第一篇:物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案
物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案由物聯(lián)網(wǎng)下的電子商務(wù)認知、應(yīng)用、創(chuàng)新三個層次構(gòu)成。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用協(xié)調(diào)支撐三個層次,貫穿了物聯(lián)網(wǎng)的整個科研過程,認知層是通過觀察、感受物聯(lián)網(wǎng)的典型行業(yè)應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)感知、處理、通訊、控制等各個部分的工作過程完成教學、研究任務(wù)的。
一、博星卓越物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案概述
物聯(lián)網(wǎng)是通過信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議實現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的主要特征是通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進行信息的傳送與交互,采用智能計算技術(shù)對信息進行分析處理,從而提高對物質(zhì)世界的感知能力,實現(xiàn)智能化的決策和控制。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將引發(fā)新一輪信息技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命,是信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域未來競爭的制高點和產(chǎn)業(yè)升級的核心驅(qū)動力。物聯(lián)網(wǎng)概念是龐大和豐富的,其中涵蓋了大量現(xiàn)有的專業(yè)門類和技術(shù)體系,而在其系統(tǒng)集成和應(yīng)用端,可以說物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將能夠應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、環(huán)保、軍事、交通、家居等幾乎所有的領(lǐng)域。
無線傳感網(wǎng)絡(luò)正是適應(yīng)于這樣背景下的全新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)是當前國際上備受關(guān)注的、涉及多學科高度交叉、知識高度集成的前沿熱點研究領(lǐng)域。它綜合了傳感器、RFID技術(shù)、嵌入式計算、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信和分布式信息處理等技術(shù),能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)同完成對各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息的實時監(jiān)控、感知和采集,這些信息通過無線方式被發(fā)送,并以自組織多跳的網(wǎng)絡(luò)方式傳送到用戶終端,從而實現(xiàn)物理世界、計算世界以及人類社會這三元世界的連通。
物聯(lián)網(wǎng)下的電子商務(wù)科研平臺是在物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)從概念、規(guī)劃階段發(fā)展成為日新月異地高速發(fā)展、基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用大量誕生階段,同時,物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)高度結(jié)合、融合的背景下提出的物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合。
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案由物聯(lián)網(wǎng)下的電子商務(wù)認知、應(yīng)用、創(chuàng)新三個層次構(gòu)成。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和行業(yè)應(yīng)用協(xié)調(diào)支撐三個層次,貫穿了物聯(lián)網(wǎng)的整個科研過程,認知層是通過觀察、感受物聯(lián)網(wǎng)的典型行業(yè)應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)感知、處理、通訊、控制等各個部分的工作過程完成教學、研究任務(wù)的。應(yīng)用層是在物聯(lián)網(wǎng)認知層的基礎(chǔ)上,通過對支撐物聯(lián)網(wǎng)的各種硬件設(shè)備、軟件資源、開發(fā)平臺、研究平臺和對物聯(lián)網(wǎng)條件下的典型電子商務(wù)應(yīng)用的使用、開發(fā),進行應(yīng)用型的研究、探索,從而支撐創(chuàng)新型的研究、開發(fā)和應(yīng)用。創(chuàng)新層是在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層研究的基礎(chǔ)上,進行物聯(lián)網(wǎng)條件下的電子商務(wù)技術(shù)、模式等創(chuàng)新研究,科研平臺能夠提供技術(shù)、實現(xiàn)、應(yīng)用驗證,開展創(chuàng)新型的研究,并形成成果,同時,能夠?qū)χ性囯A段的成果進行技術(shù)支撐。
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案 科研層次圖:
二、博星卓物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案建設(shè)的項目意義
無線傳感網(wǎng)絡(luò)的商用迄今可以劃分為三個階段:
2003-2004年,無線傳感網(wǎng)絡(luò)開始被試用,以驗證投資回報;
2005-2006年,無線傳感網(wǎng)絡(luò)的使用量持續(xù)增長,重點關(guān)注可靠性和集成度;
2007-2010年為無線傳感網(wǎng)絡(luò)的起飛期,新應(yīng)用不斷涌現(xiàn),出貨量高速增長,這一時期為消費者驅(qū)動,重點關(guān)注成本和尺寸。
根據(jù)美國多家知名市場公司預(yù)測,到2008年,無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點全球出貨量將超過1億個,市場銷售總額超過20億美元。專門致力于無線技術(shù)研究的美國加利福尼亞圣迭戈(原圣地亞哥)市場調(diào)研公司ON World近期發(fā)布的一份報告,預(yù)計到2011年,世界市場無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)系統(tǒng)與服務(wù)將飛升至約46億美元,并呈現(xiàn)爆炸式增長,現(xiàn)階段國內(nèi)市場應(yīng)用正在整體評估和試探階段,但是相應(yīng)的研究工作已經(jīng)開展;近期主要用戶為高校、研究機構(gòu)(包含為交通、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、能源、國防等政府部門服務(wù)的科研院所),企業(yè)研發(fā)中心;中長期目標用戶為海量使用的政府和企業(yè)(包括交通、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、能源、國防等政府部門)以及未來可能使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的各類企業(yè)提供平臺和應(yīng)用案例。到目前為止,國內(nèi)外己經(jīng)推出了幾十種成型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備。
