唯众物联网实训室
1.1物联网产业背景
物联网（Internet of Things）被称为继计算机、互联网之后世界信息产业第三次浪潮，它并非一个全新的技术领域，而是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升，是随着传感网、通信网、互联网的成熟与＠ 积淀，人类生产、生活方式的变化应运而生的。
目前，对物联网的通用定义是：通过射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传∏感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监』控和管理的一种网络。
从物联网的定义中可以看出：“物联网就是物物相连的互联网”，这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸√和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的核心是解决信息世界与物理世界的互联互通，并藉此给人类的生活、生产方式带来更加智能与便捷的变化。
在国内，政府对物联网产业投以极大的产业关注及支持，因此产业发展迅速，已◤经逐渐从未来愿景走向现实应用。物联网运用领域非常广泛，包括智●能家居、智能农业、智能交通、智能工业现场、智能环境保护、医疗健康、公共安全、智能消防、工业监测、助老助残等ζ 等。
1.2 知识体系
物联网是一个综合性学科，融合了微电子、电子信息、计算机、软件、通信等各个●学科的知识点，同时还具有众多本学科的专有知识点，我们以物联网的技术体系结构为线索，对物联网的教学知识点进行了梳理。对于物联网专⊙业而言，需要尽量完成以下知识点的大部分内容的普及教学。学生则可根据自己的兴趣、职业规划，选择其中的一两个知识体系进行深入学『习掌握，对其它的知识点需要有较□为详细的了解，如此一来，在以后的就业中就不存在问题。
物联网从技术上划分，包含感知层、网络层、平台层和应用层
1.3人才培养
物联网是一个新的巨型产业，物联网专业属于信息类工学学科，是一个新的复合型的专业方向。根据大学生人才素质的分析，学生能力成纺锤型布局，中等能力的人才占据多数，这恰恰也是物联网企业人才需求的分布。在整个物联网的人才培养的方案设计上，应该根据人才①的需求做好课程体系设计，并根据人才分布选择专业方向。
根据企◤业用人需求，对人才的要求分布如下：
岗位分类 就业比例 岗位要求 就业规划
信 息 学 科 基本素质培养 5% 学习通识课程、工科基础、大学生素质培养课程，掌☉握信息类基本技能、文档写作、表达能力、团队协作、纪律修养 信息学科类市场、销售、文案、招投标、助理等初级工作
物 联 网 初 级工程师培养 25% 学习物联网核心课程，具备初♀级的开发能力。 掌握嵌入式、传感、网络等技能↓，对物联网整体知识架构有全局的认知和理解 物联网行业方向的项目实施、系统集成、项目运维、需求分析、售前售后、技术营销、物联网初级开发等专业型工作
物 联 网 嵌 入式/智能产品开发 25% 学习嵌入式 / 感控 / 网络专业课程，具备系统嵌入式软硬件开发，智能产品开发，物联网网络开发，系统集成及设备选型，运维和调试能力 物联网/嵌入式行业方向的嵌入式软件开发、智能产品开发、智能传感器、嵌入式硬件⌒ 设计、项目主管、技术支持等专业型工作∴
物 联 网 软 件开发 / UI 设计 / 测试 30% 学习物联网应用开发/软件测试专业课程，具备程序编程能力和软件开发能力№。掌握 android、 html5、 ui 等应 物联网/移动互联网行↑业方向的UI 设计、 android 应用开发、webhtml5 前端应用▆开发、软件测试
物 联 网 高 级开发工程师 10% 具备物联网软硬件核心技能，掌握整理系统架构。具备数据库，网络，后台设计等开发能力 物联网№高级开发、架构师……
1.4 岗位分析
唯众在全国范围以物联网企业作为样本，进行调研分析，充分认识物联网企业对人才的真正需求，提出了一套物联网岗位【人才需求模型。高校进行物联网培养方案设计的时候，要充分的考虑物联网产业对人才的需求构成。物联网专业学生必须╲在学习过程中培养出企业所需要的能力模型，能够顺》利开展工作，才能具有良好的就业竞争力。
