實(shí)驗(yàn)室改造計(jì)劃

1、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室改造計(jì)劃物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)雖然近幾年在國內(nèi)的發(fā)展非常迅速，國內(nèi)各大高校也是在爭相開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，但是物聯(lián)網(wǎng)作為一個十分龐大，寬泛的概念，涉和的范圍十分廣，國際上到現(xiàn) 在也沒有辦法給出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而高校方面，對于這個新專業(yè)也沒有多少的經(jīng)驗(yàn)，雖然 跟好多以前所開設(shè)的專業(yè)，課程有關(guān)系，但是又不是簡單的融合，所以對很多學(xué)校來說， 依然是“摸著石頭過河”,處在初期的探索建設(shè)階段。物聯(lián)網(wǎng)主要由感知層（WSN無線傳感器網(wǎng)絡(luò)）、網(wǎng)絡(luò)層（信息傳輸）和應(yīng)用層（信息處理）三部分組成。本次實(shí)驗(yàn)室改造，在 原有的物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的基礎(chǔ)上，更全面的、細(xì)致的、直觀的、更基礎(chǔ)的思路， 把物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)重新完善起來。通過調(diào)

2、研很多學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)思路，發(fā)現(xiàn)有很多學(xué)校建設(shè)的教學(xué)方案并不是很理想，基本都是被廠家設(shè)備所引導(dǎo)，都是一些實(shí)驗(yàn)箱或者實(shí)訓(xùn)臺這些東西，沒什么特 色，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣沒有像“物聯(lián)網(wǎng)”概念來的這么火。隨著社會物聯(lián)網(wǎng)綜合人才需求 的增加，中國加大“互聯(lián)網(wǎng) +”的步伐，智能領(lǐng)域人才是需求量增加。很多傳統(tǒng)行業(yè)跟 緊“互聯(lián)網(wǎng)+”的潮流，紛紛轉(zhuǎn)型為智能化生產(chǎn)、低能耗生產(chǎn)、效率化生產(chǎn)。其中大量 用到了物聯(lián)網(wǎng)、智慧處理、手機(jī) APR智能終端等技術(shù)?？梢钥闯瞿壳耙院蛯頁碛卸?得智能領(lǐng)域人才的需求量也是非常大的。在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)“山東理工大學(xué)”有一些熱衷智 能實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)幾乎每時每刻都會有學(xué)生在這里進(jìn)行學(xué)習(xí)，

3、很多學(xué)生晚上9點(diǎn)還都在教室內(nèi)進(jìn)行 “玩”智能硬件。智能硬件、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能控制技術(shù)充滿著整 個實(shí)驗(yàn)室。但另我詫異的是，這些學(xué)生大部分并不是該學(xué)校的一本學(xué)生，而是3+2高職學(xué)生。因?yàn)樘厥庠?，本來是校?nèi)實(shí)驗(yàn)班，只是用于學(xué)校開展物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的前期鋪墊， 沒想到效果非常的好。每天很多該校的一本學(xué)生也會慕名而來，學(xué)習(xí)那些“非理論知識” |， 有些學(xué)生說，我們上3年的理論課，不如在這里呆半年“非理論知識課”學(xué)到的東西多 了。通過跟老師的交流發(fā)現(xiàn)，老師抓住了當(dāng)下很多學(xué)校都繞不開的圈子，很多學(xué)校都是 注重理論、輕實(shí)踐，很多理論的東西如果不加以實(shí)踐應(yīng)用人的記憶很容易就淡忘了。老 師通過理論與時間相結(jié)合，通過大

4、量的社會案例以和智能課堂，讓那些愛玩大學(xué)生，在 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)學(xué)習(xí)，就是一種玩的過程，并且玩的很有花樣。老師的實(shí)驗(yàn)室預(yù)算大約 在80萬左右，其中30W左右都是購買的一些零碎基礎(chǔ)的東西，讓學(xué)生慢慢的組建自己 的智能設(shè)備。通過別的同學(xué)成果展示更激發(fā)了其他同學(xué)的創(chuàng)造性思維。使一門課真正變成了興趣實(shí)踐。首先發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)室與其他實(shí)驗(yàn)室不同的是，大膽的改造現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所有的東西。 由于學(xué)校分給該負(fù)責(zé)老師經(jīng)費(fèi)不多，并且實(shí)驗(yàn)室非常老舊，可能是由于是3+2的學(xué)生本身基礎(chǔ)差，學(xué)校也沒抱太多重視吧?？赡芫褪怯捎?，實(shí)驗(yàn)室非常老舊，老師把整個實(shí)驗(yàn) 室徹底的改造了一下。把老舊的鑰匙鎖，換成當(dāng)下流行的智能鎖。把普通的白紙燈管

