1.物聯網定義
物聯網(IoT)是指根據約定的協議,通過射頻識別、紅外感測器、全球定位系統、雷射掃瞄器等資訊感測裝置,對任何物品的資訊進行交換和通訊,從而實現智慧型識別、定位、跟蹤、監督等功能的網路。
物聯網是基於網際網絡、傳統電信網路等資訊載體的網路,使所有可以獨立定址的普通物理物件都可以互連。 它具有三個重要特徵:普通物體的裝置化、自主終端的互聯和無處不在的服務的智慧型化。
物聯網應用中有三個關鍵技術,即感知層、網路傳輸層和應用層。 感知層的主要功能是收集和獲取資訊,實現對物體的識別。 網路層負責對感知層獲得的資訊進行傳輸和處理。 應用層利用經過分析和處理的資料,為使用者提供豐富的具體服務。
2.物聯網工程
物聯網工程是一門新興的技術學科,專注於如何將所有物體和設施連線在一起,並通過無線網路交換和通訊資訊,從而可以“看到”、“感覺到”和控制它們。
) 定義和域
定義:物聯網工程是通過對資訊感測裝置、通訊技術和智慧型服務的研究,實現物與物之間、物與人之間的互聯互通,從而實現智慧型識別、定位、跟蹤、監控和管理的工程學科。
領域:物聯網工程涉及感測器技術、無線通訊技術、雲計算技術、大資料處理等領域,是乙個綜合性技術體系。
主要技術
物聯網工程的核心技術包括感知與連線、網路與通訊、智慧型服務等。 其中,感知連線技術負責通過射頻識別(RFID)和紅外感測器等資訊感測裝置將物體或物體資訊與網際網絡連線起來; 網路和通訊技術通過無線網路實現物體或物體之間的資料交換和通訊; 智慧型服務技術提供以人為本的服務,例如智慧型交通和智慧型城市。
應用與開發
物聯網工程應用範圍廣泛,涉及智慧型家居、工業自動化、智慧城市、農業物聯網等領域。 在這些領域,物聯網工程通過實現物與物之間、物與人之間的資訊互聯互通和互動,為各行各業提供智慧型高效的解決方案。
隨著技術的不斷進步和應用需求的不斷增長,物聯網工程將不斷發展,並與其他領域深度融合,推動各行業的數位化轉型和智慧型化公升級。
1.培訓室介紹
智慧型家居實訓室是為培養物聯網工程師和相關專業學生的實踐能力而設立的實踐教學場所。 該實驗室配備了物聯網裝置、感測器、網路裝置和相關軟體工具,提供了乙個模擬真實世界場景的環境,使學生能夠開發、測試和除錯真實世界的物聯網應用程式。
以下是智慧型家居培訓室的介紹:
硬體裝置:培訓室配備了各種物聯網裝置,如感測器、執行器、嵌入式開發板、通訊模組等。 這些裝置可以模擬現實世界的物聯網應用場景,例如智慧型家居環境、智慧型農業、智慧型交通系統等。
網路裝置:培訓室內有用於聯網和連線物聯網裝置的網路裝置,包括網路交換機、路由器、無線接入點等。 這些裝置用於在物聯網裝置之間構建通訊網路,以實現裝置之間的資料傳輸和互動。
培訓軟體:培訓室為學生提供相關的軟體工具和開發環境,以開發、管理和監控物聯網應用程式。 這些軟體工具包括物聯網雲平台、雲服務平台、開發工具集等。
實踐專案:培訓室將提供一些實踐專案,供學生團隊進行實踐學習和專案開發。 這些專案可以是基於真實場景的應用案例,要求學生設計、開發、實施、測試和配置相應的物聯網解決方案。
培訓課程:培訓室還將提供相應的培訓課程,包括理論知識教學和實際操作指導。 通過本課程,學生可以學習物聯網的基本理論知識,掌握物聯網應用開發的技能和方法。
