1.1物联网工程定义
物联网工程(Internet of Things Engineering)是一种以信息技术(IT)来改善实体世界中人们生活方式的新兴学科,它利用互联网技术为我们的日常生活活动提供服务和增益,从而让各种智能设备充分的融合在我们的生活中。物联网工程主要涉及硬件设备、网络技术、生物技术、嵌入式系统、电子信息工程、控制工程和传感物联网的技术应用。
物联网工程的核心是通过数据采集技术,实现实时交互和智能连接。从技术上讲,物联网工程可以将IOT(Internet of Things)云计算、网络技术、物联网传感技术等技术充分融合在一起,从中获得大量数据,这些数据则可以帮助个体、团体和企业根据需求,采用合适的技术,快速准确地做出判断和处理决策,从而实现智能控制和管理。
物联网工程可以将传统设备、仪器设备、信息系统、交互设备以及传感器系统全部接入互联网,并通过开发智能软件及平台,使物联系统能满足越来越多样化、实时性要求。物联网工程还可以实现复杂系统的集成,利用全球化的互联网来联结多个系统,从而帮助企业和个体实现互联网大规模、智能的综合应用及实施。
物联网工程是一门相对较新的学科,所研究的问题非常多,可以用于解决日趋复杂的生活环境,让人类生活得更安全更舒适,物联网工程将会深刻改变当前的社会和经济格局,其技术发展的方向非常广泛主要包括:智能分析、物联网技术发展、物联网安全和安全管理、自动化技术等等。未来有很多基于物联网的应用和技术能够真正的运用于实践,成为物联网时代的新突破。
1.2物联网工程应用系统概述
物联网工程是指通过将物理设备、传感器、网络连接和数据分析等技术应用于物理系统和设备之中,实现智能化、自动化和互联互通的领域。它涉及了多个学科领域,如计算机科学、电子工程、通信技术和数据科学等。物联网工程的主要目标是建立起一个互联的网络,使得物理设备和传感器能够实时收集和传输数据,并通过网络进行交互和控制。这样可以实现设备之间的智能互联和数据共享,从而提高效率、降低成本,甚至创造新的商业模式和价值。物联网工程应用系统是基于物联网技术的应用系统,旨在通过连接并管理各种物理设备和传感器,实现设备之间的数据交互、实时监控和远程控制,以提高生产效率、优化资源利用、增强安全性等目的。
物联网工程应用系统的概述如下:
1.设备连接与管理:物联网工程应用系统通过物联网平台,将各种设备、传感器和终端节点连接到一起,实现设备的注册、连接和配置管理。通过统一的接口和协议,使得设备能够与系统进行通信和互联。
2.数据采集与处理:物联网工程应用系统从各个接入设备和传感器中采集数据,并对数据进行处理和分析。通过数据采集和处理,系统能够实时获取设备状态、环境参数等信息,并进行数据预处理、清洗和聚合,为后续的业务决策提供支持。
3.实时监测与远程控制:物联网工程应用系统可以对接入设备进行实时监测和控制,通过实时数据更新和可视化展示,用户可以随时了解设备的运行状态,及时发现异常情况并采取相应的措施。同时,系统也可以对设备进行远程控制,通过指令下发和反馈机制,实现对设备的远程操作和调控。
4.数据分析与决策支持:物联网工程应用系统通过对采集到的大量数据进行分析和建模,可以提供丰富的数据指标和报表,帮助用户进行数据分析和业务决策。基于数据分析的结果,系统可以生成预警信息、优化资源分配、改进生产流程等建议,提高工作效率和质量。
5.安全性与隐私保护:物联网工程应用系统注重数据的安全性和隐私保护。通过身份认证、数据加密传输、权限管理等安全机制,保障系统的安全性;同时,也注重用户的隐私权,严格遵循数据保护法规和隐私政策。
物联网工程应用系统在工业自动化、智能城市、智能家居、物流运输、农业等领域有广泛的应用。它们的目标是实现智能化、高效化的管理和控制,提升生产效率、降低成本、改善用户体验。
