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物联网工程专业实验室建设方案研究

更新时间：2019-12-23 21:50:31 大小：2M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：物联网 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

分析了物联网工程专业知识体系结构及实验课程体系和实验课程设置,由此给出了物联网实验室建设方案,分别从物联网工程专业基础实验室、实训实验室及物联网大数据信息融合应用系统3个方面进行了论述,以期为物联网工程专业实验室建设提供参考.

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ISSN １００２‐４９５６  
CN１１‐２０３４／T  
实
验
技
术
与
管
理
第 ３５卷 第 ４ 期 ２０１８ 年 ４ 月  
Vol ．３５ No ．４ Apr ．２０１８  
Experimental Technology and Management  
DOI ：１０ ．１６７９１／ ．cnki ．sjg ．２０１８ ．０４ ．００５  
j
实验室创新  
物联网工程专业实验室建设方案研究  
崔艳荣 ，陈  
勇
（长江大学 计算机科学学院 ，湖北 荆州 ４３４０２３）  
摘
要 ：分析了物联网工程专业知识体系结构及实验课程体系和实验课程设置 ，由此给出了物联网实验室建  
设方案 ，分别从物联网工程专业基础实验室 、实训实验室及物联网大数据信息融合应用系统 ３个方面进行了  
论述 ，以期为物联网工程专业实验室建设提供参考 。  
关键词 ：物联网工程 ；实验室建设 ；实验课程体系  
中图分类号 ：G４８２  
文献标识码 ：A  
文章编号 ：１００２‐４９５６（２０１８）０４‐００２３‐０４  
Research on laboratory construction scheme for Internet  
of Things Engineering specialty  
Cui Yanrong ，Chen Yong  
（School of Computer Science ，Yangtze University ，Jingzhou ４３４０２３ ，China）  
Abstract ：The knowledge structure ，experimental curriculum system and experimental curriculum setting for  
the Internet of Things Engineering specialty are analyzed ，and thus ，the construction scheme for the Internet  
of things laboratory is worked out ．From the three aspects such as the basic laboratory ，training laboratory and  
big data information integration application system of Internet of things in the Internet of Things Engineering  
specialty ，the discussion is respectively carried out in order to provide reference for the laboratory construction  
for the Internet of Things Engineering specialty ．  
Key words ：Internet of things engineering ；laboratory construction ；experimental curriculum system  
为了大力发展战略性新兴产业 ，教育部于 ２０１０  
1 物联网工程专业实验课程体系  
年新设置了物联网工程专业［１］ ，归属于计算机科学  
1 ．1 物联网工程专业知识体系结构  
与技术学科门类 。 从 ２０１０ 年起至今 ，全国已有 ３００  
物联网是物物相联的网络 ，其目标是实现人与人 、  
多所院校开设了物联网工程新专业 ，这些院校涵盖  
人与物 、物与物之间任意的通信 ，每一个物体均可寻  
了高职高专 、普通本科和“９８５ 工程”“２１１ 工程”重点  
址 、通信 、控制 。物联网包含感知识别层 、网络传输层 、  
建设高校 。 各高校层次不同 ，同层次的高校又各具  
应用支撑层和应用层 ，其结构见图 １［６］ 。其中感知识  
特色 ，这使得物联网工程专业的人才培养模式 、课程  
别层处于该结构的最底层 ，主要是通过传感器技术和  
体系设置和实验室建设方案等各不相同［２‐５］ 。 我校  
RFID 技术获取各类数据 ；网络传输层位于感知识别  
于 ２０１４ 年获批物联网工程专业 ，目前处于建设期 ，  
层和应用支撑层中间 ，负责两层之间的数据传输 ；应用  
本文拟结合我校的实际情况 ，对物联网工程专业实  
