物联网工程应用实训系统，物联网应用实训装置
时间：2025-08-04 22:00:01 点击次数：
中人教仪厂 物联网工程应用实验系统
物联网综合应用实验室是一个完整的物联网实验室，是集教、学、培训认证统一的实验平台，可实行各种无线传感器互联网、智能视频技术等教学实验，能够模仿经经典型智慧校园、智能追溯等实际应用。经过实验培养物联网方面的高技能技术人才。并而且学生、学生可就业于与物联网相关的企业、行业，从事物联网相关的作业。经过丰富多彩的物联网实验案例及体验，可以激发学生的想象力，充分调动学生的积极性，并提供多样化的集知识性和趣味性于一体的超强用户体验。让学生可以在实验室就能看到行业内的现状，培养学生动手设计的能力，成为有特色能力的专业技术人才。可以按照学生自己的兴趣爱好分配实验系统，专业，专注，针对性强。
物联网综合应用实验室效果图
1.1物联网综合应用实验室
1.1.1实验功能基础简介
1、综合应用实验
n 认识型实验含有概括：
安全生产实操相关的技术规范要求和相关术语的学习掌控把握；
安全用电作业知识的学习掌控把握；
物联网应用场景需求解析与业务设计；
常用物联网应用系统基础知识的学习掌控把握；
装配布线标准规范性知识的学习掌控把握；
物联网终端的基础概念、构造及功能的学习掌控把握；
物联网标识信息的读写；
计算机数值数值实操与通信基础课程课程理论的学习掌控把握；
应用程序的下载与装配；
常用电气设备符文号的识别；
电气设备装配知识的学习掌控把握；
强电、弱电环境下作业的安全性知识的学习掌控把握；
系统化思维及绘图工量具使用知识的学习掌控把握；
常用专业工量具使用方法和技巧的学习掌控把握；
常用检验测试仪表器具实操及测量方法的学习掌控把握；
电工及调节测试工量具的应用；
有线、无线互联网环境搭建和调节测试；
物联网终端设备电子回路作业原理的学习掌控把握；
故障排查、测量试验及维修环境条件；
检验测试设备及工量具的限制与使用；
不可靠终端设备对应用场景的预防性判定和维修；
电气设备的巡检、测量技术的学习掌控把握；
云平台系统、终端排故的系统技术的学习掌控把握；
互联网环境搭建、配备与连接；
Modbus RTU/ Modbus TCP 标准通信协议的学习掌控把握应用；
收集数值的展示及组态设计；
物联网平台私有云、公有云架构知识；
通信协议标准及工业设备的 IoT 协议的学习掌控把握应用；
Web API 及 Android API 研发；
常见的数值解析；
数值库基础知识的学习掌控把握；
数值库的基础实操；
规则引擎知识学习掌控把握与应用；
用户界面设计的基础原则和方法的学习掌控把握与应用。
n 实操型实验含有概括：
锻炼沟通需求、合作交流ACAC能力；
阅读并理解系统需求文档；
认识阅读电气原理图；
熟练使用绘图设计系统；
编写方案设计文档和报告；
运用检验测试仪表器具测量试验互联网跳线；
选用网线并运用工量具制作网线跳线；
搭建和配备有线、无线互联网；
正确添加、管理物联网设备并实行功能数值设定；
正确配备、使用串行口调节测试工量具系统；
完成就地实时数值展示和场景联动；
认识阅读软硬件说明书；
判定运行错误的原因及需要采取的措施；
运用专业工量具和检验测试仪表器具，检验测试、调节测试与更换有缺陷、作业不正常的终端和应用模型块；
解析故障现象并按照作业原理判定故障点，即时维修；
完成维修报告并制定预防性维护计划；
对检修流程及成果有效使用数字文档；
参照相关行业标准开展终端设备更换与维修实操；
更新、卸载应用系统程序；
正确使用专业工量具装配、拆卸设备；
认识阅读电气作业原理图、接线图；
编制系统研发、应用说明文档；
阅读技术文件、测绘制作研发测量试验流程；
使用C 和java 完成应用辅助研发；
排除系统系统出现的故障和问题；
掌控把握物联网边缘设备联动规则；
运用 SQL 语句对数值库实行实操；
设计用户需求设备的原型。
2、项目案例实验
n 智慧牧场