《國家中長期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)》和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項中均將傳感網(wǎng)列入重點研究領(lǐng)域。傳感器網(wǎng)絡(luò)標準工作組組長、上海微系統(tǒng)所副所長劉海濤表示,我國的技術(shù)研發(fā)水平已處于世界前列。中科院早在10年前就啟動了傳感網(wǎng)研究,先后投入數(shù)億元,目前,中國與德國、美國、英國、韓國等國一起,成為國際標準制定的主要國家之一。目前,我國傳感網(wǎng)標準體系已形成初步框架,向國際標準化組織提交的多項標準提案被采納。2009年8月7日,溫家寶總理在無錫考察中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時曾表示,至少三件事情可以盡快去做,一是把傳感系統(tǒng)和3G中的TD技術(shù)結(jié)合起來;二是在國家重大科技專項中,加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展;三是盡快建立中國的傳感信心中心,或者叫“感知中國”。并指出,要早一點謀劃未來,早一點攻破傳感網(wǎng)核心技術(shù),要依靠科技和人才,占領(lǐng)科技和經(jīng)濟發(fā)展制高點,保證我國具有可持續(xù)發(fā)展的能力和可持續(xù)的競爭力。
綜上所述,物聯(lián)網(wǎng)條件下的電子商務(wù)科研平臺建設(shè)項目是符合世界技術(shù)發(fā)展趨勢和我國科技發(fā)展方向的,同時,對相關(guān)學科發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室涉及重點學科及可支撐的主要學科方向有:電子商務(wù)、計算機科學與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息管理與信息系統(tǒng)。在當今信息技術(shù)高速發(fā)展的情況下,這些專業(yè)都面臨物聯(lián)網(wǎng)條件下的技術(shù)升級、改造,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式創(chuàng)新的挑戰(zhàn)與機遇,綜合來看,電子商務(wù)是這些技術(shù)最為綜合應(yīng)用的部分。所以,博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室定位于物聯(lián)網(wǎng)下的電子商務(wù)科研平臺。
三、博星卓物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案建設(shè)的項目目標
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室建設(shè)目標一:建成物聯(lián)網(wǎng)條件下的電子商務(wù)科研實驗室
要研究物聯(lián)網(wǎng)條件下的電子商務(wù)新技術(shù)、新模式,適應(yīng)這種需要的科研環(huán)境和平臺是基本保障。博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室首要目標是建成能夠支持科研工作和部分教學任務(wù)的實驗室。實驗室分為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)認知科研實驗區(qū)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用科研實驗區(qū)和物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新科研實驗區(qū)。
物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)認知科研實驗區(qū)開展物聯(lián)網(wǎng)的信息采集、處理、通訊、控制等研究實驗和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用研究,應(yīng)用科研實驗區(qū)開展典型應(yīng)用認識型研究實驗和典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的應(yīng)用型研究實驗,創(chuàng)新科研實驗區(qū)開展物聯(lián)網(wǎng)條件下的電子商務(wù)技術(shù)、模式等創(chuàng)新研究。
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室建設(shè)目標二:支撐物聯(lián)網(wǎng)條件下的電子商務(wù)科研
傳感網(wǎng)把所有物品通過射頻識別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理,是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮,是一個全新的技術(shù)領(lǐng)域。早在1999年,在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議提出,“傳感網(wǎng)是下一個世紀人類面臨的又一個發(fā)展機遇”;2003年,美國《技術(shù)評論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首;2005年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS),國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報告指出:無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進行信息交換。射頻識別技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。
博星卓越深入研究電子商務(wù)與物聯(lián)網(wǎng),經(jīng)過多年的發(fā)展,積累了良好的科研、教學實力,能夠積極抓住電子商務(wù)的創(chuàng)新特點,形成了注重實踐、勇于探索的良好研究氛圍,在新一次產(chǎn)業(yè)浪潮形成的時候,博星卓越做好了迎接挑戰(zhàn)與機遇的準備,組建專門物聯(lián)網(wǎng)研究團隊,積極聯(lián)系相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè),目前已經(jīng)獲得了一批社會需要、極具研究價值的物聯(lián)網(wǎng)條件下的電子商務(wù)項目需求,如果能及時建成科研平臺,早日投入運行,不但能很好地抓住市場機遇,也會在為博星卓越物聯(lián)網(wǎng)實驗室項目建設(shè)、團隊培養(yǎng)、研究能力提高創(chuàng)造良好的條件,為我國物聯(lián)網(wǎng)教學與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展作出更大貢獻。
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室建設(shè)目標三:支撐電子商務(wù)實踐教學
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)面向現(xiàn)代信息處理技術(shù),培養(yǎng)從事物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)分析與科技開發(fā)及研究方面的高等工程技術(shù)人才。博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室可以培養(yǎng)學生合理的知識結(jié)構(gòu)、具備扎實的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù),有線和無線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理、計算機技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論,掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的傳感層,傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計等專門知識和技能,并且具備在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力以及較強的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實踐能力。
