物联网

     

      物联网工程专业实验室是物联网、人工智能是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。依托众多科技创新,物联网正在以兼容并包的姿态,成为整个科技信息的集大成者,改变着整个社会的前进的步伐。从智能传感器到智慧分析,从智能交通到智能家居,从工业4.0到智慧城市等,以物联网技术为基础的应用,正在颠覆我们对社会经济的认知。

      

    十二五物联网产业重点领域包括智能交通、智能物流、智能电网、智能医疗、智能工业、智能农业、智能家居、环境监控与灾害预警、公共安全、国防与军事、社会公共事业、智慧城市等。在2016政府工作报告中也提出,在“十三五”期间要促进大数据、云计算、物联网广泛应用。

     正是由于目前我国各行业应用的极大需要,高校的物联网类专业课程日趋发展成熟,目前主要以课程讲授为主,这种教学模式下,同学缺乏实际操作经验保障,缺少团队合作素质培养,不仅难以增强对相关理论的理解和融会贯通,更难以激发主动创新的精神,物联网是一门应用性很强的综合学科,需要在实践中体会。所以高校有自己的实践教学环境是很有必要的,这将使学生毕业时更适应企业的工作环境。

      国内高校关注行业发展趋势,紧跟行业发展步伐。目前已建电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、计算机科学与技术、物联网工程、网络工程等专业,为了相关专业教学正常、顺利地进行,完成人才培养方案的目标,急需建立物联网技术实训室;再者为了相关教师能在物联网方面进行深层次的科研活动,提高学校在物联网教育行业的影响力,也需要建设一个规范的、完整的物联网技术实训室。实训室以物联网无线传感网和RFID射频识别等技术为基础,结合智能农业、智能家居行业应用特色,以服务经济社会发展为宗旨,培养具有一定理论基础和较强专业技能的物联网技术高端技能型专业人才。

  实训室建设目标

     方案遵循可靠性、先进性、开放性和可扩展性原则,总体设计符合物联网工程专业综合实验实训教学和科研要求。 

                     

随着科技的不断发展,高校教学的不断改进,目前高校实验教学方面,不再像以往那样,只需要实验箱等基础实验设备,而是需要将物联网技术与某几个具体行业结合来进行综合动手实训,开展实训教学。近几年,随着全球计算机技术的高速发展,电子、传感器、工控、通讯、网络、生物科学快速发展,并且以人工智能为代表呈现出多学科交叉应用趋势。为了适应科学技术的高速发展 ,为了提高产品竞争力,企业对毕业生的要求越来越高,但是毕业生的实践经验远远不能满足企业的要求。造成教育与企业需求脱节的主要原因有:

   第一,企业不仅需要毕业生具有较深的理论,更青睐具有综合实践经验、有较强的动手能力的毕业生。

   第二,高校缺乏能够实现多学科综合实践的平台。学校拥有的试验设备大部分是某一学科单科的试验箱或试验台,因此高校学生的相关实践只限于独立学科(课程)的基础试验,缺乏综合实践。独立学科(课程)的基础试验相对简单,不能将所学的各科知识融会贯通、整体把握专业知识和技能的应用和拓展。

   因此需要一个综合的实践环境,来培养学生动手能力,实现相关学科综合实践,积累开发经验。使学生在实训过程中深入的理解系统原理、构建、监控、联动等多个细节环节,激发学习兴趣,并通过系统开放式的平台环境,自己动手实现学习、创新及应用。

 实训室建设原则

物联网技术实训室设计本着以下几条原则实施:

                      

  1)技术主流先进的原则:目前物联网行业正是井喷式发展时期,无论硬件资源、软件资源都没有形成统一的主流协议,因此学院的物联网技术实训室必须从硬件、软件选型上走主流,与实际应用紧密结合。

  2)硬件、软件兼容性扩展行强:实训室的建设本着未来大趋势的发展方向,硬件采用模块化的设计模式,主体部分留有足够的接口,供未来5-10年即将诞生的其他硬件资源连接,软件的设计以框架结构为主,将来有新的需求时方便其他软件的开发对接。

  3)经济实用型原则:实训室本着功能强大,合理利用空间、设备选型性价比高的思想建设,各大板块都在最低成本的基础上开发出最丰富最全面的实训功能,与软件开发人员开发的各种高度仿真的应用软件贴合紧密,最大限度的降低资源浪费。

  4)贴合高校需求原则:严格按照学院的专业人才培养计划设计,保证每一项功能的开发都高度贴合学院人才培养目标,并为学院实训室后期的维护升级提供技术支持,解决学院后顾之忧,为学院的硬件基础设施建设添砖加瓦。

 实训室建设设备和形式

 

1)基础实验成套设备:主要配备物联网基础实验箱,如WSN无线传感网教学系统、RFID无线射频识别教学系统。采用Cortex-A9嵌入式处理器作为智能终端,按照物联网的三层体系架构设计的,全面覆盖了物联网技术的大部分知识点。主要用来配合理论课程的教学与实验,进一步理解和巩固课堂学习的内容,完成学生物联网基础知识的学习、基础能力的培养。

  2)创新实训设备 主要配备丰富的物联网情景主题沙盘如智能交通沙盘、智能农业沙盘。在掌握物联网最新开发技术的基础上,充分利用该设计平台提供的各种资源,提高系统设计和实现的效率,把精力集中在自主创新设计方面,较快地实现相应的产品原型,从而使学生的创新能力和水平得到充分的锻炼及提高。

  3)物联网智能家居应用系统 体验式教学,依据实验室现场环境,模拟智能家居场景建设,包含智能安防系统、环境感知子系统、家居控制子系统、安全监控子系统等部分