通過物聯網工程應用培訓室的學習和實踐,使學員能夠深入了解物聯網技術的原理和應用,熟悉相關開發除錯工具,提高實踐能力和解決問題的能力。 這對於將來從事物聯網工程相關工作的學生來說具有重要意義。
2.施工目的
實踐能力訓練:通過培訓室的建設,旨在提供真實的物聯網應用場景,讓學員在實際環境中進行實際操作和實戰專案。 通過實踐,學生將發展他們的實踐能力,並能夠熟練地使用物聯網技術進行應用程式開發、測試和除錯。
團隊合作能力訓練:物聯網工程應用往往需要多人協同工作,包括硬體裝置安裝、系統架構設計、軟體開發等。 培訓室的目標是培養學生的團隊合作能力,使他們在實際專案中與他人合作,形成分工合作的良好氛圍。
解決問題的能力:在實際的物聯網應用中,經常會出現裝置故障和資料傳輸異常等問題和挑戰。 培訓室的目標是培養學生解決問題的能力,通過實際操作和除錯,使他們能夠獨立分析和解決問題,培養他們創造性思考和解決問題的能力。
創新意識的培養:物聯網工程應用培訓室鼓勵學生在實際專案中提出創新的想法和解決方案,培養他們的創新意識和創業精神。 通過實踐和實驗,激發學生在物聯網領域的創新思維和創業能力。
實際應用能力培訓:物聯網工程應用培訓室的目標是培養學生的實際應用能力。 通過實際應用場景的專案實踐,學生將能夠掌握物聯網技術在智慧型家居、工業自動化、智慧城市等不同領域的應用,為未來的求職和職業發展打下堅實的基礎。
物聯網工程應用培訓室的建設目標是通過實踐和專案實踐,培養學生的動手能力、團隊合作能力、解決問題的能力、創新意識和實際應用能力,從而適應物聯網技術發展的需要,為學生的職業發展奠定堅實的基礎。
1.智慧型家居培訓系統
智慧型家居培訓系統是面向物聯網的多功能教學培訓平台,根據物聯網的技術架構,分為感知層、網路層、應用層,以智慧型家居、智慧農業、智慧型交通、智慧安防為案例,為學生提供學習物聯網底層硬體構成的培訓環境, 業務原則和應用程式開發。培訓平台綜合運用感測器技術、RFID技術、介面控制技術、無線感測器網路技術、Android應用開發等,與培訓平台上的433M無線通訊裝置、Zigbee節點、射頻裝置、控制裝置、閘道器和物聯網雲平台協同,構建集基礎、 驗證、設計、全面創新開發,實現智慧型家居門禁安防監控、智慧型家居環境監控、家居裝置智慧型控制、農業環境智慧型檢測、農業裝置智慧型控制等功能。
特徵: 1、便捷教學:基於職業院校智慧型家居人才培養的目標和方法,對培訓教學進行優化設計,最終實現從物聯網知識與技術認知到物聯網實踐技能培養提公升智慧型家居實務崗位能力的教學理念。
2、技術覆蓋面廣:設計將盡可能多的主流物聯網裝置或物聯網技術整合到系統中,包括感測器技術、資料採集技術、射頻識別技術、無線網路技術、移動網際網絡技術、嵌入式技術、智慧型終端技術、上位機應用軟體技術等,物聯網相關技術領域涵蓋範圍廣。
3、提供豐富的應用培訓系統例項:系統採用智慧型家居應用、智慧交通應用、智慧農業應用、智慧型環境監測等應用場景,以及基於應用場景的多種業務子項,所有應用場景和業務子功能均選配到真實的物聯網行業應用中。
4、模組化設計,易於擴充套件:軟硬體系統採用平台化和模組化設計,結合物聯網培訓站的通用化、標準化設計,除了完成配套培訓內容的演示和培訓外,還可以基於物聯網培訓站和系統的軟硬體模組, 並且可以連線和擴充套件更多的技術或業務。
5、配套海量教學資源:本培訓裝置除了提供完整的軟硬體體系外,還配備了完整的裝置物聯網培訓指南、完整豐富的教培材料資源,以及基於裝置系統的物聯網教學。 提供免費安裝部署服務和裝置培訓服務。