支撑层位于应用层下面 ，主要提供对网络获取数据的  
验室建设方案进行探究 。  
智能处理和服务支撑平台 ，包括数据处理和数据分析  
２个部分 ；应用层是整个物联网体系结构中的最高层 ，  
主要是根据物联网的业务需求完成各类应用 。  
收稿日期 ：２０１７‐１０‐１０ 修改日期 ：２０１７‐１２‐０１  
1 ．2 物联网工程专业实验课程设置  
基金项目 ：长江大学教学研究重点项目（JY２０１４０１２）  
作者简介 ：崔艳荣（１９６８— ） ，女 ，湖北仙桃 ，博士 ，教授 ，主要从事计算机  
网络 、传感器网络 、物联网工程的教学及科研工作 ．  
物联网工程专业理论课程由通识教育课程 、学科  
基础课程 、专业课程组成［７‐１０］ ；实践课程由通识课程实  
验 、学科基础课程实验 、专业课程实验和集中实践教学  
angtzeu ．edu ．cn  
E‐mail ：cyan万r＠方数据  
y
实
验
技
术
与
管
理
２４  
除了随课程开设的实验课外 ，还设计了集中实践  
教学环节 ，包括 ：传感器网络综合实验 、物联网综合实  
验 、物联网应用综合实训 ，每个实践教学环节为期 ２  
周 。课内分散的实验和集中 ２周的综合实验及实习实  
训和毕业设计等都需要实验室的支撑 ，如何科学合理  
地建设物联网工程专业实验室 ，使得实验室能满足新  
专业实践教学的需求 、满足学生创新创业的需求 ，是迫  
在眉睫的事情 。  
2 物联网工程专业实验室建设  
根据物联网工程专业实验课程的设置 、集中实践  
教学 、实习实训及毕业设计的需求 ，结合我院的实际情  
况 ，将物联网实验室建设分为 ３期 ：第一期主要完成物  
联网工程专业基础实验室建设 ；第二期主要完成实习  
实训平台的建设 ；第三期主要完成物联网大数据信息  
融合应用系统的建设 。  
图 1 物联网体系结构  
等组成［１１‐１３］ 。其中通识课程实验和学科基础课程依  
托于计算机科学与技术现有实验室可以很好地完成 ，  
这里不做讨论 ，本文只讨论与物联网工程专业核心课  
程和专业选修课程有关的实验课程 。  
2 ．1 物联网工程专业基础实验室建设  
物联网工程的专业课程主要有 ：传感器原理及应  
用 、传感器网络 、嵌入式系统设计与应用 、RFID 原理  
及应用 、物联网原理与应用 、短距离无线通信 、无线网  
络与移动计算 、物联网数据存储与管理 、物联网控制技  
术 、物联网大数据与云计算 、物联网安全 、物联网应用  
系统设计等 。这些课程覆盖了物联网的感知识别层 、  
网络传输层 、应用支撑层及应用层 。为了理论联系实  
际 ，培养学生的动手能力及分析问题解决问题的能力 ，  
这些课程设置了相应的实验 ，见图 ２。  
第一期基础实验室包括物联网移动互联教学科研  
平台 ，全功能物联网教学科研平台 ，RFID 综合教学平  
台等 。  
２ ．１ ．１ 物联网移动互联教学科研平台  
物联网移动互联教学科研平台拥有 Android４ ．０、  
Linux３ ．０ 及以上更高版本的操作系统 ；可以板载（主  
板自载 ，非通过接口外扩）３G 、GPRS 、GPS 、北斗 ２代 、  
WiFi 、蓝牙 、IPv６、ZigBee ６种以上的移动互联模块 ，可  
快速搭建多种无线网络通信应用与开发 ；板载温湿度  
传感器 、三轴加速度传感器 、继电器开关模块 ，带有独  
立 MCU ，可单独编程使用 ，也可通过软件封装的协议  
集成到具体项目应用中 。有底层系统 、驱动层 、中间层  
及应用层开发案例 ，配套智能家居 、仓储环境 、智能农  
业 、电子钱包 、卫星地图定位 、视频监控等项目综合  
案例 。  
在物联网移动互联教学科研平台上可以完成传感  
器网络 、无线网络与移动计算等课程的实验 。  
２ ．１ ．２ 全功能物联网教学科研平台  
全功能物联网教学科研平台系统配备 ZigBee（兼  
容 TI CC２５３０ 和 ST STM３２W ２ 套方案）、IPv６、蓝  
牙 、WiFi 、TinyOS ５种无线通信节点及 RFID 读卡器 ，  
可以快速构成小规模 ZigBee 、WiFi 、IPv６、蓝牙 、Tiny‐  
OS 通信网络 。同时具有模块化的开发方式 ，可以完  
全兼容各种传感器网络 ，并可以在互联网上实现对各  
通信节点的透明访问 。  
图 2 物联网工程专业课程实验  
这些实验课程有验证性实验 、综合性实验和设计  
性实验 。验证性实验主要是用来验证某门课程中有关  
知识点的正确性 ；综合性实验融合了某门课程中有关  
联的多个知识点 ，通过实验将这些知识点融会贯通 ；设  
计性实验则是在问题或需求的驱动下应用所学知识或  
方法 ，构思整套解决方案并通过实验对解决方案进行  
验证 ，是对学生分析问题 、解决问题及创新能力的  
通过 IPv６／IPv４ 智能网关和支持 ８０２ ．１５ ．４ 射频  
的 IPv６节点可以快速构建 IPv６ 网络 ；搭配通用传感  
器模块 ，可以构建基于 IPv６的无线传感器网络 ，并实  
现远程传感器监测 。 IPv６／IPv４ 智能网关内嵌 Web‐  
培养 。  
万方数据  

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