智慧牧场课程案例，经过在AIoT平台的拟真实验工量具中部署LoRaWAN网关、温湿度传感器、GPS传感器等案例所需的相关拟真设备，模仿智慧牧场项目场景下的现实设备部署现象，运用GPS、LoRa等现代物联网技术，完成对牧场环境的监测、对奶牛的定位、对牧场安全的监控等监测与管理。
模仿智慧牧场系统还引入使用开源系统平台ChirpStack与ThingsBoard，集合LPWAN技术，完成远程低功耗数值收集、上报和展示。在ChirpStack平台上，用户可对网关、GPS、温湿度传感器等设备实行配备，以上送拟真实验中的虚拟数值。在ThingsBoard平台上，设定牧场地图、警报信息、温湿度等各仪表盘结合套件；获取拟真设备上送的数值，并将数值以图表形式作可视化呈现；以及基于流式编程添加相应的规则策略，最终完成模仿智慧牧场实验场景的部署搭建。
智慧牧场实验流程
图：智慧牧场课程案例，使用GPS对奶牛位置实行定位，经过LoRa互联网将位置信息上报，使用ThingsBoard平台的电子围栏工量具集合腾讯地图，完成奶牛越过电子围栏时发送警报提醒。
图：智慧牧场课程案例，在牛棚内装配温湿度传感器和排风扇，在ThingsBoard云平台上制定规则策略，当棚内温度（℃）过高时自动开启排风扇对牛棚实行降温，以保障奶牛养殖环境处在适宜的温度（℃）下。
n 智能家居
智能家居案例，基于TCP协议，在AIoT平台的拟真工量具上，部署TCP网关模型块，并经过配备所选用的无线传感器的设备标识，完成网关与光照度、温湿度、门磁、烟雾等无线传感器的互连，获取上送无线传感器的虚拟数值，模仿现实生活中智能家居设备的部署搭建。
AIoT平台向用户推荐提供Home Assistant开源系统实行智能家居案例完成。Home Assistant作为一个基于Python3的自动化智能家居平台，支持众多品牌的智能家居设备部署，便利手动或按照自己的需求自动化联动各种外部设备，可经过Node-RED管理设备的自动化规则，直观展现传感器设备在不一样环境下完成的功能。用户还可自主测绘制作并导入智能家居场景平面图，设定相关传感器设备的位置，提升用户体验感。
智能家居实验流程
图：智能家居课程案例，使用自动化智能家居平台Home Assistant，对装配好的感知层设备实行数值的浏览和各种自动或手动的执行实操。
n智慧温室
智慧温室案例，引入了ThingsBoard IoT Gateway开源解决方案，在AIoT平台的拟真工量具中部署ThingsBoard gateway网关，以连接ThingsBoard云平台，方便上送温湿度传感器数值，搭建恒温机执行器模型块。基于ThingsBoard平台，用户可在仪表盘内添加设定智慧温室场景、温湿度显露设备等结合套件，获取拟真实验中上送的虚拟数值，以动态弯弯曲线的形式作可视化呈现；用户还可按照案例要求，在ThingsBoard平台的规则链库中，自主编辑设定规则引擎，完成智慧温室的恒温控制与异常警报。
智慧温室实验流程
图：智慧温室课程案例，使用ThingsBoard云平台的规则引擎，经过低代码的研发形式制定规则策略，按照室内与室外的温度（℃）状态自动判别和执行恒温机以及空气循环器的开启和关闭。
图：智慧温室课程案例，使用ThingsBoard云平台的仪表板，对感知层设备上送的温室环境数值与设备状态实行展示。
1.1.2教学资源
1)物联网综合应用实验
|
序号 |
类型 |
实验内容 |
|
1 |
智慧牧场 |
一、 智慧牧场应用系统需求解析
（1）牲畜活动监控
（2）畜棚环境自动化控制
二、 智慧牧场应用系统方案设计
（1）物联网平台选用ThingsBoard
（2）传感层技术选型
（3）完成方案框图
（4）在ThingsBoard上的智慧牧场项目实体设计
三、 智慧牧场应用系统项目实施
（1）在ThingsBoard上配备项目
（2）在终端上部署ChirpStack
（3）在ChirpStack上配备网关及设备
（4）在拟真设备平台装配智慧牧场设备
（5）在ThingsBoard上修改自动上送的智慧牧场设备配备