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識模塊將物聯(lián)網(wǎng)科研實驗設(shè)計到相應(yīng)的學科課程實驗中,具體設(shè)計根據(jù)以下體系進行設(shè)計:
1、單片機和嵌入式認知科研實驗
2、無線片上系統(tǒng)認知科研實驗
3、無線通訊和無線網(wǎng)絡(luò)認知科研實驗
4、RFID 認知科研實驗
5、物聯(lián)網(wǎng)傳輸層認知科研實驗
6、物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用科研實驗
7、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新科研實驗
四、博星物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案的項目內(nèi)容
(一)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)認知科研實驗區(qū)
物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)認知科研實驗區(qū)開展物聯(lián)網(wǎng)的信息采集、處理、通訊、控制等研究實驗和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用研究。
本實驗區(qū)開展的物聯(lián)網(wǎng)認知科研實驗涵蓋如下專業(yè)內(nèi)容:
1、單片機和嵌入式認知知識群
本實驗群涵蓋的實驗研究內(nèi)容:8051 單片機、ARM 嵌入式技術(shù)、微機原理,接口技術(shù)、微控制器體系和原理、實時操作系統(tǒng)、C 語言編程技術(shù)。
2、無線片上系統(tǒng)認知知識群
本實驗群涵蓋的實驗研究內(nèi)容:無線單片機通訊接口結(jié)構(gòu)和原理,無線有線收發(fā)器結(jié)構(gòu)和原理,通訊結(jié)構(gòu)和原理,嵌入式軟件基礎(chǔ)等。
3、無線通訊和無線網(wǎng)絡(luò)認知知識群
本實驗群涵蓋的實驗研究內(nèi)容:短距離無線數(shù)據(jù)通訊基礎(chǔ)和原理,無線自組網(wǎng)技術(shù),ZIGBEE 無線技術(shù)和802.15.4 無線標準。網(wǎng)絡(luò)安全和加密技術(shù),C 語言和無線網(wǎng)絡(luò)算法高級技術(shù)原理。
4、RFID 認知知識群
本實驗群涵蓋的實驗研究內(nèi)容:電磁技術(shù)基礎(chǔ),RFID 標簽算法,EPC通訊協(xié)議和原理;大功率RFID 讀卡器原理和設(shè)計,RFID 和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和原理。
5、物聯(lián)網(wǎng)傳輸層認知知識群
本實驗群涵蓋的實驗研究內(nèi)容:物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)原理和結(jié)構(gòu),GSM/GPRS 技術(shù)原理,3G 技術(shù)原理和結(jié)構(gòu),M2M 數(shù)據(jù)傳輸和遠程通訊,嵌入式和高級實時操作系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)等。
本實驗區(qū)可以支持以下認知型科研實驗:
1、數(shù)據(jù)感知檢測類
圖像采集、聲音采集、溫度采集、濕度采集、氣壓采集、CO含量采集、振動采集等等常規(guī)采集。
2、近距離蜂窩通訊類
基于2.4G無線的通訊RF2401A、基于433M的通訊、ZigBee、CC1100等的近距離通訊過程。
3、遠距離無線傳輸類
GPRS無線傳輸、3G無線傳輸實驗、2KM數(shù)傳電臺數(shù)據(jù)傳輸實驗。
4、有線類數(shù)據(jù)通信過程
SOCKET模式、WEBSERVERS模式、HTTP模式、TCP/UDP模式、RS232模式、485模式、電流環(huán)等任意,達到雙方的通訊過程。
5、數(shù)據(jù)匯總處理類
常規(guī)算法實現(xiàn)例如求和、求平均、數(shù)據(jù)分布與趨勢等。
6、界面展示類
PC界面展示、LED屏幕界面展示、嵌入式平臺界面展示。
7、輸出控制類
輸出LED燈閃爍報警、繼電器動作進行拉閘操作、搖桿動作等,輸出聲音或者語音提示標識等。
(二)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用科研實驗區(qū)
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用科研實驗區(qū)開展典型應(yīng)用認識型研究實驗和典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的應(yīng)用型研究實驗。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實驗包含物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景描述、需求分析、系統(tǒng)集成流程,基于現(xiàn)有產(chǎn)品面向具體應(yīng)用的監(jiān)測體系建設(shè)和運行。
1、智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)
(1)實驗研究背景
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是將大量的傳感器節(jié)點構(gòu)成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),通過各種傳感器采集信息,以幫助農(nóng)民及時發(fā)現(xiàn)問題,并且準確地確定發(fā)生問題的位置,這樣農(nóng)業(yè)將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式,從而大量使用各種自動化、智能化、遠程檢測和控制的生產(chǎn)設(shè)備。
(2)實驗研究內(nèi)容
①、光照、溫度、濕度傳感器對模擬大棚進行管理和檢測,并把相關(guān)的數(shù)據(jù)通過無傳輸模塊傳回服務(wù)器,服務(wù)器上的管理系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)作出控制算法。研究光照、溫度、濕度傳感器的工作機理、適應(yīng)領(lǐng)域以及偏差處理,梳理、優(yōu)化信息傳遞過程、路線以及控制信息的智能反饋機制。
②、架設(shè)超聲波、音量和音頻傳感器,通過模擬老鼠的小動物穿過傳感器,系統(tǒng)接收到這些信號后,發(fā)出警報,采取相應(yīng)的滅鼠、滅蟲等應(yīng)對策略。研究超聲波、音量和音頻傳感器的工作機理、適應(yīng)領(lǐng)域以及偏差處理,對策略、時效、動作控制等進行歸類和性能優(yōu)化。
③、使用流量傳感器,利用計算機系統(tǒng)模擬自動控制農(nóng)田水利灌溉。研究流量傳感器的工作機理、適應(yīng)領(lǐng)域以及偏差處理。
④、假設(shè)加溫設(shè)備、通風設(shè)備、光照等模擬設(shè)備,在控制中心按照算法需要進行加溫、通風、光照時給出相應(yīng)的控制動作,達到溫室大棚環(huán)境的自動調(diào)節(jié)處理。
2、智能超市系統(tǒng)
(1)、實驗背景
射頻識別技術(shù)應(yīng)用于超級市場,能迅速查詢、調(diào)用各商品的信息,能對商品的信息實時改寫和對商品進行遠距離的群識別,達到宏觀管理、實現(xiàn)信息共享、提高工作效率的目的;而且能加快顧客支付速度,提高顧客的滿意度和忠誠度,降低超市的風險度。
(2)、實驗研究內(nèi)容
①、實驗室模擬超市設(shè)立貨架,利用RFID標簽打印機打印商品一維和二維條碼,貼至虛擬商品上,然后用手持RFID對貨品掃描并分類擺放。研究物聯(lián)網(wǎng)條件下的出庫、上架、盤點業(yè)務(wù)特點。
②、模擬一個超市收貨通道,收貨通道是集成了RFID閱讀器的收貨口,當帶有貼有RFID電子標簽的貨物經(jīng)過通道時,系統(tǒng)可以自動掃描,并顯示在系統(tǒng)的計價單中。研究物聯(lián)網(wǎng)條件下的超市點貨、支付過程的特點。