2.1实训室简介
物联网工程应用实训室是为了培养物联网工程师和相关专业学生的实践能力而设立的实践教学场所。实训室需配备物联网设备、传感器、网络设备和相关软件工具,提供了一个模拟真实场景的环境,让学生能够进行真实的物联网应用开发、测试和调试。
以下是物联网工程应用实训室的介绍:
硬件设备:实训室配备了各种物联网设备,如传感器、执行器、嵌入式开发板、通信模块等。这些设备能够模拟实际的物联网应用场景,如智能家居环境、智慧农业、智慧交通系统等。
网络设备:实训室中有用于组网和连接物联网设备的网络设备,包括网络交换机、路由器、无线接入点等。这些设备用于搭建物联网设备之间的通信网络,实现设备之间的数据传输和交互。
实训软件:实训室提供相关的软件工具和开发环境,供学生进行物联网应用的开发、管理和监控。这些软件工具包括物联网云平台、云服务平台、开发工具集等。
实践项目:实训室通会提供一些实践项目,供学生团队进行实践学习和项目开发。这些项目可以是基于真实场景的应用案例,学生需要设计和开发相应的物联网解决方案,并进行实施、测试和配置。
培训课程:实训室还会提供相应的培训课程,包括理论知识教学和实践操作指导。学生可以通过课程学习物联网的基本理论知识,掌握物联网应用开发的技能和方法。
通过物联网工程应用实训室的学习和实践,学生可以深入理解物联网技术的原理和应用,熟悉相关的开发和调试工具,提升自己的实践能力和解决问题的能力。这对于未来从事物联网工程相关工作的学生来说,具有重要的意义。
2.2建设目的
实践能力培养:通过实训室的建设,旨在提供一个真实的物联网应用场景,让学生能够在实际环境中进行实际操作和实践项目。通过实践,培养学生的实践能力,让他们能够熟练运用物联网技术进行应用开发、测试和调试。
团队协作能力培养:物联网工程应用往往需要多个人员协作完成,包括硬件设备安装、系统架构设计、软件开发等。实训室的建设目标是培养学生的团队协作能力,让他们能够在实际项目中与他人合作,形成分工合作的良好氛围。
解决问题能力培养:在实际的物联网应用中,问题和挑战时常出现,如设备故障、数据传输异常等。实训室的建设目标是培养学生的解决问题的能力,通过实际操作和调试,让他们能够独立分析和解决问题,并培养他们的创新思维和解决方案的能力。
创新意识培养:物联网工程应用实训室鼓励学生在实际项目中提出创新的想法和解决方案,培养他们的创新意识和创业精神。通过实践和实验,激发学生的创新能力,培养他们在物联网领域中的创新思维和创业能力。
实际应用能力培养:物联网工程应用实训室的目标是培养学生在实际应用中的能力。通过针对实际应用场景的项目实践,学生将能够掌握物联网技术在不同领域中的应用,如智能家居、工业自动化、智慧城市等,为未来的求职和职业发展奠定坚实的基础。
物联网工程应用实训室的建设目标是通过实践和项目实践,培养学生的实践能力、团队协作能力、解决问题能力、创新意识和实际应用能力,以适应物联网技术发展的需求,并为学生的职业发展打下坚实的基础。
3.1物联网工程应用实训台
物联网工程应用实训台是一款物联网多功能教学实训平台,按照物联网技术架构,分为感知层、网络层、应用层,以智能家居、智慧农业、智能交通、智慧安防为案例,为学生提供一个学习物联网底层硬件构成、业务原理及应用开发的实训环境。实训台综合运用传感器技术、RFID技术、接口控制技术、无线传感网技术、Android应用开发等,配合实训台上的433M无线通信设备、ZigBee节点、射频设备、控制设备、网关以及物联网云平台,构建集基础性、验证性、设计性、综合性和创新性开发五位一体综合实训台,实现智能家居门禁安防监控、智能家居环境监测、家居设备智能控制、农业环境智能检测、农业设备智能控制等功能。、