（6）在ThingsBoard上创建智慧牧场的仪表板并配备结合套件
（7）在ThingsBoard上设计并完成智慧牧场的规则引擎
（8）在拟真设备平台上开启实验以检验智慧牧场案例 |
|
2 |
智能家居 |
一、 智能家居应用系统需求解析
（1）就地实时理解客厅光照值、温湿度值的改变；就地实时理解卧室的门磁开关状态、人体监控；就地实时理解厨房的水浸和烟雾传感器状态
（2）就地实时控制警示灯的开关
（3）按照烟雾传感器和水浸传感器的感应值来自动化开关警示灯
（4）随意添加所需设备
二、 智能家居应用系统方案设计
（1）智能家居平台选用Home Assistant
（2）选用ZigBee网关对接设备和平台
三、 智能家居应用系统项目实施
（1）在拟真设备平台装配智能家居设备并配备网关
（2）在虚拟机中装配HA相关系统
（3）对HA实行初始配备
（4）将设备图标布置到Home Assistant的平面图中并显露设备数值
（5）在Home Assistant平台上设计并完成自动化规则在拟真设备平台上开启实验以检验智能家居案例 |
|
3 |
智慧温室 |
一、 智慧温室应用系统需求解析
（1）温室内温度（℃）正常时，"恒温机"与"空气循环器"不作业
（2）室内温度（℃）异常，室外温度（℃）正常时，"空气循环器"作业
（3）室内温度（℃）异常，室外温度（℃）异常时，"恒温机"作业
（4）使用物联网实操平台系统上的组态系统研发用户界面为管理人员，显露室内、外温度（℃）现象（就地实时数值、动态弯弯曲线）和执行设备状态
（5）使用物联网实操平台系统上的组态系统研发用户界面，测绘制作控制系统链路逻辑，就地实时展示"恒温机"与"空气循环器"作业状态
二、 智慧温室应用系统方案设计
（1）选用物联网平台ThingsBoard
（2）传感层技术选型
（3）选用ThingsBoard IoT Gateway为项目网关
（4）完成方案框图
（5）在 ThingsBoard 上的智慧温室项目实体设计
三、 智慧温室应用系统项目实施
（1）在ThingsBoard上配备项目
（2）部署 ThingsBoard IoT Gateway
（3）在拟真设备平台装配智慧温室设备
（4）在ThingsBoard上修改自动上送的智慧温室设备配备
（5）在ThingsBoard上创建智慧温室的仪表板并配备结合套件
（6）在ThingsBoard上设计并完成智慧温室的规则引擎在拟真设备平台上开启实验以检验智慧温室案例 |
2)配套教学资料及实训指导书
《AIoT在线工程实验平台（实验指导手册）》
3)配套电子档图纸文档实验指导书（U盘）含有装配图纸文档实验指导书、工量具系统、设备驱动、案例DEMO等。
1.2物联网综合应用实验平台简介
1.2.1核心设备基础简介
物联网工程应用实验系统3.0是硕博基于物联网感知识别、组网通讯、平台应用等架构体系设计研发的竞赛设备，以培养物联网行业应用综合化技能型人才为目的，面向物联网、计算机数值数值、电子、互联网等相关专业，可支持物联网相关专业教学、实验、竞赛。
物联网工程应用实验系统3.0，含有概括感知层套件、传感互联网套件、智能识别套件、网关及互联网设备套件、物联网实验工位、物联网云平台、AIoT在线工程实验平台。为了更贴合行业对物联网技术应用型人才的需求，平台以当前物联网行业技术发展趋势及各中高职院校针对物联网专业方向的人才培养方案为基础，集合ZigBee、NB-IoT、LoRaWAN、RFID、传感网、边缘计算、Docker容器、物联网开源平台等成熟的行业前沿技术，提供了多个可商用落地的物联网实验项目案例--智慧牧场、智能家居、智慧温室，而且后续还将以模型块化的形式对实验项目案例资源实行更新迭代。
物联网工程应用实验系统3.0的实验教学含有概括物联网故障维修与运行维护、物联网方案设计与升级改造、物联网应用研发与调节测试、物联网互联网搭建与配备、物联网系统部署与系统包括、物联网平台运行维护等内容。其中，项目案例实验涵盖多组物联网平台核心结合套件部署及应用、多组网关系统实施、规则引擎配备、多种物联网传输方法及协议（Modbus, ZigBee, LoRaWAN, MQTT等）应用，可经过物联网工程拟真工量具对感知层设备实行连接及配备，并建立设备与云平台的连接。