③自主設(shè)計超市賣場的產(chǎn)品從進庫上架、購買、付款等過程,探索新的超市服務(wù)模式。
3、智能樓宇系統(tǒng)
(1)、實驗背景
通過教室模擬的形式呈現(xiàn)未來家居樓宇的物聯(lián)網(wǎng)交互方式,傳感網(wǎng)控制單元內(nèi)嵌到各個家居設(shè)備實物中,實現(xiàn)智能控制、智能安防、智能消防。智能樓宇系統(tǒng)能實時監(jiān)控家中的溫濕度、光強等環(huán)境因素,并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果自動控制窗簾、窗戶的開啟和關(guān)閉。通過煙霧、可燃氣體、浸水、紅外等傳感器,對家中安全狀況進行監(jiān)控。
博星卓越物物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案智能樓宇系統(tǒng)
(2)、實驗研究內(nèi)容
①、基于聲音傳感的背景音樂控制實驗。實驗室應(yīng)用科研實驗區(qū)中安裝聲音傳感器,傳感器將收集的聲音數(shù)據(jù)傳輸給主機,主機連接一臺音響,然后在主機系統(tǒng)中設(shè)置一個參數(shù),當這個傳感器傳回的數(shù)據(jù)大于這個參數(shù)時,系統(tǒng)自動將音響的聲音調(diào)大,反之降低音響的音量。
②、基于人體動態(tài)感知的智能燈控實驗。在應(yīng)用科研實驗區(qū)擺放一個人體紅外傳感器,傳感器連接一個照明裝置,當有人員經(jīng)過此傳感器的時候,自動亮起,檢測長期無人活動區(qū)域則關(guān)燈節(jié)能。
③、基于光線強度的智能燈控實驗。在應(yīng)用科研實驗區(qū)安裝光照傳感器模塊,傳感器連接一個臺燈,當學生用手遮擋傳感器時,傳感器發(fā)出信號,使臺燈點亮。
④、基于電子商務(wù)模式的遠程家居樓宇管理維護模擬實驗。將安裝在樓宇中的多種感知器件和動作器件(例如入侵檢測和聲光報警器)融合在系統(tǒng)中,模擬出遠程對于樓宇狀態(tài)的感知和展現(xiàn),同時,通過網(wǎng)絡(luò)模式進行遠程的樓宇維護、動作器件的控制。
4、物聯(lián)網(wǎng)物流系統(tǒng)
(1)、實驗背景
物聯(lián)網(wǎng)物流系統(tǒng)是一個基于識別技術(shù)為貨物識別追蹤、管理和查驗貨物信息的平臺,系統(tǒng)將先進的識別技術(shù)和計算機的數(shù)據(jù)庫管理查詢相結(jié)合,自動識別貨物信息,該系統(tǒng)的應(yīng)用能大大節(jié)約人力物力。
(2)、實驗研究內(nèi)容
①存貨管理實驗。模擬貨物流通的過程,利用標簽打印機,分類打印標簽貼紙將貨物放置貨架。系統(tǒng)記錄貨物所在區(qū)域和數(shù)量,當某種商品數(shù)量少于預(yù)警值時,系統(tǒng)自動提醒。研究物聯(lián)網(wǎng)條件下的庫存管理特點。
②防竊控制實驗。在應(yīng)用科研實驗區(qū)的物流實驗所有出口都裝上讀寫器,當貼有標簽的貨物被拿出出口時,系統(tǒng)提示貨物被盜。
③貨物信息實時性實驗。通過扮演收件員、地區(qū)代理站、派件員的模擬貨物流動、交付體現(xiàn)物流過。每人手持一個讀寫器,當讀寫器掃描貨物時,將掃描到的信息利用無線傳輸?shù)街鳈C,主機將詳細的信息公布在網(wǎng)站上的實時查詢系統(tǒng),為客戶提供實時查詢,提高客戶滿意度。
5、智能醫(yī)療
(1)、實驗背景
通過傳感器檢測人體醫(yī)療指標,并通過各種網(wǎng)絡(luò)將檢測信息傳遞給醫(yī)生或檢測人員將會大大提高醫(yī)療效率,減輕病人負擔,在遠程醫(yī)療、應(yīng)急醫(yī)療等領(lǐng)域有極高的應(yīng)用價值。
(2)、實驗內(nèi)容
①體溫檢測實驗。將無線溫度傳感器貼至受檢者的身體,無線溫度傳感器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C,主機將得到的數(shù)據(jù)顯示,檢查者可根據(jù)主機顯示的數(shù)據(jù)來判斷病情。
②綜合智能醫(yī)療實驗。通過各種傳感器在手指、手臂等部位,無損傷地測血糖、量血壓、心電圖的測試,受檢者自助開展健康監(jiān)測。通過本實驗研究人體醫(yī)療信息的傳感過程,研究應(yīng)用領(lǐng)域,設(shè)計應(yīng)用模式,進行設(shè)計成果檢驗。
(三)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新科研實驗區(qū)
物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新科研實驗區(qū)開展物聯(lián)網(wǎng)條件下的電子商務(wù)技術(shù)、模式等創(chuàng)新研究。創(chuàng)新科研實驗區(qū)支持以下科研實驗:
1、傳感采集控制開發(fā)
通過圖像采集、聲音采集、溫度采集、濕度采集、氣壓采集、CO2含量采集、振動采集等等常規(guī)采集方法、處理流程的實驗,研究掌握現(xiàn)有的和未來可能發(fā)展的各種傳感數(shù)據(jù)采集方式以及傳感數(shù)據(jù)采集設(shè)備、傳感及控制設(shè)備的設(shè)計和開發(fā)。根據(jù)實際應(yīng)用環(huán)境設(shè)計、開發(fā)、使用、維護不同的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)控設(shè)備進行創(chuàng)新性地科研。
2、通信網(wǎng)絡(luò)開發(fā)
通過學習研究數(shù)據(jù)、設(shè)備的通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸、數(shù)據(jù)接入等方面的內(nèi)容,掌握基于2.4G無線的通訊、基于433M的無線通訊、ZigBee、CC1100、數(shù)傳電臺等的近距離通訊過程和GPRS無線傳輸、3G無線等遠距離無線傳輸,掌握有線類數(shù)據(jù)通信例如SOCKET模式、WebService模式、HTTP傳輸模式、TCP/IP協(xié)議、UDP協(xié)議、RS232模式、485模式、微根模式等的應(yīng)用和開發(fā)特點。根據(jù)實際應(yīng)用環(huán)境創(chuàng)新性地設(shè)計、開發(fā)、使用、維護在各類通信系統(tǒng)中組織傳感和控制信號的應(yīng)用設(shè)備等。
3.系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)
通過研究和掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在不同應(yīng)用領(lǐng)域的上層應(yīng)用設(shè)計、數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)使用,可以根據(jù)實際應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用實例創(chuàng)新性地設(shè)計、開發(fā)、使用、維護全面的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)等。
五、博星卓越物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案建設(shè)的項目實施
(一)博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室項目硬件設(shè)備
1、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)認知科研實驗區(qū)
2、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用科研實驗區(qū)
(1)、博星卓越物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)管理平臺
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案:物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)管理平臺
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)管理平臺能夠完成對于各個感知器件采樣、傳輸?shù)膮?shù),完成業(yè)務(wù)邏輯的定義和實現(xiàn),對于感知器件所獲取的數(shù)據(jù)進行處理,并向輸出控制器件發(fā)出動作指令,并以直觀界面在平臺中進行展現(xiàn)。