根据人才培养定位和物联网产业链分析，物联网专业的学生就业可以概况为五大类，具体如下：信息类学科市场、销售、文案、助理的初级工作，物联网行业方向的项目实施、系统集成、项目运维、需求分析、售前售后、技术营销、物联网初级开发等专业型工作，物联网/嵌入式行业方向的嵌入式软件开发、智能产品开发、智能传感器、嵌入式硬件设计、项目主管、技术支持等专业型工作，物联网/移动互联网行业方向◢的 UI 设计、android 应用开发、 web html5 前端应用开发、软件测试等专业型开发测试类工作，物联网高级开发、架构师……
1.5 专业方向
物联网工程是近十年信息产业发展而生的★新兴工科专业， 专业代码： 080905，本专业是一个多学科交叉、高度集成的专业，涉及计算机科学与技术、电子信息技术、通信工程、控制科学☆与工程等多个学科。
培养目标：
本专业旨在培养德智体全面发展，具有良好的科学素养和文化修养，系统地掌握本专业的基础理论、基本方法和基本技能，受过科学◆研究与实际应用的初步训练，具有基本的计算思维能力、物品智慧化设计能力、物联网规划设计与实施能ζ力、系统能力及一定的创新能力，能够在物联网领域从事科学研究、工程设计、应用开发、运营管理等方面的复合型专门人才。
专业特色：
本专业显著特点是多学科交叉、关联领域广、知识更新快。
本专业主要从事信息感知、异构网络互联、融合与数据传输、计算〗机智能控制、物联网软件设计、物联网应用技术♂等方面的研究，并学习∑ 和探讨这些领域的开发、应用的关键技术。
培养要求：
毕业生应具有良好的科学素︾质，系统掌握本专业基本理论、 基本知识和基本技能；
受到良好的科学思维和科学实ζ 验的基本训练；
对物联网及相关学科的新发展及应用前景有所了解；
对物联网的相关技术具有应用能力和初步设计能力；
熟练应用各种感知与识别设备、物联网建网技术及数据处理技术；
具有在相关领域跟⊙踪、发展新理论、新知识、新技术，具有较强适应社会的能力；
能熟练掌握一卐门外国语，能阅读本专业的外文资料；
毕业生具有一』定的研究、应用、开发、管理及分析、解决一般实际问题的能力。
专业方向：
物联网软件与服务方向： Java程序设计、数据结构、数据库、算法设计与分析、软件工程、移动应用开发、Web 技术、可视化编程、物联网中间件、物联网与信息服务、物联网工程应用、人工智能、数据挖掘、图形与Ψ 图像、语音识别。
物联网感控与网络方向：数字电路与逻辑设计、单片机原理ㄨ与应用、嵌入式接口技术、传感器技术、射频识别技◤术与应用、现代无线传感器网络、网络安全技术、物联网工程︽与组网技术、嵌入式微操作系统、物联网☉工程规划与设计。
1.6 实训室建设目标
物联网工程专业的】培养目标是培养掌握基础理论知识、掌握物联网核心技术、精通物联网系♀统及部件应用、物联网知识面宽、动手⊙能力强、适应各种岗位工作的应用型及研发型人才，从事物联网核心部件开发、技术应用、系统搭建、系统「维护升级、解决方案设计等工作。
由于物联网知识体系的庞杂性、应用性、实践性等特点，实验室和实训基地在教学过程中起的作用远比其他学科来的重要。在进行基本理论知识教学之后，实验※室能够提供给学生动手实践的平台，将理论知识转为实际操作；为学生提供一个真实拟真的物联网环境，掌握各种物◤联网设备、部件、系统的原理、技术和运用唯众结合企业人㊣ 才需求，从基础、实训、创新、应用、科研“五维”角度为ぷ专业学科建设提供软硬件平台及教学实验环境的支撑。
基础实验：满足物联网专业知识点的基础实验学习，覆盖←感知层、网络层、网关层、平台层、应用层的教学实验，主要通过实验▆箱、开发板等常规设备实现。
工程实训：满足物联网专业知识点到知识面的综合实训练习，每一个实训实验都能够基本覆盖物联网█的全部知识点，能够横向掌握物联网工程系统的完整〗开发流程。主要通过实训台、实训工位、实训套件及各种物联网应用场景的项目实训台等设备【实现。
创新创客：满足物联网专业对人才创新能力的培养，结合行业的各种实际应╲用需求，深度掌握核心技术，从纵向对应用难点的创新和突破。创新实验设备提供更加开放的提供设计性功能，设备形态更加接近实际工程应用产品，同时能够满足其他不同学科的交叉性知识内容。