5、全 部換成可以控制的節(jié)能 LED燈（實(shí)驗(yàn)室的電量有明顯的下降），具有可更改程序控制開 關(guān)閃爍時間、亮暗，接下來還會增加調(diào)色功能，這些功能讓學(xué)生自己就可以進(jìn)行控制。 把老式的平移窗戶，重新打磨，增加潤滑，增加電機(jī)導(dǎo)軌等，讓平時移動起來非常困難 的窗戶，只通過一下按鍵就可以輕松開關(guān)，并且也可以聯(lián)動環(huán)境變化自動控制開關(guān)，同 時增加了安防報(bào)警裝置。 窗簾改造成為智能窗簾，同樣根據(jù)環(huán)境和上課需求自動變化或 者手動變化。增加了立式普通空調(diào)，在改造控制端的情況下，實(shí)現(xiàn)了智能、節(jié)能的效果。 改造原有的投影儀，在找不到遙控的時候可以通過語音識別控制投影儀開關(guān)閉合等操作。 同時增加了室內(nèi)定位技術(shù)（RFID/zig

6、bee ）。增加了多種安防設(shè)備、環(huán)境檢測設(shè)備等等。以和基礎(chǔ)入門學(xué)習(xí)套件， 人手一份入門套件， 通過基礎(chǔ)入門套件掌握有線技術(shù)方面的智 能控制，在深入無線方面的智能控制。從基礎(chǔ)到綜合，從入門到專業(yè)。最后使用無線龍 綜合物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺， 把之前的一些知識根據(jù)實(shí)驗(yàn)箱的整體在進(jìn)行綜合性學(xué)習(xí)。最后要 求根據(jù)自己的興趣搭建一個智能聯(lián)動設(shè)備。如、智能開關(guān)、智能窗戶、智能卷簾門、智 能車庫門、智能停車、手機(jī)信息采集、農(nóng)業(yè)聯(lián)動、農(nóng)業(yè)灌溉、智慧存儲等。根據(jù)目前石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院，現(xiàn)有設(shè)備推薦：一、實(shí)驗(yàn)室改造計(jì)劃：1. 整體技術(shù)要求： 系統(tǒng)有智能控制器、門禁單元、窗簾單元、視頻單元、環(huán)境、安防單元、燈光、 報(bào)警單元、

7、家電遙控單元、 遠(yuǎn)程控制單元。 在原有的基礎(chǔ)上把教室內(nèi)更改成物聯(lián) 網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室。要求每個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備均屬于工業(yè)級別， 并且可以經(jīng)受 2 萬次以上開關(guān) 不損壞，并且，設(shè)備提供開發(fā)接口，學(xué)生可以與其配對實(shí)現(xiàn)控制和數(shù)據(jù)通訊。2. 智能實(shí)驗(yàn)環(huán)境建設(shè)內(nèi)容包括：( 包含施工)(1) .普通物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)機(jī)房教室，教室內(nèi)所有燈光更換為可控制亮度的 LED節(jié)能 燈泡，燈光內(nèi)部集成無線通訊模塊。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)原有 10燈，在不改變原有整體布 局的情況，換成LED節(jié)能照明方案，達(dá)到智能照明的效果。必須保證美觀的前提 下。(2) . 電動窗簾，教室內(nèi)有 4 個大型的窗簾結(jié)構(gòu)，需在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行更改， 具有無線通訊模塊，可以根據(jù)天