物联网工程应用实验系统3.0基于当前物联网的市场需求与技术趋势，对经经典型的行业应用案例实行设计完成，向行业及广大院校提供了更贴合物联网技术应用人才培养需求的实验方案。
1.2.2设备特别点
l教学
物联网工程应用实验系统3.0的设计研发，以及其对于实验教学的创新及优化，基于广大院校的物联网专业的人才培养方案，聚焦物联网产业链中平台层的设备管理平台、系统、系统研发以及应用层的智能终端、系统包括应用服务，秉持"从物联网技术课程课程理论的学习掌控把握，到物联网实操技能的实训，最终达到物联网专业岗位能力提升"的教学理念，完成适用企业与院校对物联网专业人才培养的需求，向行业输送掌控把握与物联网技术应用相关的专业和业务知识，而且具备物联网生产施工、技术服务、系统运维等能力的物联网创新技术技能型人才的目的。
l平台
设备经过在线实验平台向用户提供了智慧牧场、智能家居、智慧温室等可商用落地的智慧项目实验案例资源，可对接物联网环境感知设备、模仿物联网项目的设备数值、部署开源系统及系统，配套丰富的真实设备资源，以支持用户完成相应的实验任务。平台设定有高效的虚拟机容器调度管理机制，可向用户分配单单独的Linux虚拟机，而且达到摆脱硬件条件的限制，使用户可随时随地实行线上学习掌控把握的目的。平台提供的实验案例资源涵盖的技术热点丰富，案例项目设计整体性较强。对在线实验平台的引入，同时也解决了设备管理困难、学习掌控把握场所局限、工程化项目应用率低等实验难题。
l拓展
软硬件系统应用平台化、模型块化设计。物联网实验工位应用网孔板设计，可按照需要调节设备的装配位置和数量。在线实验平台提供了丰富的拟真设备和应用服务，用户可按照需求设计物联网应用场景，拓展教学内容。
l配套
配备装备针对设备完整的物联网实验指导书、完整丰富的教学实验素材资源、以及基于设备系统的物联网教学图纸文档实验指导书。
1.2.3设备构成
1.2.3.1 关键设备简介
1)物联网实验工位
（设备外观参考）
Ø 基于人体工程学设计，方便学生站立实操使用，外观精美；
Ø 配备装备多种常用规格的强弱电供电系统，适用工位上各类物联网行业应用套件的供电需求；
Ø 设计有安全配电箱，带有安全漏电保护系统，保证系统使用安全可靠；
Ø 包括走线槽的网孔实操操作面板可便利学生装配及部署相关物联网设备；
Ø 工位可变形为竞赛模式或实验教学模式，按照不一样应用场景需求灵活选用。
2)物联网中心网关
Ø 内置四核Cortex-A17 cpu与ARM Mali-T764 GPU,支持TE,ASTC,AFBC内部存储压缩技术
Ø 图像处置整理支持OPENGL ES1.1/2.0/3.0,OPEN VG1.1,OPENCL,Directx11，内嵌高功能2D/3D加快速度硬件，支持4K、H.265硬解码10bits色深、HDMI2.0，支持1080P多格式视频解码1080P视频编码，支持H.264,VP8和MVC图像增强处置整理
Ø 提供硬件安全系统,支持HDCP2.X，支持ATECC608A芯片硬件加密
Ø 提供6大连接口
Ø 支持OpenCV机器视觉库、支持TensorFlow
Ø IOT：支持硕博物联网云平台（基于SHA256、PRF、HMAC-SHA256、HKDF、ECDSA、ECDH、AES算法加密密文通信)
3)物联网应用研发终端
（物联网应用研发终端）
Ø 支持经过网关连接和经过串行口与收集器直接连接两种数值收集方法
Ø 显露内容丰富，界面友好
Ø 多通道数值传输，支持WiFi、串行口、RJ45等多种数值传输方法
Ø 可旋转支撑架
1) LPWAN教学套件关键设备
l NB-IoT模型块
Ø 内置Cortex-M3(32位），主频支持 32 kHz 到 32MHz，64K FLASH,16K RAM,4K EEPROM,支持ADC（12位）24个通道；
