《傳感網應用開發(fā)》課程標準

《傳感網應用開發(fā)》課程標準一、課程定位（一）課程基本信息課程代碼：1501030適用專業(yè)：物聯(lián)網技術應用專業(yè)學時數(shù)：80學分：4先修課程：電工技術、物聯(lián)網技術概論、計算機網絡技術后續(xù)課程：物聯(lián)網綜合設計與施工、APPInventor、局域網管理、網絡服務器安裝與配置（二）課程的性質《傳感網應用開發(fā)》是我校物聯(lián)網技術應用專業(yè)的專業(yè)核心課程之一，是該專業(yè)的一門必修課。它是電工技術、物聯(lián)網技術概論、計算機網絡技術的延伸；是物聯(lián)網綜合設計與施工等課程的基礎；根據(jù)專業(yè)教學標準，列入專業(yè)考試科目，也是物聯(lián)網專業(yè)證書必修的課程。（三）課程的理念本課程的基本價值取向是“為了每一個學生的發(fā)展”，以培養(yǎng)學生能力和素養(yǎng)為目標；根據(jù)本課程在專業(yè)教學中的作用地位，以“就業(yè)為導向，能力為本位”，以學生將來從事的職業(yè)崗位必備的相關知識和技術為依據(jù)，兼顧了企業(yè)和個人兩者的需求，著眼于人的全面發(fā)展，即以培養(yǎng)全面素質為基礎，以提高綜合職業(yè)能力為核心。轉變教師的教學行為。把激發(fā)和保持學生的學習熱情和獲得學習能力放在教學首位，發(fā)揮教師主導，學生主體為中心，創(chuàng)新行動導向教學模式，改變教學方法，重點培養(yǎng)動口、動腦、動手的實踐精神和合作意識，保護和培養(yǎng)學生的好奇心與發(fā)現(xiàn)欲，幫助學生學會學習。轉變學生的學習方式。引導學生自主探究、合作交流、搜集信息，發(fā)現(xiàn)、探究、解決問題，在逼真的生產實踐環(huán)境和生產過程中，掌握科學方法和職業(yè)技能，養(yǎng)成職業(yè)道德和職業(yè)素養(yǎng)。轉變師生關系。注重構建平等、民主的師生關系，營造和諧、寬松的課堂氣氛。師生在平等的對話中進行活動，學生在愉悅的氛圍中思考，獲取知識。教師成為學習和發(fā)展的促進者，與學生積極互動、共同提高的協(xié)作者，組織學生合作學習、探究學習的引導者。發(fā)揮課程資源的作用。教材不是唯一的教學資源。積極開發(fā)和運用多元、立體、開放的教學資源，以其具體形象、生動活潑和學生能夠親自參與等特點，給學生多方面的信息刺激，調動學生多種感官參與活動，激發(fā)學生興趣，使學生身臨其境，在愉悅中增長知識、培養(yǎng)能力、陶冶情操。（四）設計思路本課程以中等職業(yè)學校物聯(lián)網技術應用專業(yè)的學生就業(yè)為導向，將教學內容與工作崗位對專業(yè)人才的知識要求與技能要求結合起來，將項目實踐提升到一個較重要的位置，按照“理論—項目構建—項目實施”的組織結構進行課程設計。本課程共分5個項目，分別是數(shù)據(jù)采集、RS-485總線技術、CAN總線技術、ZigBee基礎開發(fā)、NB-IoT數(shù)據(jù)傳輸，通過5個實際項目，鍛煉了學生在物聯(lián)網相關崗位中的實際工作技能。1.內容有機整合本課程是物聯(lián)網專業(yè)的專業(yè)核心課程，主要提煉物聯(lián)網專業(yè)《傳感網應用開發(fā)》（初級）考證的相關知識和技術，熟悉數(shù)據(jù)采集基本知識，掌握RS485總線技術、CAN總線技術、ZigBee、NB-IoT數(shù)據(jù)傳輸基本理論，能用來構建物聯(lián)網應用系統(tǒng)作為綜合訓練項目。著重培養(yǎng)學生的科學思維方法、分析與解決的能力，使其成為具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質技術人才。2.教學模式對應多元資源結合，加上項目/案例/任務等的可操作性、互動性、形象性等特點，提供課件、任務工單、視頻、網絡圖片等資源供學生理解/思考/設計/操作/分析/測試；培養(yǎng)學生安裝與調試能力、溝通與團隊協(xié)作能力和堅毅的思想品質。