8、氣變化、噪音、光照等實(shí)現(xiàn)智能開關(guān)，也可以人 為主動控制。 設(shè)備提供接口， 方便學(xué)生發(fā)現(xiàn)其他傳感層信息變化時候也可以組合 聯(lián)動。(3) . 電動窗戶， 教室內(nèi)有 4組窗戶結(jié)構(gòu)， 需在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行更改， 更改結(jié) 果必須保證機(jī)械組建流暢運(yùn)行、 靜音，保證學(xué)生上課安靜環(huán)境， 并配有防塵和防 水處理。室外配有傳感層設(shè)備， 在室外接收到雨水、 噪音聲持續(xù)等狀況時候電動 窗戶會自動關(guān)閉， 也可以人為主動控制開關(guān)。 設(shè)備提供接口， 在學(xué)生發(fā)現(xiàn)其他傳 感層信息時候也可以組合聯(lián)動。( 4) . 投影儀智能控制， 在找不到遙控的情況下， 語音識別打開投影儀的一些功 能。要求識別率高于 90%。至少提供 1 00

9、0條語音識別指令， 并且可以任意修改。(支持打開任意紅外接收設(shè)備。如室內(nèi)空調(diào)或電視等)(5) . 智能安防， 可以遠(yuǎn)程監(jiān)控室內(nèi)情況， 設(shè)置離開模式， 只要有人闖入會立即 觸發(fā)報(bào)警裝置，并且打開監(jiān)控設(shè)備，視頻自動保存。標(biāo)配為 2 個監(jiān)控?cái)z像，教室 前后各一個。可以用手機(jī) APP監(jiān)控也可以用PC電腦進(jìn)行監(jiān)控。并配有全教室無 死角紅外安防、門窗報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警、煙霧報(bào)警、跑水報(bào)警等。( 6) . 智能門鎖， 在原鎖的基礎(chǔ)上， 實(shí)現(xiàn)不同開鎖方式： 普通 B 級鑰匙機(jī)械開鎖 (原始開鎖方式)，藍(lán)牙 4.0 近場開鎖，視網(wǎng)膜(虹膜技術(shù))開鎖方式， RFID 開鎖方式，汽車無鑰匙近場感應(yīng)開鎖， wifi 遠(yuǎn)程

10、開鎖，短信、微信驗(yàn)證碼開鎖(驗(yàn)證碼為云服務(wù)器隨機(jī)產(chǎn)生， 一次有效機(jī)會， 無法重復(fù)使用， 一般應(yīng)用于快遞 送件或者清潔工保姆進(jìn)入家庭工作。)。設(shè)備配有雙層門鎖，里面配有物理電磁 鎖。( 7)環(huán)境監(jiān)控包括：人體感應(yīng)傳感器若干個，組成全教室無死角；紅外柵欄傳感器 若干個，主要用于門窗處；水浸傳感器 1個，檢測暖氣或水管漏水；震動 傳感器1個，主要用于檢測是否有人正在撬門；可燃?xì)鈧鞲衅魅舾蓚€，檢測室內(nèi)可燃?xì)怏w；煙霧傳感器若干，檢測煙霧氣體；光照傳感器若干，主要用于檢測 光照；溫濕度傳感器若干，主要用于環(huán)境溫濕度檢測。（8）配合教學(xué)設(shè)備，至少30套基礎(chǔ)開源的智能硬件，這些硬件可以任意組合完成不同的聯(lián)動實(shí)

11、驗(yàn)，以和簡單的開發(fā)實(shí)驗(yàn)，作為基礎(chǔ)入門智能硬件，配有37種傳感器，或者更多，如：溫度、振動開關(guān)、霍爾磁力、按鍵開關(guān)、紅外發(fā)射、無 源蜂鳴器、激光頭傳感器、三色 LED光折斷器、雙色LED有源蜂鳴器、模擬 溫度、溫濕度、三色LED水銀開關(guān)、光敏電阻、繼電器、傾斜開關(guān)、磁黃開關(guān)、 紅外接收、雙軸XY搖桿、線性霍爾、火焰、魔術(shù)光杯、數(shù)字溫度、敲擊、避障、 巡線、七彩LED類比霍爾、聲音、金屬觸摸、麥克風(fēng)、手指感應(yīng)、旋轉(zhuǎn)編碼器 等等。提供源代碼，以和培訓(xùn)計(jì)劃。讓學(xué)生自己組合自己的智能硬件以和結(jié)合智能實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的所有設(shè)備。達(dá)到完美的融合。（9）提供大型定位網(wǎng)絡(luò)，在教室內(nèi)每個學(xué)生的位置可以清楚的展示在投影儀種