Ø 支持频段B8(900MHz),B5(850MHz)；
Ø 支持AT指令：3GPP TR 45.820和其它AT拓展指令；
Ø 下载方法支持UART；
Ø 数值传输
a) 数值传输:100bps
b) 协议栈:Supports 3GPP Rel.13 NB-IoT air interfaces and protocols [1]；
c) 调制:Integrated radio transceiver, protocol processor and stack supporting BPSK and QPSK for OFDM downlink; BPSK and QPSK for SC-FDMA uplink；
d) 覆盖:Up to +20 dB extended coverage compared to GPRS (164 dB Maximum Coupling Loss)。
Ø 5V供电，支持节点盒单单独供电方法；
Ø 支持OLED液晶：128x64；
Ø 支持SWD调节测试连接口；
Ø 支持传感器拓展连接口。
l NEWLab智慧盒
Ø 支持USB供电，应用USB-B型母口；
Ø 内置1000mAh可充电锂电池，其接入状态可经过滑动开关变换，并带有充电管理功能，电池充电状态经过红绿指示灯提醒；
Ø 具备一个RS-485连接口，可将带有互动模型块的NEWLab实验模型块连接到其它带有RS-485通信连接口的设备；
Ø 内置UART-USB2.0变换电子回路，完成NEWLab实验模型块与PC机的数值通信。
l LoRa模型块
Ø 模型块作业电压（V）：3.3V，5V；
Ø 无线作业频段：401-510MHz；
Ø 无线发射功率（W）：Max. 19±1 dBm，接收感知度：-136±1dBm (@250bps)；
Ø 应用LoRa 调制方法，同时兼容并支持FSK, GFSK,OOK 传统调制方法；
Ø 支持硬件跳频（FHSS）；
Ø 与MCU的通讯连接口为SPI；
Ø 板载M3内核微处置整理器STM32L151C8，主频最高32MHz，1.25DMIPS/MHz，64Kbytes Flash，32Kbytes RAM，4Kbytes Data EEPROM，SWD调节测试连接口，UART程序下载；
Ø 支持SPI/I2C连接口的1.3英寸128×64 OLED屏；
Ø 带拓展连接口，可以连接各种实验箱、传感器小模型块；
Ø 支持全速USB 2.0连接口；
l LoRa网关
Ø 作业电压（V）：DC 5V 2A
Ø 通讯协议：支持LoRa、WiFi、以太网通讯
Ø WiFi技术功能数值：
a) 兼容IEEE 802.11 b/g/n协议，内置完整TCP/IP协议栈；
b) WiFi 2.4GHz，支持WPA/WPA2安全模式；
c) 支持TCP、UDP、HTTP、FTP；
d) 支持Station/SoftAP/SoftAP+Station无线互联网模式；
Ø LoRa技术功能数值：
a) 作业频段：410-441MHz（出厂默认为433MHz）；
b) 支持多种调制模式，LoRa/FSK/GFSK/MSK/GMSK/OOK；
c) 无线发射功率（W）：约30dBm（最大功率（W）约1W），接收感知度：约-148dBm；
d) 通信距离：可达10km（测量试验环境下）；
e) 空中速率：LoRa模式下0.018k-37.5kbps（出厂默认为0.3kbps），FSK模式下支持多达300kbps；
Ø 以太网技术功能数值：
a) 包括硬件TCP/IP协议栈，支持TCP、UDP、IPv4、ARP、ICMP、IGMP以及PPPoE协议；
b) 内嵌10/100Mbps以太网数值链路层和物理层；
c) 支持自动协商（全双工/半双工模式）；
d) 支持8个单单独的端口（Socket）同时连接；
2) 行业实验套件关键设备