3.學時靈活安排。建議安排80課時。其中必選項目/任務/案例控制在70課時，自選項目/任務/案例大約10課時，可根據(jù)實際教學需要和工作安排靈活調整。二、課程目標（一）課程目標1.總體目標本課程通過傳感網應用開發(fā)理實一體化教學，培養(yǎng)學生具備中職物聯(lián)網應用技術專業(yè)所需要的傳感網應用開發(fā)所需的崗位技能。掌握傳感器應用技術、有線與無線組網技術的基本知識和技能，熟悉并能進行傳感網絡的技術選型與網絡搭建、傳感數(shù)據(jù)的采集、傳輸和應用，具備對傳感器應用技術、傳感網開發(fā)技術等在實際工作中的基本應用能力。能夠在物聯(lián)網相關科研機構及企事業(yè)單位，面向輔助研發(fā)、部品驗證、品質檢驗、產品測試、技術服務等崗位，從事檢驗檢測、安裝調試、樣機測試等基礎技術工作。希望通過本課程的學習，加深對傳感器應用技術和傳感網應用開發(fā)的理解，為進一步研究和從事傳感網絡應用開發(fā)和工程實踐提供良好的基礎和參考。2.專業(yè)能力目標指專業(yè)知識與技能、知識、技能的運用與創(chuàng)新能力、工作工具使用能力、與工作崗位相關的法規(guī)、條例運用能力。（1）應使學生根據(jù)所學習傳感網應用開發(fā)的基本知識，熟練掌握傳感網應用開發(fā)中數(shù)據(jù)采集、有線組網通信、短距離無線通信、低功耗窄帶組網通信等的基本技能。（2）學會所學的傳感網應用開發(fā)的基本知識，具備一定對物聯(lián)網系統(tǒng)構建的分析問題、解決問題的能力和動手實踐能力。培養(yǎng)學生在物聯(lián)網產品研發(fā)助理、部品開發(fā)、品質管理、產品測試、工程管理、工程實施、技術支持等崗位所涉及的工作領域和工作任務所需的職業(yè)技能要求。（3）掌握技術人員的基本實踐技能，能從物聯(lián)網系統(tǒng)構建的角度去考慮解決問題，提高職業(yè)基本素質，為以后進一步發(fā)展打下基礎。3.方法能力目標再學習能力、自我控制與管理能力、做決定和計劃的能力、評價（自我、他人）能力、時間管理能力等等。（1）通過物聯(lián)網項目中小任務的學習，提高學生的學習能力；并對項目與小任務的關系有全面認識，把握全局能力。（2）在學習中，逐步提高自我控制與管理能力，能理解學校的教育指導思想與老師的訓練安排。（3）通過小任務完成訓練，逐步提升學生的自信能力，學會做出正確的決定，做到有計劃有步驟的進行學習。（4）逐步適應學校的管理，并對時間觀念有比較清晰的認識，能管理好自己的時間。4.社會能力目標團隊協(xié)作能力、人際交流能力、自信心、社會責任心、妥協(xié)能力、法律意識、職業(yè)道德等等。（1）通過學習情境分組學習，提升團隊協(xié)作能力與人際交流能力；能準確理解別人的意圖，學會妥協(xié)。（2）通過小任務完成訓練，逐步提升學生的自信能力，提高社會責任心。（3）樹立良好的職業(yè)素養(yǎng)，學會利用法律為自己和他人爭取利益。（二）職業(yè)范圍主要面向工作崗位（群）為物聯(lián)網相關科研機構及企事業(yè)單位，面向輔助研發(fā)、部品驗證、品質檢驗、產品測試、技術服務等崗位，從事檢驗檢測、安裝調試、樣機測試等基礎技術工作。具體崗位如下：1.傳感網應用開發(fā)助理工程師2.智能硬件安裝與調試員3.網絡綜合布線施工員（三）職業(yè)技能學習本課程以及《電工技術》、《計算機網絡技術》、《物聯(lián)網技術概論》、《物聯(lián)網綜合設計與施工》、《APPInventor》、《局域網管理》、《網絡服務器安裝與配置》等專業(yè)課程后，可以參加傳感網應用開發(fā)職業(yè)技能等級鑒定，獲取相關證書。