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室:物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)電子商務(wù)平臺
平臺提供農(nóng)產(chǎn)品在線購買,在商品的詳細信息中用戶能查看到農(nóng)作物的生長環(huán)境,生長市場,生長過程中的濕度、溫度、光照時長等詳細信息展現(xiàn)現(xiàn)代化智能農(nóng)業(yè)完整生產(chǎn)管理詳細數(shù)據(jù)和情況,完成對于農(nóng)作物生長環(huán)境狀態(tài)的遠程監(jiān)控。
(2)、博星卓越物聯(lián)網(wǎng)智能超市系統(tǒng)
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案:物聯(lián)網(wǎng)超市管理平臺
完整模擬超市從進貨、上架、盤點、銷售的完整過程,用條碼方式和射頻標簽多種方式完成超市智能化的管理模式展示。
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室:物聯(lián)網(wǎng)超市電子商務(wù)平臺
結(jié)合電子商務(wù)完整流程,實現(xiàn)傳統(tǒng)超市與電子商務(wù)模式的完美結(jié)合,讓遠端客戶能清楚看到柜臺上的貨物詳情,并實現(xiàn)遠程訂貨、付款的模擬實驗過程。
(3)、博星卓越物聯(lián)網(wǎng)智能樓宇系統(tǒng)
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室:物聯(lián)網(wǎng)樓宇管理平臺
完成智能樓宇內(nèi)所有感知器件的數(shù)據(jù)獲取和處理,在管理平臺上做直觀的界面展現(xiàn),并能定義對應(yīng)感知器件和動作器件之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,設(shè)定對于不同感知數(shù)據(jù)的不同規(guī)定動作。
(4)、博星卓越物聯(lián)網(wǎng)物流系統(tǒng)
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室:物聯(lián)網(wǎng)物流管理平臺
將從無線通訊節(jié)點收集的數(shù)據(jù)在平臺端進行顯示和管理,便于對貨品進行分類,對貨品的數(shù)量,保存環(huán)境進行監(jiān)控。
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室:物聯(lián)網(wǎng)物流電子商務(wù)平臺
物流電子商務(wù)平臺包括客戶下單,訂單查詢,用戶評價的功能??蛻魧ω浳镞\輸過程中的每一個步驟的能監(jiān)控到,支持在線支付快遞費用等常用功能。
(5)、博星卓越物聯(lián)網(wǎng)智能醫(yī)療系統(tǒng)
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室:物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療管理平臺
平臺建立自主的健康數(shù)據(jù)監(jiān)測傳輸體系,并能通過物聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至遠程診斷中心,讓學生按照所能獲取的健康數(shù)據(jù)體溫、面色、血壓等數(shù)據(jù)進行遠程的智能化醫(yī)療診斷。
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室:物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療電子商務(wù)平臺
通過醫(yī)療管理平臺中獲取的數(shù)據(jù),醫(yī)生能通過這些數(shù)據(jù)進行分析并開出處方,病人根據(jù)醫(yī)生的處方在網(wǎng)站上進行購買相應(yīng)的藥品。并在線生成病歷,供后期醫(yī)生查看。
3、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新科研實驗區(qū)
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)綜合實驗室:物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗平臺
本平臺傳感器參數(shù)獲取、寫入,通過協(xié)議進行信息發(fā)送。使學生能通過單片機的開發(fā),根據(jù)實際應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用實例設(shè)計、開發(fā)、使用、維護全面的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)等。
4、物聯(lián)網(wǎng)實驗室配套設(shè)備
空調(diào)、監(jiān)控等。
了解更多物聯(lián)網(wǎng)教學、物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案或物聯(lián)網(wǎng)教學系統(tǒng),請訪問:
博星卓越物聯(lián)網(wǎng)教學實訓(xùn)系統(tǒng)
第二篇:一套構(gòu)思完整的物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案
一套構(gòu)思完整的物聯(lián)網(wǎng)實驗室建設(shè)方案
物聯(lián)網(wǎng)是通過各種傳感設(shè)備,把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò),可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),如把各種傳感器嵌入或裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,形成物聯(lián)網(wǎng),通過無線信息的收發(fā),便于通訊和監(jiān)管,不用數(shù)據(jù)線,成本低,使用便利。
1999年美國麻省理工學院(MIT)首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念,是指把所有物品通過射頻識別(RFID)等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理的網(wǎng)絡(luò)。國際電信聯(lián)盟(ITU)在2005年的報告中對概念的涵義進行了擴展,該報告中指出,信息與通信技術(shù)的目標已經(jīng)從任何時間、任何地點連接任何人,發(fā)展到連接任何物品的階段,而萬物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)。在這份報告所提到的物聯(lián)網(wǎng)中,除RFID技術(shù)外,更多的新技術(shù),例如:傳感器、納米、嵌入式芯片等技術(shù)被廣泛應(yīng)用。
2009年初,美國已將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟的兩大武器,世界其它國家、公司、團體都將物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提升到了戰(zhàn)略高度,相關(guān)的技術(shù)、應(yīng)用、產(chǎn)品也得到了極大的發(fā)展。我國也開始加速推動物聯(lián)網(wǎng)的進程,我國的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與世界基本同步,目前傳感網(wǎng)標準體系已形成初步框架,向國際標準化組織提交的多項標準提案也被采納。2009年下半年以來,物聯(lián)網(wǎng)概念火遍中國,中央、地方、企業(yè)都從各自角度展開了一系列行動謀劃和進入物聯(lián)網(wǎng)—2009年10月,科技部同意在無錫太湖國際科技園建立國家(無錫)傳感網(wǎng)國際科技合作基地,以加快引進國際領(lǐng)先的傳感信息技術(shù),推進國內(nèi)傳感信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