行业应用：通过实际的物联网工程案¤例及样板模型，让学生能够更好的认知和体验物联网场景，比如智能○家居体验厅、智ㄨ慧农业沙盘、智慧交通沙盘、智慧医疗〓工作站等。同时可以结合地方发展⌒ 特色，引入更加本地化的工程应用场景。
科研中心：依托物联网专业↓建设，形成以老师团队为带头，企业技术协助，学生创业团队为№辅的产学研究中心。通过构建区域化的物联网接入云平台和大数据接入平台，为周边企业和单位提供项目支撑。
1.7 总体规划
物联网教学实训主要用于对物联⊙网核心课程的知识点学习，能够服务于相关课程▼的实验和实训需求。
核心课程主要针■对学科基础技术的培养，掌握物联网概论，传感器和RFID 等感知设『备认知和开发，ZigBee/Wi-Fi/蓝牙等无线〖网络的配置、维护※和开发，物联网互◆联接入及存储，物联网应用层软件开发，物联网产〖品整合等基本知识。
核心课程采用全模块化的实验箱教学产品进行实验，具备优良ぷ的教学实验特性：全模块化的设计、开放式的硬◣件接口、开源的实验代码、完整的教□学资源、贴※心的售后服务。
基础实验室须满●足以下核心课程的实验、实训内容：
感※知实验室 《单片机〗与嵌入式》、《传感器应用技术》、《物联网识别技术》、《传感器微⌒ 操作系统》 满足单片机、嵌入式、传感器、射频¤识别等物联网感知层技术的知识点教学
网络实验室 《物联网无线通信技术▓》、《无线传感网♂协议》 满足ZigBee、BLE、Wi-Fi、NB-IOT、LTE等物联网传感网技术的知识点教学
《Linux 操作系统》、《物联网智能网关》 满足嵌入式Linux、智能网关、 M2M技术等物联网网关层技术的知识点教学
应□ 用实验室 《Android 应用技术》、《Web 应用技术》 满足Android应用开发、Web应用开发等物联网应用层技术的知识点教学
综■合实验室 《物联网中间件》、《物联网综合实训》 满足物联网中卐间件、综合设计、课设、实训等知识点的教学
实训室3D效果图
1.8 实验设备
唯众物联网基础实训平台是唯众公司开发的一款信息类学科的综合型√实验设备，是基于物联网等新工科技术改革而设计的实验平台。 物联网基础实训平台打→破了传统以硬件平台来定义实验的困局，创新性的从专业学科建设角度来重新定义产①品，让课程来定义实验，让实验来定Ψ 义设备，能▂够配合专业教材完成全部的专业核心课程实验。
物联网基础实训平台与唯ㄨ众开发的专业教材配套，可以满足物联网工程专业全部的专业核心课程及专业方向课◥程的教学、实验和实训需求，包括：《单片机与嵌︾入式》、《传感器应用技术》、《物联网识别技术》、《物联网无线通信技术》、《Linux 操作系统》、《Android 应用技术（物联网方】向）》、《Web 应用技术（物联网方向）》、《物联网中间件》、《物联网智能网关》、《无线传感网协议》、《物联网综合实训》等。
1.8.1 物联网基⊙础实训装置WZ-IOT-ATP1
物联网实训装置详细介绍：
物联网教学实训主要用于□ 对物联网核心课程的知识点学习，能够服务于相关课程的实验和∮实训需求。
核心课程主要针对学科基础技术的培养，掌握物联网概论，传感器和RFID 等感知设备认■知和开发，ZigBee/Wi-Fi/蓝牙等无线网络的配置、维护和〗开发，物联网互联接入及存储，物联网应用层软件开发，物联网产品整合等基本知识。
核心课程采用全模块化的实验箱教学产品进行实验，具备优良的教学实验特性：全模块化的设计、开放式ω的硬件接口、开源的实验代码、完整的教学资源、贴心的售后服务。
基于ARM Cortex-M4核心的通信网关，支持无线节㊣点模块的双向连接及组网，与配套“可视化编●辑器”和“可视化控制ㄨ器”进行配█置和控制。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网络通信进行传输，网关同无线节点模块可以互通互】联，轻松构建物联网络，共同构成物联应用开发平台。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□ 用本平台开发搭建出自己的物联网应用。
温湿←度传感器1个
人体红外监测器1个
高频RFID阅读器1个