主要如下：序號職業(yè)技能名稱頒證單位等級備注1傳感網應用開發(fā)初級選考三、內容標準（一）內容范圍工作對象/題材工具工作要求學會使用傳感網應用開發(fā)設備學會選取模塊進行實訓項目操作掌握查閱傳感器等書籍的能力能進行基于ModBus串行通信協(xié)議軟件的開發(fā)能搭建RS485總線并編程實現(xiàn)組網通信能進行基于CAN總線協(xié)議應用程序的開發(fā)能搭建CAN總線網絡并編程實現(xiàn)組網通信能搭建IAR開發(fā)環(huán)境、創(chuàng)建工程、編寫簡單代碼并并使用仿真器進行調試下載會使用AT指令對NB-IoT模塊進行狀態(tài)查詢、信號強度查詢等；掌握FlashProgrammer代碼燒寫工具的使用方法；會使用NB-IoT模塊進行數(shù)據(jù)傳輸；會使用物聯(lián)網云平臺創(chuàng)建NB-IoT項目進行數(shù)據(jù)顯示。傳感網應用開發(fā)考證實訓室傳感網應用開發(fā)考證設備及耗材配套電腦及教學資源任務的分配與實施記錄工作進度及時間安排表A4紙及簽字筆若干分配各個小組的任務工單檢查后領取以上工具及材料任務完成后小組內檢查組內成員之間、各調查小組成員之間、員工與完成任務涉及的其他部門相關人員之間進行熟練的專業(yè)溝通以經濟、安全、實地的方式了解顧客的需求來完成調查滿足企業(yè)對客戶數(shù)據(jù)的要求設計、開展、整理、結論等工作標準規(guī)范對已完成的工作進行記錄（二）學習情境設計1.內容與學時分配序號學習情境參考學時1數(shù)據(jù)采集182RS-485總線技術基礎163CAN總線技術基礎144ZigBee基礎開發(fā)245NB-IOT數(shù)據(jù)傳輸8合計802.學習情境設計（1）學習情境1：學習情境1數(shù)據(jù)采集教學時間18學習任務學生能夠掌握模擬量、數(shù)字量和開關量傳感數(shù)據(jù)采集方法。要求：1.能夠正確識別模擬量、數(shù)字量、開關量傳感器；2.能夠在實際項目中綜合運用各種傳感器。3.結合新大陸與智嵌物聯(lián)網綜合實訓教程，講解傳感器設備。學習目標掌握模擬量、數(shù)字量和開關量傳感數(shù)據(jù)的基本概念；理解常用傳感器的基本工作原理和基本參數(shù)；了解傳感數(shù)據(jù)采集所需的信號處理知識；能夠依據(jù)不同工作任務的特點選取常用傳感器；能夠將采樣獲得的數(shù)據(jù)換算成帶單位的物理量。學習內容模擬量傳感數(shù)據(jù)采集：光照度數(shù)據(jù)采集、氣體濃度數(shù)據(jù)采集、模數(shù)轉換方法；數(shù)字量傳感數(shù)據(jù)采集：溫濕度數(shù)據(jù)采集；開關量傳感數(shù)據(jù)采集：紅外信號數(shù)據(jù)采集、煙霧傳感器、門磁傳感器。教學條件專業(yè)教室物聯(lián)網專業(yè)教室實訓設備、配套耗材、工量具教材、任務工單、教學媒體教師物聯(lián)網專業(yè)教師教學方法及組織形式采用演示教學法。播放視頻，利用PPT課件介紹物聯(lián)網傳感層的基本作用等。采用項目教學法。給全體同學展示各種傳感器實物，并明確工作任務，讓學生按任務來組織實施，選取常用傳感器，識讀傳感器電路原理圖和技術手冊，檢測傳感器輸入輸出信號，進行單位換算等任務；最后評價與展示，教師點評與總結。自主探究法。以小組討論方式進行傳感器探究自主學習。企業(yè)工作情境描述本工作領域是傳感網應用開發(fā)中的數(shù)據(jù)采集，介紹了在完成模擬量、數(shù)字量和開關量傳感數(shù)據(jù)采集工作案例時所需的核心職業(yè)技能。首先，依據(jù)不同工作案例的特點選取了多種典型工作案例，講解了與典型工作案例相關的常用傳感器、傳感器基本工作原理和基本參數(shù)、傳感器選用方法。然后以典型器件為例，介紹了傳感器電路原理圖、傳感器技術手冊以及相關電路基礎知識。最后簡單介紹了傳感數(shù)據(jù)采集所需的信號處理知識和方法。教學流程圖教學設計建議：1.介紹傳感網應用開發(fā)（初級）是考證專用教材，必須認真對待，加強實踐操作訓練。2.資訊：接受工作任務--完成模擬量、數(shù)字量和開關量傳感數(shù)據(jù)采集工作案例時所需的核心職業(yè)技能。3.