lZIGBEE智能节点盒ZigBee智能节点盒是一种物联网无线传输终端，运用ZigBee互联网为用户提供无线数值传输功能。无线通信模型块应用 TI CC2530 ZigBee标准芯片，适用 于2.4GHz、IEEE 802.15.4、ZigBee 和 RF4CE 应用。外壳应用铝制构造，坚固耐用，抗干扰能力强。提供多路I/O，可完成2路数字量写入输出；2路模仿量写入功能；2路数字量输出。 提供标准RS485连接口，可经过USB线。连接PC实行数值通讯。可外接电源供电，或用自带电池供电，适应不一样环境的供电方法其应用领域可为：家庭建筑物自动化，工业控制测量和监视，低功耗无线传感器互联网等各方面应用。
Ø 长•宽•高：110.2*84.1*25.25（mm）
Ø 电池容量（KV）：1000mAh
Ø 主芯片： CC2530F256，256K Flash
Ø 写入电压（V）：DC 5V
Ø 温度（℃）界限：-10℃～55℃
Ø 串行速率：38400bps（预设），可设定 9600bps，19200bps， 38400bps， 115200bps；
Ø 无线频率：2.4GHz；
Ø 无线协议：ZigBee2007/PRO；
Ø 传输距离：80m
Ø 发射电流（A）：34mA（ 最大）
Ø 接收电流（A）：25mA（最大）
Ø 接收感知度：-96-m；
l UHF射频读写器
Ø 充分支持符合 ISO18000-6B、EPC CLASS1 G2标准的电子标签；
Ø 作业频率 902～928MHz(可以按不一样国家或地区要求调节)；
Ø 以广谱跳频(FHSS)或定频发射方法作业；
Ø 输出功率（W）达至 26db；
Ø 读取距离1~3米；
Ø 低功耗设计，适配器电源低电压（V）供电；
Ø 支持 RS232用户连接口；
l 千兆交换机
Ø 连接口数量：8 port 10/100M/1000M Auto MDI-MDIX RJ45
Ø 通信标准：IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.3x、IEEE 802.3az
Ø 互联网媒体：10Base-T,cat3 or above UTP,10Base-Tx,cat5 UTP
Ø 数值速率：10/100M/1000M
Ø 转发速率：10 Mbps / 14,880 pps ,100 Mbps / 148,800 pps, 1000Mbps/1488000pps
1.2.3.2 应用系统系统
1.2.3.2.1功能清单
|
序号 |
功能 |
类型 |
功能需求 |
功能描述 |
|
1 |
系统系统功能 |
学校管理员端 |
课程管理 |
新增或者删除课程，将教学资源导入相应课程中 |
|
2 |
班级管理 |
新增或删除班级 |
|
3 |
教师管理 |
新增或删除教师端用户 |
|
4 |
学生管理 |
新增或删除学生端用户 |
|
5 |
教学任务 |
新增教学任务并下发给相应老师（可删除） |
|
6 |
资源管理 |
审核并上架教学资源 |
|
7 |
教师端 |
教学管理 |
接收教学任务、下发学生任务并对已完成的任务评定分数 |
|
8 |
资源管理 |
上传教学资源；上传图纸文档实验指导书；新增习题至习题库 |
|
9 |
学生端 |
拟真实验 |
在学生任务中，经过拟真工量具实行拟真实验 |
|
10 |
终端部署 |
在学生任务中，经过终端部署系统项目 |
|
11 |
实验功能 |
综合应用实验 |
认识型实验 |
物联网基础知识 |
|
12 |
物联网设备认识 |
|
13 |
物联网技术认识 |
|
14 |
物联网应用认识 |
|
15 |
云平台技术认识 |
|
16 |
云平台应用认识 |
|
17 |
实操型实验 |
硬件设备装配调节测试 |
|
18 |
互联网设备连接配备 |
|
19 |
系统系统部署维护 |
|
20 |
应用场景演示实操 |
|
21 |
云端API数值调用与连通 |
|
22 |
研发型实验 |