12、?；拘枰?6個基站設(shè)備和30-40個移動定位設(shè)備。給學(xué)生灌輸一個室內(nèi)定位的 概念?；蛘咴谏虉鰞?nèi)人員定位、貨物定位、清潔工定位等等。彌補(bǔ)GPS或北斗衛(wèi)星無法覆蓋的室內(nèi)區(qū)域。此套方案大約在22萬預(yù)算左右，根據(jù)市場更新速度，可能未來會有增加功能或 更新技術(shù)。預(yù)算可能會增加。后續(xù)您覺得哪些東西加進(jìn)入比較好， 也可以定制的。馮老師。祝好！設(shè)備名稱功能數(shù)量單價(jià)總價(jià)可調(diào)節(jié)LED節(jié)能燈 管（智能燈管）燈管內(nèi)集成智能模塊、無線模塊， 并配有開發(fā)接口，可以進(jìn)行無線控 制以和相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)。教學(xué)和使 用方便，不用拆卸燈管，通過無線 技術(shù)實(shí)現(xiàn)。11200022000智能窗簾具有無線通訊模塊，可以根據(jù)天氣 變化、噪音

13、、光照等實(shí)現(xiàn)智能開關(guān)， 也可以人為主動控制。設(shè)備提供接 口，方便學(xué)生發(fā)現(xiàn)其他傳感層信息 變化時候也可以組合聯(lián)動。5400020000電動窗戶提供窗戶的自動化開關(guān)控制，并且 室外配有傳感層設(shè)備，在室外接收 到雨水、噪音聲持續(xù)等狀況時候電 動窗戶會自動關(guān)閉，也可以人為主 動控制開關(guān)。設(shè)備提供接口，在學(xué)5600030000生發(fā)現(xiàn)其他傳感層信息時候也可以 組合聯(lián)動。需要現(xiàn)場更改原有的窗 戶結(jié)構(gòu)等，保證機(jī)械部件潤滑，無 噪聲，不影響上課，并做防水、防 塵處理。投影儀智能控制在找不到遙控的情況下，語音識別 打開投影儀的一些功能。要求識別 率高于90%至少提供1000條語音 識別指令，并且可以任意修改。（支

14、 持打開任意紅外接收設(shè)備。如室內(nèi) 空調(diào)或電視等）220004000智能安防可以遠(yuǎn)程監(jiān)控室內(nèi)情況，設(shè)置離開 模式，只要有人闖入會立即觸發(fā)報(bào) 警裝置，并且打開監(jiān)控設(shè)備，視頻 自動保存。標(biāo)配為2個監(jiān)控?cái)z像， 教室前后各一個，攝像頭米用200W 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控球機(jī)，配有紅外夜視以和 咼速旋轉(zhuǎn)變焦等?？梢杂檬謾C(jī) APP 監(jiān)控也可以用PC電腦進(jìn)行監(jiān)控。本 地配有1TB以上的網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像 機(jī)，采用方便的一鍵切換可以與教 師機(jī)切換顯示界面。一個智能攝像 頭，提供語音對講無線數(shù)據(jù)傳輸功 能,以和夜視功能。教室內(nèi)配有無 死角紅外安防、門窗報(bào)警、火災(zāi)報(bào) 警、煙霧報(bào)警、跑水報(bào)警等。并提 供教學(xué)接口方便學(xué)生教學(xué)實(shí)現(xiàn)。1100