任務1模擬量傳感數(shù)據(jù)采集。介紹模擬量概念、傳感器定義、模擬量傳感器輸出信號類型、選取光照度采集和氣體濃度采集案例。光照度數(shù)據(jù)采集通常采用光敏傳感器，重點講清楚光電效應的三大分類，光敏電阻的主要參數(shù)，光敏傳感器GB5-A1E與智嵌光照度傳感器具體特性及典型應用。氣體濃度數(shù)據(jù)采集通常采用氣敏傳感器，講解其原理、選取參數(shù)及常見氣敏傳感器主要檢測對象及其應用場所；TGS813可燃性氣體傳感器、MQ135空氣質量傳感器、智嵌PM2.5傳感器。模數(shù)轉換器介紹。完成任務工單。計劃6節(jié)課。4.任務2數(shù)字量傳感數(shù)據(jù)采集。數(shù)字量概念、溫度傳感器依據(jù)工作原理分類、熱敏電阻、SHT11溫濕度傳感器原理、基本特性與典型應用；濕度傳感數(shù)據(jù)單位表示及常見傳感器簡介；智嵌設備：數(shù)字溫濕度傳感器AM2305、溫度變送器、溫濕度傳感器（485通訊）、電流傳感器等介紹及設備接線。計劃6節(jié)課。5.任務3開關量傳感數(shù)據(jù)采集。開關量概念、紅外傳感器與聲音傳感器原理及類型；新大陸紅外火焰?zhèn)鞲衅鳌⑷梭w感應紅外傳感器為例，介紹其具體特性；智嵌煙霧傳感器、人體探測器、門磁傳感器為例，介紹其參數(shù)、設備輸出信號與接線。計劃6節(jié)課。6.教師指導學生安裝傳感器及接線，連接到采集模塊或網關上。7.展示成果，公布評價標準，師生評價，填寫評價結果記錄過程成績。學業(yè)評價關注學生個體差異，可因材施教，給不同組或不同人以不同小任務為項目并考核。借鑒企業(yè)對員工完成工作任務的評價內容和方式，填寫檢測傳感器并填寫記錄表、任務評價表等對各學習環(huán)節(jié)的考核。教師評價為主考核學生掌握模擬量、數(shù)字量和開關量傳感數(shù)據(jù)的基本概念、工作原理和基本參數(shù)的情況（2）學習情境2學習情境2RS-485總線技術基礎教學時間16學習任務學生能夠搭建RS485總線并能使用串口工具進行通信檢測。要求：1.掌握RS-485標準的電氣特性及其與RS-422、RS-232標準的區(qū)別；2.了解Modbus協(xié)議的基礎知識；3.能搭建RS485總線并能使用串口工具進行通信.學習目標掌握總線的基礎知識掌握RS-485標準的電氣特性及其與RS-422、RS-232標準的區(qū)別；掌握RS-485通信的收發(fā)器芯片的功能及其典型應用電路；了解Modbus協(xié)議的基礎知識；能搭建RS485總線并能使用串口工具進行通信.學習內容總線概述串行通信的基礎知識；RS-485與RS-422、RS-232通信標準；RS-485收發(fā)器；Modbus通信協(xié)議；應用案例：智能安防系統(tǒng)構建.教學條件專業(yè)教室物聯(lián)網專業(yè)教室實訓設備、配套耗材、工量具教材、任務工單、教學媒體教師物聯(lián)網專業(yè)教師教學方法及組織形式采用演示教學法。利用PPT課件介紹總線與Modbus協(xié)議的基礎知識，講解RS-485標準的電氣特性及其與RS-422、RS-232標準的區(qū)別，RS-485通信的收發(fā)器芯片的功能及其典型應用電路。采用項目教學法。基于RS-485總線構建智能安防系統(tǒng)，并明確工作任務，讓學生按任務來組織實施，選取常用實訓模塊，構建智能安防系統(tǒng)；最后評價與展示，教師點評與總結。自主探究法。以小組討論方式進行傳感器探究自主學習。企業(yè)工作情境描述本單元主要面向的工作領域是傳感網應用開發(fā)中的RS-485總線通信應用，主要介紹在工業(yè)控制、智能儀表和嵌入式系統(tǒng)等領域常用的總線的基礎知識，講解RS-485標準的電氣特性并將其與RS-422、RS-232標準進行對比。本單元還分析了RS-485收發(fā)器芯片的工作原理及其典型應用電路，并詳細講解了RS-485的應用層協(xié)議——Modbus通信協(xié)議。