DotNet客户端研发 |
|
23 |
DotNet Web端研发 |
|
24 |
Android位移端研发 |
|
25 |
无线传感网WSN研发 |
|
26 |
项目案例实验 |
智慧牧场 |
拟真设备的装配与连线 |
|
27 |
基于ChirpStack的设备配备 |
|
28 |
基于ThingsBoard的案例场景呈现 |
|
29 |
基于ThingsBoard的规则引擎设计 |
|
30 |
智能家居 |
拟真设备的装配与连线 |
|
31 |
终端完善配备文件建立设备与云平台的连接 |
|
32 |
基于Home Assistant的案例场景呈现 |
|
33 |
基于Home Assistant的自动化规则设计完成 |
|
34 |
智慧温室 |
拟真设备的装配与连线 |
|
35 |
终端完善配备文件建立设备与云平台的连接 |
|
36 |
基于ThingsBoard的案例场景呈现 |
|
37 |
基于ThingsBoard的规则引擎设计 |
1.2.3.2.2重点功能简介
1.2.3.2.2.1系统系统功能
AIoT在线工程实验平台的系统功能主要可分为教学管理平台、实验模型块和实验课程案例资源三个部分。其中，教学管理平台分为学校管理员、教师、学生三个用户端；实验模型块主要有物联网工程拟真和物联网项目系统部署两大功能。
1、学校管理员端
学校管理员端主要有新增课程、新增班级、添加教师和学生用户账号、下发教学任务以及对教师端上传的资源实行审核。
（1）新增课程
进入课程管理，完善所需的课程信息（课程编号、课程名称、课时数、课程方向、课程等级、课程资源）后新增课程。
（2）新增班级
进入班级管理，写入班级名称并存档，完成班级添加。
（3）添加教师账号
进入教师管理，写入所需添加的教师用户的电话和名称，点击存档即可完成添加。
（4）添加学生账号
进入学生管理，可手动写入学生的姓名、学号、电话、用户密码、班级实行学生账号的添加，也可经过导入Excel批量导入添加学生账号。
（5）下发教学任务
进入教学任务管理，按照课程需要，写入任务编号、任务名称、任务时长、课程并指定任务教师和任务班级，新增并下发教学任务。
（6）资源审核
教师端上传的教学资源将进入学校管理员端的资源审核管理，学校管理员审核经过教学资源后，该教学资源上传至共同共用资源；若教学资源未经过审核，则退回至教师端。
2、教师端
教师端主要功能为教学管理和资源管理。
1.教学管理
教学管理主要含有概括查看教学任务、下发学生任务、查阅学生任务完成现象并评定分数，以及运用已上传的教学资源实行自主学习掌控把握，作备课准备。
（1）查看教学任务
教师用户登录教师端进入实验中心即可查看被分配的教学任务。
（2）下发学生任务
教师可按照学校管理员下发的教学任务及课程安排实行学生任务的布置下发。
（3）查阅学生任务完成现象
进入学生任务详情，可查看各学生的任务完成进度。
（4）对已完成的学生任务实行评定分数
进入已完成的学生任务详情，图文、习题任务由系统自动打分，拟真和终端由教师手动打分。系统自动打分的任务，教师可修改所评定分数数。
（5）自主学习掌控把握
教师可对共同共用资源实行检验，及执行资源中的任务，相关任务与学生任务实操相同。
2.资源管理
资源管理主要含有概括查看共同共用资源、添加上传教学资源以及上传课件、实验、习题图纸文档实验指导书。
（1）查看共同共用资源
教师可进入共同共用资源查看相关的资源信息，以便备课需求。
（2）上传教学资源
教师可按照教学需要,上传教学资源。教学资源上传后，需提供并上交至学校管理员端实行审核，审核经过后即可上传至共同共用资源。
（3）上传课件、实验、习题图纸文档实验指导书
进入课件管理、实验管理、习题管理，添加上传教学资源所需的课件、实验图纸文档实验指导书以及习题。
3、学生端
学生端主要功能为实行教师端下发的学生任务，以及按照上传的共同共用教学资源实行自主学习掌控把握，可按照项目案例资源，实行物联网工程拟真及物联网项目系统部署实操。