在物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)價值鏈中,有著眾多的參與者,傳感器企業(yè)、RFID 芯片企業(yè)、RFID 讀卡器企業(yè)是最早被關(guān)注的,各種傳感器不斷翻新;還有各種電子設(shè)備制造企業(yè),海爾已經(jīng)讓其冰箱上網(wǎng)了,交通管理系統(tǒng)根據(jù)行車的速度和位置隨時發(fā)布各條道路的交通狀況,廣告公司利用物聯(lián)網(wǎng)隨時更新其戶內(nèi)和戶外電子廣告內(nèi)容,聯(lián)邦快遞可以在每個物流環(huán)節(jié)更新其遞送物品的位置,供其內(nèi)部管理人員和客戶的查詢。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的人才的培養(yǎng)需要相關(guān)的各種條件,主要包括物質(zhì)條件、人力資源條件、技術(shù)積累等。
物聯(lián)網(wǎng)可劃分為一個由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成的三層體系,感知層主要包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器以及M2M終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)關(guān)等,在這一層次要解決的重點問題是感知、識別物體,采集、捕獲信息。感知層要突破的方向是具備更敏感、更全面的感知能力,解決低功耗、小型化和低成本的問題。
完備的無處不在的移動通信網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)條件,中國移動在物聯(lián)網(wǎng)的實踐與創(chuàng)新是把移動通信能力向下與感知層結(jié)合起來,通過在機器內(nèi)部嵌入GSM/TD通信模塊,以無線通信等為接入手段,為客戶提供綜合的信息化解決方案,以滿足客戶對監(jiān)控、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和測量等方面的信息化需求,即M2M應(yīng)用。目前中國移動在M2M領(lǐng)域已形成一整套擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)標準、解決方案和相關(guān)產(chǎn)品,并已面向政府、行業(yè)和家庭開展多樣化的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實踐。
物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實驗系統(tǒng)可實現(xiàn)多種物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架,面向各大高校及大專院校的專業(yè)教學及創(chuàng)新和競賽,提供了眾多實驗例程,便于學生熟悉和掌握物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成及實際應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)實驗系統(tǒng)包括硬件設(shè)備、軟件資源、實驗資源三大部分。硬件設(shè)備包括微型無線傳感器、RFID、GPS、TD-SCDMA和其他配套設(shè)備。軟件資源包括系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件,嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件,PC數(shù)據(jù)管理與分析軟件,實驗資源包括基于控制器的基礎(chǔ)實驗、傳感器信息采集實驗、無線信號收發(fā)實驗、Zigbee網(wǎng)絡(luò)通訊實驗、及組件控制實驗等,通過對這三部分資源的充分學習,可為物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ),并能通過不同傳感器的特性,不同網(wǎng)絡(luò)的組成形式,開發(fā)出更多實用性強的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式。
硬件設(shè)備
物聯(lián)網(wǎng)Zigbee技術(shù)教學實驗平臺
實驗平臺實驗內(nèi)容組成
1、協(xié)議分析層面: Z-Stack尋址:間接傳送;單播傳送;多播(組播)傳送;廣播傳送
多對一路由選擇協(xié)議等。
2、網(wǎng)絡(luò)拓撲層面:星型無線傳感器網(wǎng)絡(luò);樹簇型無線網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)絡(luò)同步;加入/退出網(wǎng)絡(luò)等。
3、傳感器節(jié)點層面:溫濕度傳感器實驗;光電傳感器實驗;壓力傳感器實驗等。
微型無線傳感器
微型無線傳感器分為溫度,濕度,光電,觸力等多種傳感器。每個節(jié)點由MCU/RF部分、傳感器部分和電源管理部分組成,包括智能三項傳感節(jié)點與智能觸力傳感節(jié)點。
(1)智能三項傳感節(jié)點
支持溫度,濕度,光電三種傳感器,支持2.4G無線組網(wǎng),配備按鍵輸入和LED輸出,支持電池工作,并配套電池充電功能。
(2)智能觸力傳感節(jié)點
支持壓力傳感器,支持2.4G無線組網(wǎng),配備按鍵輸入和LED輸出,支持電池工作,并配套電池充電功能。
通用傳感器以及被控對象
通用傳感器以及被控對象包括通用調(diào)試器母板,紅外模擬傳感器母板,超聲波模擬傳感器母板,酒精濃度傳感器母板,電機控制器母板等。每種母版均支持對微型無線傳感器的程序更新與調(diào)試,母板可獨立控制自身硬件,也可聯(lián)合微型無線傳感器進行聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制。系統(tǒng)配置一個無線線網(wǎng)絡(luò)電源充電模塊,同時支持8個無線模塊的供電或充電。
嵌入式網(wǎng)關(guān) 嵌入式網(wǎng)關(guān)采用嵌入式PXA270系統(tǒng)。
(1)核心板
CPU:Intel XScale PXA270 520MHz
SDRAM:64Mbyte
FLASH:32Mbyte
以太網(wǎng):100M Ethernet controller(LAN91C111)
CPLD:Xilinx 95144(117 User IO)
接口:160 PIN 接口
(2)底板
以太網(wǎng)接口:100M 以太網(wǎng)接口1 個
視頻:4.3寸 TFT LCD(包含觸摸屏和有機玻璃外殼)
音頻:AC97標準音頻輸入輸出接口
USB CLIENT:1 個,支持PC與設(shè)備同步
串行接口:3 個,UART0是系統(tǒng)的調(diào)試端口;UART1是帶有流控制的5線串行接口,可以連接GPRS/GSM-Modem;UART2是標準的3線串口(等等)
軟件資源
1、無線傳感網(wǎng)軟件
2、嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件
3、PC數(shù)據(jù)管理與分析軟件
實驗資源
實驗從無線網(wǎng)絡(luò)處理器的基本實驗,逐步進階到無線數(shù)據(jù)采集通信的高級實驗,即能滿足基礎(chǔ)的教學要求,又能加強學生的實際應(yīng)用能力?;贑C2430的實驗CC2430是TI 2.4G無線網(wǎng)絡(luò)的主流控制器,是微型無線傳感器的核心控制器。實驗內(nèi)容共計63個。
射頻識別(RFID)原理技術(shù)與應(yīng)用實驗平臺
給學生以具體的真實的系統(tǒng)感性認識,加強學生對RFID系統(tǒng)原理的理解和認識,更好的幫助學生學好、學透RFID技術(shù)。同時也給非通信專業(yè)的學生增加通信方面的專業(yè)知識,實驗過程真實具體。
產(chǎn)品特點
·結(jié)合具體RFID教材《射頻識別(RFID)原理與應(yīng)用》,針對性強;
·增加通信基礎(chǔ)知識實驗內(nèi)容,擴展非通信專業(yè)學生的通信專業(yè)知識;
·采用分立元件開發(fā)RFID原理機,展現(xiàn)RFID各個組成部分原理和具體電路,加深學生對RFID系統(tǒng)的理解;
·實驗中各部分信號都可以用示波器測試和觀看,實驗過程生動、真實;
·實驗平臺囊括目前實際應(yīng)用的三套系統(tǒng),實驗內(nèi)容豐富、知識覆蓋全面;
