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IOTInternet

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。

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。

二、物联网工程应用实训室介绍

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。

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。

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。

三、物联网工程应用实训室组成

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。

产品特点

1、方便教学以职业院校物联网专业人才培养的目标和方法为基础在实训教学上进行优化和设计提出从物联网知识技术的认知到物联网实操技能的训练最终达到物联网专业岗位能力提升的教学理念。

2、技术覆盖广设计上将尽量多的主流的物联网设备或物联网技术集成到系统中包括传感器技术、数据采集技术、射频识别技术、无线网络技术、移动互联网技术、嵌入式技术、智能终端技术、上位机应用软件技术等物联网相关技术领域覆盖全面。

3、提供丰富的应用实训系统实例系统以智能家居应用、智慧交通应用、智慧农业应用、智能环境监控等应用场景及基于应用场景的多种业务子项所有的应用场景及业务子项功能均选材至真实的物联网行业应用。

4、模块化设计方便扩展软硬件系统采用平台化、模块化设计结合通用化、标准化设计的物联网实训工位除了可完成配套实训内容的演示训练还可以基于物联网实训工位以及系统的软硬件模块外接、扩展更多的技术或业务。

5、配套海量教学资源本实训装置除提供完整的软硬件系统外还配备针对设备完整的物联网实训指导书、完整丰富的教学实训素材资源、以及基于设备系统的物联网教学视频。

提供免费的安装部署服务和设备实训培训服务。

技术优势

无线节点可以直接通过唯众“可视化界面生成器”和“可视化控制器”进行功能配置支持动态改变无线节点模块IO口的功能功能包括按键接入、数字量接入、数字量输出、模拟量输入、PWM输出应做到切换这些功能时无需重新烧写无线节点固件。

通过电脑PC端可直接以“可见即可得”的方式在此工具上生成不同的设备操作界面支持指示灯、按键、图片集合、变量视窗、图文链接等五种可视化控件。

所有控件的动作都可以直接反应到实际的物联设备即无线节点模块上。

界面生成后可以直接导入App使用而不需要重新编译或安装App。

App可实现对无线节点的数据查看、状态查看、动作控制等功能。

App可实现不同无线节点间的动作联动。

联动操作可直接通过App进行配置而不需要重新编写嵌入式或App代码。

App可以实现动作列表的编辑可以将执行器的动作按顺序打包为动作列表并为其配备触发源信号从而实现联动。

4物联网关

基于ARMCortex-M4核心的通信网关支持唯众无线节点模块与配套唯众物联网教学App和唯众物联网PC编辑器。

物联网关可以管理不同协议的无线节点模块并能将多个无线节点模块视作不同设备将无线节点模块的数据转换为TCP网络通信网关同无线节点模块可以互通互联轻松构建物联网络。

具共同构成的物联应用开发平台。

通过本物联网平台可以迅速降低物联网应用的开发成本和开发时间开发者即便不会编程也可以在一两天之内就迅速使用本平台开发出自己的物联网应用。

唯众物联网关自带两路串口透传服务可外接zigbee、lora、NB-IOT等多种无线传输模块同时支持协议转换可通过唯众物联云平台直接查看节点数据也可生成API接口供应用层开发。

实训功能

2实训模块采用工业级高精度传感器、执行器涵盖采集模拟量/数字量等多种传感采集技术基于行业的具体应用进行功能模块的设计提供完整的硬件驱动层、网络传输层、协议转换调试等教学实训内容

3实训项目通过实训挂板提供的硬件模块组合形成的各种复杂应用场景提供完整的硬件驱动层、网络传输层、唯众应用层Android

NET等教学实训内容

4综合案例基于物联网结合到具体行业的应用案例提供完整的案例开发手册及相关源码。

3.2物联网云平台

物联网融合云平台是一款Web应用程序该平台主要服务于全国各地的高职高专院校为高职高专院校提供了完善物联网系统方便于学生通过物联网融合平台学习到物联网硬件知识及掌握软件编程技术同时满足物联网技能大赛的需要。