4、物联网工程拟真
物联网工程拟真可实行传感层设备的拟真连线与配备，同时提供物联网项目数值服务，含有丰富的传感器、收集器、执行器设备，在技术上涵盖了大量主流的传感技术，例如：LoRa、NB-IoT、ZigBee、ModBus、CanBus等。
它设定有以下特别点：
l 从外观、连线到传输协议，高度还原真实硬件设施及配备；
l 连线简便，支持在线自主检验和智能检验，缩短实验耗时；
l 提供多样化设备模仿库，解决硬件资源受限的短板；
l 整体使用灵活，强化了自行设计概念。
5、物联网项目系统部署
AIoT在线工程实验平台，应用Docker容器技术，为每个学生提供随账号绑定的Linux虚拟机，使每个运行环境及资源相互单单独，互不影响，经过命令写入方法实行系统部署、监控资源占用和运行等现象。学生端经过浏览器远程登录Linux虚拟机终端，实行传输层的项目系统部署，编辑关联的配备文件，完成对Modbus、ZigBee、LoRaWAN、CANbus等协议设备的南向对接，并将收集到的数值传输至北向的物联网云平台。
同时，平台引入ChirpStack、Node-RED、ThingsBoard、Home Assistant等丰富的开源物联网系统资源，融合工程拟真和行业设备，完成物联网的感知层设备、网关及互联网传输层、平台及应用层的数值链路完整性，保证底层数值收集到前端应用效果的展现。
3、环境检验测试系统：经过二氧化碳传感器、大气压力传感器、光照强度传感器、温湿度传感器，协作智能网关环境检验测试系统系统，完成农业大棚环境检验测试系统等物联网综合应用系统。
（1）二氧化碳浓度检验测试系统；
（2）大气压力检验测试系统；
（3）光照强度检验测试系统；
（4）温湿度数值检验测试系统；
4、家居安防环境监测系统：经过红外入侵、震动、燃气、烟雾、水浸、紧急按钮、红外对射入侵检验测试、门禁一体机、门锁、门磁、报警灯等工业级传感器，协作智能网关家居安防系统系统，完成智能家居安防系统，使学生们可以真正的理解与学习掌控把握物联网无线传感网技术在智能家居上的应用。
（1）红外入侵监测系统；
（2）烟雾监测系统；
（3）水浸监测系统；
（4）燃气监测系统；
（5）震动监测系统；
（6）智能门禁控制系统；
（7）安防报警灯报警系统；
5、家电控制系统：经过运用WIFI插头座、智能红外学习掌控把握模型块、路由器及Zigbee6模型块等硬件，搭载WIFI、Zigbee等技术应用，经过智能网关家电控制系统系统完成对家居电视、风扇、电动窗帘、电灯等执行机构的智能化控制。
6、视频监控系统：WIFI摄像机与智能网关经过WIFI技术有机集合，经过对智能网关视频监控系统系统，完成对WIFI摄像机的云台控制功能。
7、远程抄表系统：应用国家标准规程的三星电表，运用无线传感网技术，将整套的物联网综合应用系统的用电量就地实时的上报至智能网关，也可将其运用至智能家居实验系统中，就地实时监测家庭用电量。
8、web远程访问系统：经过PC、平操作面板电脑访问智能网关，远程完成环境监测、家居安防环境监测、家电控制、视频监控、远程抄表以及各种无线传感网节点的数值收集与查看。
常见问题：
1、如果我要购买物联网工程应用实训系统，物联网应用实训装置，是否有安装、培训服务呢？
答：我们的设备如果没有特别注明“不含安装”“裸机价”“出厂”等字样的，都是提供安装、培训服务的。
2、你们的物联网工程应用实训系统，物联网应用实训装置是否能开增值税专用发票？
答：可以的，我们是正规企业，并且已经升级到一般纳税人，可以开具增值税专用发票，如果您需要开物联网工程应用实训系统，物联网应用实训装置的发票，您需要提供开票资料。
3、你们的物联网工程应用实训系统，物联网应用实训装置都是自己生产的吗？都有什么产品资质？
答：我们公司是专业生产教学设备的企业，完全自主生产，并通过了最新版ISO9001认证，拥有多项专利与著作权。
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