技術優勢。 1)無線通訊模組。
無線節點可通過濰眾的“可視介面生成器”和“可視控制器”直接配置,支援對無線節點模組IO口功能的動態變化,包括按鍵接入、數字接入、數字輸出、模擬輸入、PWM輸出等。
2)視覺化編輯器。
通過電腦PC,可以“看得見”的方式直接在該工具上生成不同的裝置操作介面,並支援指標、按鈕、集合、變數視窗、鏈結等五種視覺化控制。 所有控制項的動作都可以直接反映在實際的物聯網裝置(即無線節點模組)上。 介面生成後,您可以直接匯入應用程式以供使用,而無需重新編譯或安裝應用程式。
3)視覺控制器。
APP可實現無線節點的資料檢視、狀態檢視、動作控制等功能。 該應用程式可以實現不同無線節點之間的動作聯動。 可以直接從應用程式配置聯動操作,而無需重寫嵌入式或應用程式**。 該應用程式可以編輯動作列表,將執行器的動作按順序打包成乙個動作列表,並配備觸發源訊號,實現聯動。
4)物聯網關閉。
基於ARMcortex-M4核心通訊網關,支援威眾無線節點模組,支援威眾物聯網教學APP和威眾物聯網PC編輯器。 物聯網閘道器可以管理不同協議的無線節點模組,可以將多個無線節點模組視為不同的裝置,將無線節點模組的資料轉換為TCP網路通訊,閘道器和無線節點模組可以互聯互通,輕鬆構建物聯網網路。 它是乙個常見的物聯網應用開發平台。 通過這個物聯網平台,可以快速降低物聯網應用的開發成本和開發時間,即使開發者不知道如何程式設計,也可以在一兩天內快速使用這個平台開發自己的物聯網應用。 威眾物聯網閘道器自帶雙向串列埠透傳服務,可連線Zigbee、LoRa、NB-IoT等多種無線傳輸模組,支援協議轉換。
實用培訓功能。 提供以下軟硬體支援:
1)基礎硬體:包括威眾物聯網閘道器、威眾物聯網節點組成、覆蓋、Zigbee無線感測器網路、433M無線通訊、Wi-Fi無線網路、BLE藍芽、LoRa窄帶物聯網通訊、NB-IoT通訊技術、Android移動網際網絡開發、嵌入式開發、感測器技術、執行控制、網路通訊、NET開發、J**ascript等技術;
2)培訓模組:採用工業級高精度感測器和執行器,涵蓋模擬、數字測量等多種感測採集技術,基於行業具體應用設計功能模組,提供硬體驅動層、網路傳輸層、協議轉換除錯等完整的教學培訓內容;
3)培訓專案:通過培訓掛板提供的硬體模組,結合各種複雜的應用場景,提供硬體驅動層、網路傳輸層、應用層(Android和Net)等完整的教學培訓內容;
4)綜合案例:基於物聯網結合特定行業的應用案例,提供完整的案例開發手冊和相關原始碼。
2.物聯網雲平台
物聯網融合雲平台是乙個Web應用,平台主要服務於全國各地的職業院校,為職業院校提供完整的物聯網體系,方便學生通過物聯網整合平台學習物聯網的硬體知識,掌握軟體程式設計技術, 同時滿足物聯網技能大賽的需要。
平台基於Linux底層開發,用於教學和技能競賽,基於BS架構,以MVC模式開發; 抽象物件層、展示層和控制層,組織之間沒有依賴關係,鬆散耦合的組織便於大規模並行開發,整個系統批量公升級、維護和改造提供基礎,擴充套件能力極強。 物聯網一體化平台集教學與競賽於一體,既滿足了學生學習使用平台和培訓裝置的需求,又提高了技能競賽中考核內容的熟練程度。 每個學員都可以在平台內自由建立物聯網專案,通過自己的專案控制培訓裝置,平台同時支援多終端操作(可接入網際網絡的PC、智慧型手機、平板等),物聯網整合平台真正讓學員體驗物聯網技術的應用和物聯網應用的就業前景。