·配有完整的的RFID讀寫器系統(tǒng),可以開展相關(guān)的硬件電路測試實驗和相關(guān)軟件協(xié)議的測試和實驗。
射頻識別(RFID)原理技術(shù)與應(yīng)用實驗平臺規(guī)格:
1、載波頻率: 125KHz、13.56MHz、920-925MHz
2、支持協(xié)議: ISO14443A,ISO14443B,ISO15693、ISO18000-6B,ISO18000-6C(EPC GEN2)
3、作用距離:ISO14443:7-15cm,ISO15693:10-30cm,ISO18000-6B:6-12m
4、通信接口:RS232
5、電源:220V/AC
RFID實驗平臺實驗項目 9大模塊有100個實驗內(nèi)容。
(歡迎咨詢)
Multi-Radio嵌入式WiFi開發(fā)平臺
Multi-Radio嵌入式WiFi開發(fā)平臺采用兩個嵌入式WiFi模塊(G2M5477),以ARM9(PXA270)為核心,平臺具有完全開放特性,可以開發(fā)嵌入式WiFi的MAC協(xié)議、路由協(xié)議、應(yīng)用層協(xié)議等,同時平臺具有3個獨立的功耗測試電路,電路可以自行連續(xù)測量功率消耗。
目前傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個發(fā)展趨勢為高速率傳輸,經(jīng)過以CC1000系列和CC2420系列為代表的兩代傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的發(fā)展,傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進入高速嵌入式WiFi階段。G2M5477的小體積、超低功耗(電池更換周期可達3-4年以上)、高速率、高性能(模塊內(nèi)包含44MHz RISC CPU),為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)下一代節(jié)點的研究和應(yīng)用提供了良好的研究平臺。
·平臺以PXA270 CPU為核心,包含兩個嵌入式WiFi模塊,WiFi模塊與PXA270之間采用SPI高速接口(44MHz),可以完成高速Multi-Radio的研究工作。也可以利用一套開發(fā)平臺上的兩個嵌入式WiFi模塊完成嵌入式WiFi的研究工作。
·平臺的代碼全部開放,包括嵌入式WiFi的MAC層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層,PXA270操作系統(tǒng)的代碼。
·平臺可以通過串口連接計算機直接進行開發(fā)工作,不需另購在線編程器或調(diào)試器。
·支持多種傳感器。平臺依靠高性能PXA270 CPU可以連接麥克風、攝像頭等傳感器,完成多媒體無線傳輸?shù)难芯抗ぷ鳌M瑫r,平臺的G2M5477模塊高精度AD接口可以直接連接溫度、濕度、加速度等傳感器,完成基于嵌入式WiFi無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的研發(fā)工作。
Multi-Radio開發(fā)平臺的主要性能指標:
·同時支持2個嵌入式WiFi模塊,每個模塊的特性如下:
802.11b/g 2.4 GHz, 信道 1-11 和 14,數(shù)據(jù)速率6-54Mbps;
ISO 24730-2 2.4 GHz 收發(fā)器以及125 kHz 低頻接收器;
802.11 射頻發(fā)射功率 +18 dBm(802.11g),+20 dBm(802.11b);
32位 RISC CPU, 時鐘頻率44 MHz;
SDIO,數(shù)據(jù)速率可達100 Mbps;
SPI接口,最高44 Mbps;
UART接口,最高2.7 Mbps;
TCP/IP吞吐量可達 4 Mbps(包含WPA2加密);
RAM 128KB;
Flash ROM 8Mbit。
·高性能的CPU(ARM9);
·兩個WiFi模塊以及整個平臺的電壓、電流、功率、溫度的連續(xù)自動測量;
·大容量存儲(U盤或SD卡);
·支持音頻和視頻接口(可以直接連接攝像頭);
·以太網(wǎng)、USB接口。
3.4 Multi-Radio平臺的開發(fā)目的主要如下:
·面向目前廣泛使用的P2P應(yīng)用(如網(wǎng)上電影播放、大文件下載等,特點為多點同時下載,增加速率,如常用的迅雷、快車、電驢等服務(wù)),將現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)擴展到無線網(wǎng)絡(luò)中,研究無線網(wǎng)絡(luò)的P2P問題。
·由于無線帶寬和網(wǎng)絡(luò)特性(無線一般是廣播方式的,不像有線網(wǎng)絡(luò)是交換方式的,廣播方式有同信道干擾問題)的限制,采用多個無線模塊(即多個Radio)在同一時間進行傳輸,每個模塊工作在不同的信道上,多個鏈路的同時傳輸增加了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐掏铝俊?/p>
·可以進行嵌入式WiFi的研究,嵌入式WiFi是下一代傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的發(fā)展方向之一,利用此平臺代碼開放的特點和強勁的CPU,可以進行多種多樣的開發(fā)工作,包括傳感器網(wǎng)絡(luò)多媒體的研究。
·由于G2M5477的開放特點,當應(yīng)用多個Radio同時進行傳輸時,需要用新的MAC協(xié)議替代已有的協(xié)議(當然也可以在高層來完成此功能,效率會低一些),利用G2M5477的MAC協(xié)議的開放性,可以研發(fā)Multi-Radio的MAC協(xié)議。
GPS /GIS/GPRS綜合實驗平臺
GPS/GIS/GPRS綜合實驗平臺是為了配合本科生、研究生《衛(wèi)星定位導(dǎo)航原理及其應(yīng)用》《智能交通系統(tǒng)》課程、《ITS中的車輛定位導(dǎo)航方法》課程、《地理信息系統(tǒng)》課程的學習而開設(shè)教學實驗的基礎(chǔ)平臺。據(jù)調(diào)研,國內(nèi)開設(shè)類似課程的教學單位均沒有相應(yīng)的實驗平臺,無法讓學生直觀的掌握基礎(chǔ)理論知識及其應(yīng)用。GPS/GIS/GPRS綜合實驗平臺對衛(wèi)星導(dǎo)航定位、地理信息系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)傳輸深入研究 的基礎(chǔ)上研究開發(fā)的、針對教學使用的綜合實驗平臺。也可用于研究機構(gòu)了解掌握衛(wèi)星定位導(dǎo)航工作原理及其應(yīng)用的培訓(xùn)設(shè)備。5.1實驗平臺功能組成
實驗平臺主要包含F(xiàn)PGA設(shè)置、GPS數(shù)據(jù)接收、DOP解算、衛(wèi)星位置解算、DOP與衛(wèi)星仰角等關(guān)系、偽距解算、位置解算、撥碼開關(guān)、擴展接口、GPRS數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議實現(xiàn)、GIS數(shù)據(jù)顯示等基本功能單元,供學生學習掌握衛(wèi)星定位導(dǎo)航的基本原理以及其中的數(shù)據(jù)處理流程設(shè)計、GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑砼c實現(xiàn)方法、GIS顯示功能的實現(xiàn)等內(nèi)容。
開放GPS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序庫供學生編程實驗
編程實驗:
·根據(jù)導(dǎo)航電文和接收機時間計算GPS衛(wèi)星三維位置;
·計算衛(wèi)星信號多普勒頻率
·計算衛(wèi)星信號經(jīng)過電離層產(chǎn)生的延時誤差;
·計算衛(wèi)星信號經(jīng)過大氣層產(chǎn)生的延時誤差;
·計算導(dǎo)航定位幾何精度因子,即HDOP、VDOP、PDOP、TDOP、GDOP;
·根據(jù)已知位置和時間,預(yù)測可視衛(wèi)星在軌道上的位置和多普勒頻率;
·建立導(dǎo)航方程并解方程,計算接收機ECEF坐標系內(nèi)的位置、時間;
·ECEF坐標系與WGS84坐標系坐標變換編程實驗
·GPS時間與UTC時間、本地時間坐標變換編程實驗。
ECEF坐標系與WGS84坐標系坐標變換編程實驗;
·GPS時間與UTC時間、本地時間坐標變換編程實驗。
