE通信單元 、Wifi通信單元、GPRS通信單元。
有線通信：RS232/485通信單元、CAN總線通信單元、以太網(wǎng)(RJ45)通信單元。
感知層智能傳感器
感知層是物聯(lián)網(wǎng)最重要、最基礎(chǔ)的部分，物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)物理世界的感知和量化。繼電器、控制器等執(zhí)行器是對(duì)物理世界操控的媒介，通過(guò)這些執(zhí)行元件與物理世界交互。實(shí)訓(xùn)臺(tái)提供多種傳感器及執(zhí)行組件：
以上每個(gè)傳感器均為智能傳感器模塊，智能傳感器通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的SR-9總線接口把數(shù)據(jù)傳送給通信模塊；傳感器模塊即插即用，同時(shí)支持同步和異步通信方式，通信模塊自動(dòng)識(shí)別傳感器。
應(yīng)用層
應(yīng)用層內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)、物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。同時(shí)提供智慧家居、智慧樓宇等經(jīng)典案例，每個(gè)案例開放。