特徵: 1、簡化資料管理:針對服務層感測器資料較多、使用者資料較多的情況,雲端支援一鍵同步功能,只要在業務層連線外網時資料可以同步到雲端即可; 對於閘道器和感測器裝置,只要服務層連線到外部網路,服務層就會發生變化並自動同步到雲端,無需再次新增。
2、豐富的資料分析:提供豐富的資料統計和分析結果,幫助學校整體掌握裝置的使用情況。
3.跨平台:基於Web架構,您只需要乙個Web瀏覽器或移動終端,無需擔心使用哪個作業系統,任何可以訪問Internet的PC,智慧型手機,平板電腦和其他裝置都可以隨時隨地訪問雲平台。
該平台有四個主要功能。
首先,該平台提供對物聯網感知層裝置的快速訪問 訪問物聯網感知層(閘道器、節點、攝像頭等)目前,該平台提供了多種訪問協議型別。
二、平台提供API標準輸出平台為二次開發提供統一的資料格式標準,簡單易用,對開發語言無限制,讓學生通過雲平台提供的統一API介面,快速開發自己的物聯網應用,進行資料採集、分析和裝置監測控制。
三、實務專案管理 學生可以建立、啟動、修改、刪除自己的物聯網專案,並根據專案生成專屬API介面文件,控制專案中感知層(閘道器、節點、攝像頭等)的硬體連線。
實用培訓功能。 學員可以在前端培訓頁面自由建立物聯網專案,建立專案後,可以對專案進行配置,如新增裝置、新增感測器、配置策略等。 配置完成後,學生可以進行生成API介面文件的操作。 學員可以參考API介面文件進行程式設計,最終達到控制訓練裝置的目的。
3.圖形程式設計工具
圖形化程式設計工具是基於拖拽式圖形化的視覺化程式設計工具庫,通過拖拽式圖形化程式設計完成程式設計。 作為乙個易於掌握的圖形化程式設計環境,它是程式設計初學者學習和掌握程式設計方法的有力工具。 使用圖形化程式設計來理解程式語言可以使學生更容易理解程式設計語句的內容,並解決大多數程式設計語法難點的痛點。
圖形化程式設計工具基於Blockly語言模組,利用圖形模組用硬體來表示各種底層驅動庫,並根據圖形模組的上下關聯連線變數、函式、輸入輸出等語言,最後組合成可執行的C語言或Python語言。 圖形化程式設計模型很好地對映了實際關係和層次結構,取代了傳統的寫入過程,簡化了底層硬體編寫過程。
四、智慧型家居實訓室專案清單。
1.專業的教學支援
可提供資訊科技(綜合佈線、物聯網、智慧型家居、智慧型安防、電子資訊、嵌入式、移動網際網絡)教學軟硬體環境; 可為資訊科技(綜合佈線、物聯網、智慧型家居、智慧型安防、電子資訊、嵌入式、移動網際網絡)培訓提供軟硬體資源;
2.1+x 認證服務
提供1+X證書(物聯網智慧型家居系統整合與應用、物聯網感測器網路開發)初級、中級、高階認證培訓資源; Web前端開發1+X證書初級和中間資源。
3.智慧型家居系統整合與應用
4.感測器網路應用開發
5.Web 前端開發
6.技能競賽支援
物聯網技術應用與維護
移動網際網絡軟體內容
嵌入式應用開發競賽內容
5)智慧型家居團體技能競賽支援。
5g技術應用開發競賽
2020年,武漢威眾將在由中國通訊學會主辦、大唐多羅主辦的“中國大學生5G技術應用開發大賽”中提供全面的技術支援服務。
2.“一帶一路”金磚國家技能發展與創新競賽