光照强度检○测器1个
可燃≡气体监测器1个
RGB三色灯执行器1个
LED显示屏2个
智能语音播放设备1个
继电器1个
1.8.2 无线传感网络实验箱WZ-IOT-WSN20
1.8.3 RFID实验箱WZ-IOT-RFID20
1.8.4 物联网综合实验箱WZ-IOT-S20
1.8.5 物联网工程应用综合实训台WZ-IOT-ATP
物联网教学实训主要用于对物联网核心课程的知识点学习，能够服务于相关课程的实验和实训需求。
核心课程主要针对学科基础技术的培养，掌握物联网概论，传感器和RFID 等感知设备认知和开发，ZigBee/Wi-Fi/蓝牙等无线网络的配置、维护和开发，物联网互联接入及存储，物联网应用层软件开发，物联网产品整合等基本知识。
核心课程采用全模块化的实验箱教学产品进行实验，具备优良的教学实验特性：全模块化的设计、开放式←的硬件接口、开源的实验代码、完整的教学资源、贴心的售后服务。
基于ARM Cortex-M4核心的通信网关，支持无线◤节点模块的双向连接及组网，与配套“可视化编辑器”和“可视∴化控制器”进行配置︻和控制。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网络通信进行传输，网关同无线节点模块可以互通互联，轻松构建物联网络，共同构成物联应用开发平台。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搭建出自己的物联网应用。
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。
通过物联〓网关、可视化控制器、可视化♀界面生成器编辑器、万纳模组、物联网传感器/执行器以及配套物联网连件连接件，师生不▂仅可以完成出基于物联网、远程访问、设备联动等功能的物联网实训项目，还可以迅速开发物联网商业≡产品\项目，如空气监测仪、电气设备在线监测器等等，并随时实现不同设备间的联动，而这些开发过程，基于本系统的可视化开发工具，可以做到零编程实现物联网应用系统。
支持家庭常用的各种无线协议（红外、射频），兼容市面绝大多数品牌的空调、电视机、灯光、安防、窗帘等等家电设备，因此可以直接当做一套完备▲的智能家居系统进行使用，并集成了摄像头功能，可以直接♂在App中使用摄像头。
平台所有设备采用模块化、集散化、工业化的设计模式，每个模块都为独立工作△单元；模块均接近实际应用系统，能够容纳2-3个学生同时实训，可完成工程项目应用开发系▽统中硬件设备的安装、布线与调试，完成设备间的无线组网，既具有展示型又具有实操性。能够组建具有行→业特色的物联网智能家居实训项↘目，确保学生可利用设备搭建真实工程项目。
1.9 物联网教学课程资◥源包
物联网技术及应用、物联网传感器技术、物联网RFID技术、物联网无线▂传感网技术、物联网行业应用
1.9.1 Zigbee实训资源包WZ-ZRP-V1.0
1.9.2 STC15单片机实训资源包WZ-51RP-V1.0
1.9.3 STM32嵌入式实训资源包WZ-32RP-V1.0
1.9.4 Andorid实训资源包WZ-ARP-V1.0
1.9.5 C#实训资源包WZ-NRP-V1.0
1.9.6 PCB制板实训㊣资源包 WZ-PRP-V1.0
1.10 环境监测系统WZ-MES-V1.0
该系统＠ 是一个综合性的数据采集和控制系统，此系统在运作过程中主要了解工业个设备的工作状态，在系统出现故障＠时能及时报警并关闭个设备。定时播报紧急按钮，电磁阀，报警灯，接近开关的工作状态。当检测到紧急按钮按下发出报警信息时，报警灯响起，电磁阀关闭，接近开关关闭。
1.11 智能家居安防监控系统WZ-HMS-V1.0
该系统是一个△综合性的数据采集及控制系统，此系统在运作过程中通过 RFID阅读∮器读取射频卡的 ID号，通过识别 ID 可以确定卡号是否合法及开关门，门禁开关同样可以控制开关门，IP 摄像头进←门拍照。记录射频卡打卡信息；合法用户刷卡开门，非法用户刷≡卡不能开门，按键开门，入门照相。
1.12 农业土壤智慧调节系统 WZ-IAS-V1.0