通過搭建智能安防系統(tǒng)、可掌握基于RS-485總線通信系統(tǒng)的構建與調試方法。教學流程圖教學設計建議：1.介紹總線的基礎知識，重點掌握RS-485標準的電氣特性及其與RS-422、RS-232標準的區(qū)別；講解了RS-485的應用層協(xié)議——Modbus通信協(xié)議，計劃6課時。2.資訊：接受工作任務--搭建智能安防系統(tǒng)應用案例時所需的核心職業(yè)技能。3.任務1案例分析。介紹智能安防系統(tǒng)的構成，通過拓撲圖介紹形成圖形化系統(tǒng)構建。講解系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議，通過描述RS485網絡1的數(shù)據(jù)幀分析，掌握功能碼、寄存器地址與傳感器的對應關系，記住傳感器類型代碼定義。舉例介紹幾種常用的主機請求與從機響應的通信幀。計劃4節(jié)課。4.任務2系統(tǒng)搭建。硬件連線，參考教材連線圖，選取正確模塊搭建智能安防系統(tǒng)。配置系統(tǒng)內外網絡，下載固件，配置串行通信與Flash參數(shù)。計劃2節(jié)課。5.任務3在云平臺上創(chuàng)建項目。登錄新大陸云平臺，單擊開發(fā)者中心，新增項目，項目名稱自定義，行業(yè)類別選擇工業(yè)物聯(lián)，聯(lián)網方案用以太網；添加設備名稱為485通信網絡，通訊協(xié)議用TCP，設備標識自定義，但必須記住以備后用。配置網關管理界面，填寫相關信息完成設置，自動重啟20S后網關初始化完畢，刷新云平臺網頁，可以看到網關上線了，并自動識別到傳感器設備通過Modbus總線上傳到云平臺的數(shù)據(jù)信息。計劃4節(jié)課。學業(yè)評價關注學生個體差異，可因材施教，給不同組或不同人以不同小任務為項目并考核。借鑒企業(yè)對員工完成工作任務的評價內容和方式，填寫檢測傳感器并填寫記錄表、任務評價表等對各學習環(huán)節(jié)的考核。教師評價為主考核學生掌握基于RS-485總線通信系統(tǒng)的構建與調試方法。（3）學習情境3學習情境2CAN總線技術基礎教學時間14學習任務學生掌握CAN總線的通信系統(tǒng)的構建與調試方法。要求：1.掌握CAN總線相關的基礎知識；2.能搭建CAN總線網絡并編程實現(xiàn)組網通信。學習目標掌握CAN總線相關的基礎知識；理解CAN控制器與CAN收發(fā)器芯片的接口方式與典型應用電路；掌握CAN總線通信系統(tǒng)的接線方式；能搭建基于CAN總線的通信系統(tǒng)；會獨立使用CAN總線調試工具實現(xiàn)上位機與CAN通信系統(tǒng)之間的通信；學習內容CAN總線基礎知識；CAN控制器與收發(fā)器；CAN總線應用案例：生產線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的搭建。教學條件專業(yè)教室物聯(lián)網專業(yè)教室實訓設備：網關、M3主控模塊、溫濕度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、配套耗材、工量具教材、任務工單、教學媒體教師物聯(lián)網專業(yè)教師教學方法及組織形式采用演示教學法。播放視頻，利用PPT課件介紹CAN總線相關的基礎知識。采用項目教學法。生產線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的搭建，并明確工作任務，讓學生按任務來組織實施，選取實訓模塊搭建生產線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，掌握基于CAN總線的通信系統(tǒng)的構建與調試方法；最后評價與展示，教師點評與總結。自主探究法。以小組討論方式進行傳感器探究自主學習。企業(yè)工作情境描述本單元主要面向的工作領域是傳感網應用開發(fā)中的CAN總線技術基礎，介紹了CAN總線相關的基礎知識，其中包括CAN總線概述、CAN技術規(guī)范與標準、CAN總線的報文信號電平、CAN總線的網絡拓撲與節(jié)點硬件構成、CAN總線的傳輸介質、CAN通信幀等。