平台基于linux底层针对教学和技能大赛而开发基于B/S架构采用

MVC

模式开发抽象出对象层展现层和控制层之间没有依赖性松耦合的代码组织方便进行大规模的并行开发分批分次对整个系统进行升级、维护、改造提供基础扩展能力极强。

物联网融合平台集教学和大赛为一体在满足学生学习使用平台和实训设备的同时也能提高对技能大赛所考核内容的熟练程度。

每个学生可以在平台中自由创建物联网项目通过自己的项目来控制实训设备并且该平台同时支持多端操作可以上网的PC、智能手机、平板电脑等物联网融合平台真正的做到了让学生体会到物联网技术的应用以及物联网应用的职业前景。

产品特点

1、简化数据管理对于服务层的传感器数据较多以及用户数据较多的情况云端支持一键同步功能只要确保在服务层连接外网的情况下可将数据同步到云端对于网关、传感器设备只要确定在服务层连接外网的情况下服务层发生改变自动同步到云端不需要再次添加。

2、丰富的数据分析提供丰富的数据统计与分析结果展示帮助学校从整体上把握设备的使用情况。

3、跨平台基于Web架构你所需的仅仅是网页浏览器或者移动终端无需纠结使用哪款操作系统任何可以上网的PC、智能手机、平板电脑等设备都可以随时随地的访问云平台

平台主要有四个功能特色

物联网感知层(网关、节点如摄像头)接入目前平台提供多种接入协议类型

第二平台提供API标准输出

平台提供二次开发统一数据格式标准简单不限开发语言,以便学生通过云平台提供的统一API接口进行数据的采集、分析和设备的监测控制快速开发属于自己的物联网应用程序。

第三实训项目管理

学生可创建、启动、修改、删除属于自己的物联网项目,并根据项目生成专属API接口文档管控项目内感知层(网关、节点如摄像头)的硬件连接。

第四轻松上云

平台提供完善、安全的云端数据开发接口,规避复杂物联网通信协议的解析、云端数据转换任务,简化物联网项目开发、调试过程,使学生简单、高效地开发物联网项目应用。

平台非常适合物联网初学者使用通过将感知层与应用层快速连接降低了学习门槛支持主流高级开发语言做出企业级的应用。

实训功能

学生可以在前台实训页面中自由创建物联网项目创建项目之后可以对项目进行配置如添加设备、添加传感器、配置策略。

在配置完之后学生可以执行生成API接口文档操作。

学生可以参照API接口文档来进行编程最终达到控制实训设备的目的。

3.3图形化编程工具

图形化编程工具是一款基于拖拽式图形化设计的可视化编程工具库通过拖拽式图形化编程完成程序设计。

作为一种易于掌握的图像化编程环境是编程初学者学习和掌握程序设计方法的有力工具。

用图形化编程方式去理解程序语言可以让学生更加容易理解编程语句的内容解决了绝大多数编程语法入门难的痛点。

图形化编程工具基于blockly语言模块用图形模块表示使用硬件的各类底层驱动库根据图形模块上下关联形式连接变量、函数、输入输出等各类语言代码最终组合为可执行C语言或python语言代码。

基于图形化的编程模型很好地映射实际代码关系和层级结构替代传统的代码编写过程简化底层硬件代码编写过程。

四、物联网工程应用实训室建设图

可提供信息技术类综合布线、物联网、智能家居、智能安防、电子信息、嵌入式、移动互联教学软硬件环境可提供信息技术类综合布线、物联网、智能家居、智能安防、电子信息、嵌入式、移动互联实训软硬件资源

6.2

提供1X证书物联网智能家居系统集成和应用、物联网传感网开发初级、中级、高级认证培训资源Web前端开发1X证书初级、中级资源

6.2.1

2020年中国通信学会举办大唐多络承办的“中国大学生5G技术应用开发大赛”中武汉唯众将作全面技术支持服务。

6.4.2