该系统是一个综合性的数据采集和控制系统，此系统在运作过程中共采集土壤水分、土壤温度两个物理信息，操作反馈设备为:水泵。实时监控土壤温度和水分，发布土壤温度水分曲线。土壤水分超过设定的水分下限，自动开启水泵进行灌溉，达⊙到水分上限，关闭水泵。能够提供拓展的微信公众账号的功能，查看∮土壤温度水分数据并对其进行有效的管控。
1.13 停车场信息采集管理系统WZ-SAS-V1.0
该系统是一个综合性的数据♀采集及控制系统，此系统在运作过程中通过 RFID阅读器读取射频〗卡的 ID号，通过识别 ID 可以确定卡号是否合法及开启栏杆（电子锁模拟栏杆），开关（门禁开关）同样可以控制开关栏杆。记录射频卡打卡信息，充值和扣费功能∩；合法用户刷卡开起栏杆，非法用户刷卡不能开启栏杆，按键开启◥栏杆。
1.14 智慧商超管理系统WZ-SCS-V1.0
本次任务的主要目的是□开发出一个操作简单，界面简洁，灵活应用，安全♂可靠的超市智能收银系统。该系统的开发以收银员和库存管理员为对象，能够提高超市对超市商品以◢及收银的管理效率，减轻超市工作人员对超市商品和收银的管理负︻担，提高超市对超市商品的规范化管理。系统分为两个部分：后台管理登录，对商品信息管理，会员信息管理▓，折扣信息；收银员登录，通过扫码器从数据库☆提取信息，结算商品总价、折后价格和会员价。
1.15 图书管理╳系统WZ-BMS-V1.0
图书管理系统包含两部分，第一部分属于C#开发的可∮视化界面：系统登陆，图书管理，读者档案管理，借阅管理等功能项。第二部分属于数据库操作：数据库的增删改查，数据的查找比对，数据库备份和还原。
1.16 教学信息发布系统WZ-TSS-V1.0
系统包含系统『设置和信息发布两大模块，其中系统设置包含：学校设置、院系设置、班级设置、教室设置、用户设置、角色设置、权限设置、菜单设置、课程管理、课表导∩入等功能；可为用户自定义权限访问Ψ 平台指定功能，课表根据平台提供模版进行导入；
课表在相应№时间段内可显示在移动设备上；
信息发布※包含：通知公告、已审批公告、待审批公♂告等功能；
已审批通知在相应时间段内可显示在移动端设备上。
1.17 物联网智能家居工程实训系统WZ-lOT-H3
1.18 物联网智能交通沙盘WZ-IOT-TS
1.19 物联网智慧农业沙盘WZ-IOT-AST
1.20 物联网融合平台WZ-IOT-IPT-V1.0
多网关管理：平台实现不同类型不同数量的网关及其下传感器数据的接收与控制。
提供相关SDK：平台提供↘学生练习使用的SDK、帮助文档、以及Demo的下载。
支持多传感器的规则与动作： 平台支持∏传感器规则定义，根据用户定义的一个或多个条件，后台实时监控，在其满足的情况下▲，对相应传感器进行控制。
传感器历史数据分析： 对平台中所有网关的传感器数据〇进行收集，并绘制成曲线和柱状图，使用户更加直观的观察数据，从而进行分析。
1.21 物联网融合云平台√WZ-IOT-FCPT-Key
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Ψ 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。
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。
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★
1.22 物联网虚拟仿◇真实训平台WZ-IOT-VST-V1.0
平台采用完全图形化界∑面组态显示和逻辑联动方式，同时辅以脚本编程，让实验▓直观、趣味而又具有强大的可操作性。实训软件△平台服务器端，具备所有实训硬件对应的虚拟设备供使用者选用，虚拟设备图形和实际硬件对应，所见即所得。使用者可通过编辑器ξ进行编辑搭建应用项目，和硬件同步完成典型的物联网功能。实训软件平台，完全实现图形化编辑，可满足学生快速自助完成物联网实训课程。同时预留▽可编程的编辑接口，用户可自行添加新的功能模块。编辑平台具备基本的数据可视化控件：曲线、饼图、虚拟仪表等←功能。同时所有控件属性需能编辑：如颜色、变量选取、形状、数量等。
实训软件平台包含常用的通信方式：COM、TCP、433等。
案例实拍效果图
物联网理论教学区
物联网体验厅