本單元還講解了CAN控制器與CAN收發(fā)器進行了簡要介紹，并給出了CAN收發(fā)器的典型應用電路。通過實施本章節(jié)的案例――生產線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的搭建，可掌握基于CAN總線的通信系統(tǒng)的構建與調試方法。教學流程圖教學設計建議：1.介紹CAN總線的相關知識，重點掌握介紹了CAN總線相關的基礎知識，其中包括CAN總線概述、CAN技術規(guī)范與標準、CAN總線的報文信號電平、CAN總線的網絡拓撲與節(jié)點硬件構成、CAN總線的傳輸介質；簡單介紹CAN通信幀等，計劃4課時。2.資訊：接受工作任務--搭建生產線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應用案例時所需的核心職業(yè)技能。3.任務1案例分析。根據(jù)圖3-12系統(tǒng)拓撲圖選取模塊與傳感器等物品構建生產線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。計劃2節(jié)課。4.任務2硬件接線。參照圖3-12所示的系統(tǒng)拓撲圖，在上位機安裝CAN調試軟件和CH340驅動，分別連接調試硬件與CAN節(jié)點兩個端子，使其構成一個CAN通信網絡。下載固件，節(jié)點配置。系統(tǒng)搭建完畢后，通過電腦打開CAN調試助手工具進行通信數(shù)據(jù)的抓包與分析工作。計劃4節(jié)課。5.任務3在云平臺上創(chuàng)建項目。登錄新大陸云平臺，單擊開發(fā)者中心，新增項目，項目名稱自定義，行業(yè)類別選擇工業(yè)物聯(lián)，聯(lián)網方案用以太網；添加設備名稱為CAN通信網絡，通訊協(xié)議用TCP，設備標識自定義，但必須記住以備后用。配置網關管理界面，刷新云平臺網頁，可以看到網關上線了，并自動識別到傳感器設備通過CAN總線上傳到云平臺的數(shù)據(jù)信息。計劃4節(jié)課。學業(yè)評價關注學生個體差異，可因材施教，給不同組或不同人以不同小任務為項目并考核。借鑒企業(yè)對員工完成工作任務的評價內容和方式，填寫檢測傳感器并填寫記錄表、任務評價表等對各學習環(huán)節(jié)的考核。教師評價為主考核基于CAN總線的通信系統(tǒng)的構建與調試方法。（4）學習情境4學習情境4ZigBee基礎開發(fā)教學時間24學習任務學生能夠搭建開發(fā)環(huán)境、創(chuàng)建工程、編寫簡單代碼并使用仿真器進行調試下載，參數(shù)設置，操作GPIO口實現(xiàn)輸入和輸出，操作串口進行數(shù)據(jù)通信，進行定時、計數(shù)編程；進行模數(shù)轉換編程。要求：將CC2530基本組件的知識點和技能點融入若干個訓練任務之中。學習目標了解CC2530單片機的基本概念和內部結構，理解外部引腳及功能；能操作CC2530單片機I/O的外設、GPIO、輸入和輸出等功能配置；掌握CC2530單片機中斷的使能、響應與處理方法；掌握CC2530單片機定時器的定時模式和中斷方式；能操作CC2530單片機串口通信引腳配置，發(fā)送與接收的工作方法；掌握CC2530單片機A-D、D-A轉換方法；能搭建開發(fā)環(huán)境、創(chuàng)建工程、編寫簡單代碼并使用仿真器進行調試下載。學習內容CC2530單片機的基礎知識；任務1搭建開發(fā)環(huán)境；任務2控制LED交替閃爍；任務3外部中斷控制LED亮滅；任務4定時器1控制LED閃爍；任務5PC與ZigBee模塊；任務6CC2530片內溫度測量。教學條件專業(yè)教室物聯(lián)網專業(yè)教室實訓設備ZigBee模塊、配套耗材、工量具教材、任務工單、教學媒體教師物聯(lián)網專業(yè)教師教學方法及組織形式采用演示教學法。