15、0010000智能門鎖在原鎖的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)不同開鎖方 式：普通B級鑰匙機(jī)械開鎖（原始 開鎖方式），藍(lán)牙4.0近場開鎖， 視網(wǎng)膜（虹膜技術(shù)）開鎖方式，RFID 開鎖方式，汽車無鑰匙近場感應(yīng)開 鎖，wifi遠(yuǎn)程開鎖，短信、微信驗(yàn) 證碼開鎖（驗(yàn)證碼為云服務(wù)器隨機(jī) 產(chǎn)生，一次有效機(jī)會，無法重復(fù)使 用，一般應(yīng)用于快遞送件或者清潔 工保姆進(jìn)入家庭工作。）。設(shè)備配 有雙層門鎖，里面配有物理電磁鎖。 并配有強(qiáng)行解鎖報(bào)警裝置，通知管 理人員。2500010000環(huán)境監(jiān)控人體感應(yīng)傳感器（組成全教室無死65003000角）紅外柵欄傳感器（防止窗戶進(jìn)入）6500P 3000水浸傳感器（檢測暖氣或水管漏水）450020

16、00震動傳感器（檢測門窗是否有撬動 的行為）75003500可燃?xì)鈧鞲衅鳎z測室內(nèi)可燃?xì)怏w）25001000煙霧傳感器（檢測室內(nèi)煙霧氣體）25001000光照傳感器（用于聯(lián)動窗戶、窗簾 等，以和檢測環(huán)境）610006000溫濕度傳感器（用于聯(lián)動窗戶、窗 簾等，以和檢測環(huán)境）610006000基礎(chǔ)開源的智能 硬件這些硬件可以任意組合完成不同的 聯(lián)動實(shí)驗(yàn)，以和簡單的開發(fā)實(shí)驗(yàn)， 作為基礎(chǔ)入門智能硬件，配有 zigbee無線通訊技術(shù)，并且無線網(wǎng) 關(guān)配置zigbee和WiFi數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換形 式，可以將zigbee信號，直接以 WiFi的形式發(fā)送出去，網(wǎng)關(guān)主板上 配有一個小型的Linux系統(tǒng)，可以 不借助PC

17、機(jī)單獨(dú)完成聯(lián)動實(shí)驗(yàn)等。 配有37種傳感器，或者更多，如： 溫度、振動開關(guān)、霍爾磁力、按鍵 開關(guān)、紅外發(fā)射、無源蜂鳴器、激 光頭傳感器、三色LED光折斷器、 雙色LED有源蜂鳴器、模擬溫度、 溫濕度、三色LED水銀開關(guān)、光 敏電阻、繼電器、傾斜開關(guān)、磁黃 開關(guān)、紅外接收、雙軸XY搖桿、線 性霍爾、火焰、魔術(shù)光杯、數(shù)字溫 度、敲擊、避障、巡線、七彩 LED 類比霍爾、聲音、金屬觸摸、麥克 風(fēng)、手指感應(yīng)、旋轉(zhuǎn)編碼器等等。提供源代碼，以和培訓(xùn)計(jì)劃。 讓學(xué) 生自己組合自己的智能硬件以和結(jié) 合智能實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的所有設(shè)備，達(dá)到 完美的融合。硬件采用可編程的智 能硬件，搭積木形式，讓學(xué)生非常 簡單的把以上所有傳感

18、都可以跑起 來，并增加創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生 在了解淺層次知識的基礎(chǔ)上，很容 易的過渡到深層次的智能硬件領(lǐng) 域。再配合無線通訊zigbee技術(shù)， 達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)無縫對接。30250075000智能路由器采用雙頻的無線路由器，支持2.4G 和5G工業(yè)級別，千兆傳輸速率。可以與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)備流暢運(yùn)行。并 且支持拓展，并具有足夠的速率和 接口支持實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)備的增加。25001000智能管理終端設(shè) 備處理器不低于CortexA9，主頻不低 于1.5Ghz。RAM內(nèi)存不低于2GB flash內(nèi)存不低于64G內(nèi)存?？梢?運(yùn)行 Li nux、An droid、wi nee、IOS 系統(tǒng)。并配有整套系統(tǒng)的監(jiān)控軟件 以和管理軟件。2500010000室內(nèi)基礎(chǔ)定位網(wǎng) 絡(luò)提供大型疋位網(wǎng)絡(luò)，在教室內(nèi)每個 學(xué)生的位置可以清楚的展示在投影 儀種?；拘枰?6個基站設(shè)備和 35個