播放視頻，利用PPT課件介紹ZigBee基礎開發(fā)應用案例，主要介紹CC2530單片機的基本知識。采用項目教學法。將本項目分解成六個子任務，逐步完成。每個子任務明確工作任務，讓學生按任務來組織實施，搭建開發(fā)環(huán)境，編寫程序，選取模塊，實現(xiàn)任務功能；最后評價與展示，教師點評與總結。自主探究法。以小組討論方式學習CC2530單片機的內部結構和外設。企業(yè)工作情境描述本單元主要面向的工作領域是傳感網應用開發(fā)中的ZigBee基礎開發(fā)，主要介紹主要介紹CC2530單片機的基本知識。首先介紹CC2530單片機的基本概念和IAR開發(fā)環(huán)境的運用方法，然后講解CC2530單片機的基本組件：GPIO端口的輸出控制和輸入識別、中斷系統(tǒng)和外部中斷輸入應用、定時/計數(shù)器的概念和運用方法、串口通信的實現(xiàn)以及A-D轉換模塊運用方法。教學流程圖教學設計建議：1.介紹ZigBee基礎開發(fā)，重點掌握介紹了CC2530單片機的基本知識。計劃2課時。2.資訊：接受工作任務--搭建ZigBee開發(fā)所需的核心職業(yè)技能。3.任務1搭建開發(fā)環(huán)境。IAR安裝，新建工作區(qū)，新建工程，新建文件，保存工作區(qū)，配置工程，編寫、調試程序，IAR下載程序。計劃2節(jié)課。4.任務2控制LED交替閃爍。要求：把ZigBee模塊固定在實訓平臺上，在IAR軟件中新建工程和源文件，編寫程序，控制ZigBee模塊上LED1和LED2交替閃爍。計劃4節(jié)課。5.任務3外部中斷控制LED亮滅。發(fā)布任務要求并做分析，引出中斷概念，介紹中斷作用與中斷系統(tǒng)中相關概念，中斷嵌套和中斷優(yōu)先級，CC2530中斷源，中斷使能與中斷響應，CC2530中斷處理，CC2530中斷優(yōu)先級。重點完成任務實施。計劃4節(jié)課。6.任務4定時器1控制LED閃爍。發(fā)布任務要求并做分析，引出定時器，介紹定時/計數(shù)器的概念，定時/計數(shù)器的作用與基本工作原理，CC2530的定時/計數(shù)器，CC2530定時器/計數(shù)器工作模式，T1定時器相關寄存器。重點完成任務實施。計劃4節(jié)課。7.任務5PC與ZigBee模塊串口通信。發(fā)布任務要求，引出數(shù)據(jù)通信的相關知識鏈接，介紹CC2530串行通信接口，串行通信接口寄存器，設置串行通信接口寄存器波特率，UART發(fā)送與接收，UART中斷。重點完成任務實施。計劃4節(jié)課。8.任務6CC2530片內溫度測量。發(fā)布任務要求，引出電信號的形式與轉換，重點講解CC2530的ADC模塊與相關寄存器，ADC操作。重點完成任務實施。計劃4節(jié)課。學業(yè)評價關注學生個體差異，可因材施教，給不同組或不同人以不同小任務為項目并考核。借鑒企業(yè)對員工完成工作任務的評價內容和方式，填寫每個子任務的任務工單，完成各學習環(huán)節(jié)的考核。教師評價為主考核學生掌握ZigBee基礎開發(fā)的能力，為進一步學習BasicRF和ZigBee協(xié)議棧打好基礎。（5）學習情境5學習情境5NB-IOT數(shù)據(jù)傳輸教學時間8學習任務學生會使用NB-IoT技術進行數(shù)據(jù)傳輸，并使用AT指令對NB-IoT模塊進行狀態(tài)查詢、信號強度查詢；以及使用物聯(lián)網云平臺創(chuàng)建NB-IoT項目進行數(shù)據(jù)顯示。要求：1.能夠正確識別模擬量、數(shù)字量、開關量傳感器；2.能夠在實際項目中綜合運用各種傳感器。學習目標了解NB-IoT技術；掌握AT指令集；掌握FlashProgrammer代碼燒寫工具的使用方法；會使用AT指令對NB-IoT模塊進行狀態(tài)查詢、信號強度查詢等；會使用NB-IoT模塊進行數(shù)據(jù)傳輸；會使用物聯(lián)網云平臺創(chuàng)建NB-IoT項目進行數(shù)據(jù)顯示。學習內容NB-IoT技術簡介；利爾達NB-IoT模組介紹；任務1使用AT指令調試NB-IoT模塊；任務2燒寫“智能路燈”程序；任務3NB-IoT接入云平臺。教學條件專業(yè)教室物聯(lián)網專業(yè)教室實訓設備、配套耗材、工量具教材、任務工單、教學媒體教師物聯(lián)網專業(yè)教師教學方法及組織形式采用演示教學法。演示NB-IoT技術應用領域視頻，介紹LPWAN與NB-IoT、NB-IoT標準發(fā)展演進、NB-IoT網絡體系架構與關鍵技術。采用項目教學法。本項目分解成3個子任務，并明確工作任務，讓學生按任務來組織實施，選取模塊，使用AT指令調試NB-IoT模塊，燒寫“智能路燈”程序，接入云平臺查看光照數(shù)據(jù)并控制燈的亮滅；最后評價與展示，教師點評與總結。自主探究法。以小組討論方式進行NB-IoT技術。企業(yè)工作情境描述本單元主要面向的工作領域是傳感網應用開發(fā)中的低功耗窄帶組網通信領域中的NB-IoT通信技術，以“智能路燈”項目為案例介紹NB-IoT數(shù)據(jù)通信的過程，項目中使用NB86-G模組將“NB-IoT模塊”采集到的光照數(shù)據(jù)接入物聯(lián)網云平臺。本項目中包含在智能燈工程中添加AT指令代碼、燒寫NB-IoT模塊程序和NB-IoT接入云平臺三個任務。教學流程圖1.NB-IoT技術簡介。NB-IoT技術應用領域視頻，介紹LPWAN與NB-IoT、NB-IoT標準發(fā)展演進、NB-IoT網絡體系架構與關鍵技術。計劃2課時。2.利爾達NB-IoT模組介紹。NB86-G系列模塊主要特性與工作模式。計劃1課時。3.采用項目教學法。本項目分解成3個子任務，并明確工作任務，讓學生按任務來組織實施，選取模塊，使用AT指令調試NB-IoT模塊，燒寫“智能路燈”程序，接入云平臺查看光照數(shù)據(jù)并控制燈的亮滅；最后評價與展示，教師點評與總結。4.任務1使用AT指令調試NB-IoT模塊。發(fā)布任務要求，引出AT命令知識鏈接。完成任務1。計劃1課時。5.任務2燒寫“智能路燈”程序。發(fā)布任務要求，完成任務2，搭建硬件模塊電路，燒寫程序，啟動NB-IoT模塊。計劃2課時。6.任務3NB-IoT接入云平臺。發(fā)布任務要求，完成任務3。新建項目行業(yè)類別選擇智能家居，聯(lián)網方案用NB-IoT；通訊協(xié)議采用LWM2M，設備標識填寫NB-IoT模塊上的IMEI。模塊上電，連接狀態(tài)顯示“已連接”，操作KEY2手動控制燈亮滅，KEY3切換控制模式。計劃2課時。學業(yè)評價關注學生個體差異，可因材施教，給不同組或不同人以不同小任務為項目并考核。借鑒企業(yè)對員工完成工作任務的評價內容和方式，填寫任務工單、任務評價表等對各學習環(huán)節(jié)的考核。教師評價為主考核學生使用NB-IoT模塊進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。（三）教學場所與設備要求1.教學環(huán)境學習性工作任務的實施是在理實一體的教室進行。為保證課程實施的效果，理實一體教室應具有：多媒體教學區(qū)、討論區(qū)、操作區(qū)、工具儀器區(qū)和教師工作區(qū)，多媒體教學區(qū)是教師在資訊階段進行必要理論講授的場所；討論區(qū)是學生在資訊、決策和計劃階段進行討論的場所；操作區(qū)是學生在實施和檢查階段進行實際操作的場所；教師工作區(qū)是教師日常工作的辦公場所。2.主要設備本課程教學需在物聯(lián)網考證專用實訓室進行，主要設備如下：序號實訓室/教室名稱主要設備及說明1物聯(lián)網考證實訓室投影儀一套、教師\學生用機30套、1+X傳感網應用開發(fā)套件30套、數(shù)字萬用表10個、尖嘴鉗30把、小螺絲刀30套（十字與一字）；3.耗材預算計算辦法：一是以小組（每組2人）為單位預算耗材，二是以組為單位預算耗材。（四）任教老師要求1.教師數(shù)量1名專業(yè)專任教師負責指導學生開展教學活動，另需1名實習指導教師輔助指導實操。2.教師專業(yè)知識要求熟悉《電