根據(jù)實驗設(shè)計,實驗一和實驗四包含學生自己動手編程的部分,因此需要4課時的時間完成。學生可根據(jù)實驗指導(dǎo)教程進行實驗,并按要求完成實驗報告。實驗思考題用于加深學生對所做實驗的理解,同時可對實驗老師出實驗考題時起到參考作用。
實驗教學部分大概需要14課時完成,加上前序知識的講解以及實驗考試的時間,大概需要18課時左右的時間完成。若一次實驗課為2課時,則需要9次課的時間。
5.6適用范圍: 適合通信、電子、信息、測量、自動控制、導(dǎo)航、遙控遙測等專業(yè)的本科生、究生GPS基礎(chǔ)教學實驗、本科生
a.畢業(yè)設(shè)計、碩士生課題研究;
b.適合GPS應(yīng)用系統(tǒng)的工程技術(shù)和維護人員使用。
T3G(TD-SCDMA)技術(shù)實訓(xùn)系統(tǒng)
TD-SCDMA技術(shù)實驗系統(tǒng)是國內(nèi)首創(chuàng)的為高校相關(guān)專業(yè)開展3G技術(shù)相關(guān)課程配套的可視化的專業(yè)綜合實踐教學平臺。通過對各種比特級數(shù)據(jù)的發(fā)送、加擾、接受及分析,學生可以深入地理解與掌握 T3G通信系統(tǒng)的技術(shù)原理和運行機制。借助次平臺,還可以學習系統(tǒng)中的一些故障分析知識。本系統(tǒng)編排功能強調(diào)學生的動手實踐和專業(yè)綜合設(shè)計分析能力的提高,著力培養(yǎng)創(chuàng)新型人才??赏瓿傻膶嶒炘O(shè)計:
物理層結(jié)構(gòu)實驗:
實驗1 TD-SCDMA時隙結(jié)構(gòu)實驗
實驗2 TD-SCDMA幀結(jié)構(gòu)實驗
實驗3 信道配置實驗
實驗4 信道數(shù)據(jù)設(shè)置實驗
空中接口信道實驗:
實驗5 傳輸信道實驗
實驗6 物理信道實驗
實驗7 信道映射操作實驗
信道編碼與復(fù)用實驗:
實驗8 信道編碼復(fù)用結(jié)構(gòu)實驗
實驗9 差錯校驗實驗
實驗10 傳輸塊的級聯(lián)和碼塊分段實驗
實驗11 信道編碼實驗
實驗12 無線幀尺寸均衡實驗
實驗13 第一次交織實驗
實驗14 無線幀分割實驗
實驗15 速率匹配實驗
實驗16 打孔或重發(fā)實驗
實驗17 傳輸信道復(fù)用實驗
實驗18 物理信道分割上實驗
實驗19 第二次交織-幀相關(guān)實驗
實驗20 第二次交織-時隙相關(guān)實驗
實驗21 子幀分割實驗
實驗22 物理信道映射實驗
調(diào)制與擴頻實驗:
實驗23 調(diào)制實驗
實驗24 擴頻實驗
實驗25 擾碼實驗
實驗26 脈沖成形實驗
實驗27 載波輸出波形實驗
物理層處理過程實驗(系統(tǒng)級):
實驗28 基站發(fā)送信息配置實驗
實驗29 無線傳輸環(huán)境配置實驗
實驗30 小區(qū)搜索過程(SYNC-DL識別)實驗
實驗31 小區(qū)搜索過程(Midamble碼識別)實驗
實驗32 小區(qū)搜索過程(信道估計)實驗
實驗33 隨機接入?yún)?shù)設(shè)置實驗
實驗34 隨機接入(上行同步建立)實驗
實驗35 隨機接入(上行同步保持)實驗
實驗36 上行UpPTS開環(huán)功率控制實驗(免費升級)
實驗37 上行PRACH功率控制實驗(免費升級)
實驗38 隨機接入沖突實驗(免費升級)
無線資源管理實驗
實驗39 接力切換過程實驗
實驗40 動態(tài)信道分配實驗
實驗41 系統(tǒng)碼分配實驗
二次開發(fā)實驗(5-8個)
根據(jù)需要提供開放接口,自主進行程序設(shè)計,調(diào)試驗證。
6.4產(chǎn)品特點:
層次性:包含3G系統(tǒng)多個層次實驗,學生可以從通信網(wǎng)絡(luò)
系統(tǒng)的層次上認識通信系統(tǒng),擴展了學生的認識思路。
系統(tǒng)性:以TD-SCDMA標準為技術(shù)平臺,有助于學生理解系統(tǒng)的組成及其在系統(tǒng)中的作用。
綜合性:集成了通信原理、移動通信、數(shù)字信號處理、通信網(wǎng)絡(luò)與交換等門課程理論知識與技術(shù),非常利于學生對專業(yè)知識綜合認識及應(yīng)用能力的提高。
先進性:實驗內(nèi)容包含了當今通信專業(yè)一些最先進的理論,學生可以在較短的時間內(nèi)掌握當今通信技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài),適應(yīng)新技術(shù)發(fā)展的要求。
實用性:該系統(tǒng)是對T3G標準技術(shù)非常直觀的再現(xiàn),促使學生全面而深層次理解3G的理論知識內(nèi)容,為以后從事3G相關(guān)工作,提高就業(yè)競爭力打下堅實的基礎(chǔ)。開放與開發(fā)性:該實驗系統(tǒng)提供了一些開放的接口平臺,高水平的本科生、研究生及相關(guān)專業(yè)教師可以按照自己的想法進行程序設(shè)計,從而使他們的一些設(shè)計思路能很快的在該系統(tǒng)中得到驗證,也可作為課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計平臺。
二次開發(fā)實驗:
·嵌入式智能終端系統(tǒng)基本開發(fā)
·嵌入式網(wǎng)絡(luò)終端開發(fā)實驗
·雙核處理器的通信實驗
·嵌入式通信處理實驗
·嵌入式3G終端界面開發(fā)實驗
第三篇:(物聯(lián)網(wǎng))智能家居方案
智能家居解決方案
編輯:薛慧
南京物聯(lián)傳感技術(shù)
一、智能家居帶您進入夢幻生活
當您下班回家時,隨著門鎖打開,家中的安防系統(tǒng)自動解除警戒,廊燈緩緩點亮,空調(diào)、通風系統(tǒng)自動啟動,動聽的背景交響樂輕輕奏起;
當您坐在家中沙發(fā)上,手拿一個外觀精美的遙控器,就能控制家中所有的電器。晚上,您上床休息,在他躺下的一刻,所有的窗簾都自動關(guān)閉,入睡前,床頭邊的面板上,“晚安”的燈光按鈕亮起,所有需要關(guān)閉的燈光和電器設(shè)備自動關(guān)閉,同時安防系統(tǒng)自動開啟處于警戒狀態(tài);
當您外出的時候,只要按一個鍵就可以關(guān)閉家中所有的燈和電器;
??
(智能家居帶來的理想生活,著實令人神往)
在科技高速發(fā)展的今天,這已經(jīng)不僅僅是在科幻電影中看到的情景了。隨著智能家居逐漸走進大眾生活,這樣的場景將在您的身邊變成現(xiàn)實。其實,現(xiàn)代科技進入家居的帶來的變化令人嘖嘖稱奇,給人們的家居生活帶來了極大的便利。剛剛描繪的場景,都是是智能家居將要帶給您的“神奇”體驗,不過是智能家居控制系統(tǒng)能為您做的事情中的一小部分。
二、智能家居性概念和內(nèi)涵
通常認為,智能家居就是以住宅為平臺,兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化,集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。智能家居系統(tǒng)可以為您提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、以及可編程定時控制等多種功能和手段,使您的生活更加舒適、便利和安全。
與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間,還由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ撸峁┤轿坏男畔⒔粨Q功能,幫助家庭與外部保持信息交流暢通,優(yōu)化人們的生活方式,幫助人們有效安排時間,增強家居生活的安全性,甚至為各種能源費用節(jié)約資金。
當前,國家電網(wǎng)公司正在積極推進智能小區(qū)建設(shè),很多類似于上文的智能家居方案也正在逐步實踐中,相信不久的將來,更多的市民能夠享受到這種智能家居帶來的方便、舒適、安全和樂趣。
(圖為:手機操控智能家居的流程)
實現(xiàn)智能化的家居,可以給您的生活帶來以下便利:
節(jié)省費用:不需要時,家中能源消耗設(shè)備可以自動關(guān)閉,這樣可以降低您的生活費用。
使用方便:智能化系統(tǒng)提供遠程遙控接口,在您外出時,還可以通過手機或上網(wǎng)來調(diào)整和控制家電設(shè)備。
安全性高:套家庭智能化系統(tǒng)在緊急情況時可以防御壞人侵入并及時報警,有效保證您的家居安全。
改變生活方式:你可以在家辦公,在家炒股、炒匯、做期貨以及進行遠程會議、在家購物、在家培訓(xùn)等。
三、遠拓智能家居應(yīng)用實例
新一代智能家居整體解決方案致力于打造舒適、便捷的現(xiàn)代家居生活體驗,是南京遠拓科技有限公司近年來自主創(chuàng)新之路的杰出成果。
該款智能家居整體解決方案將智能燈光窗簾控制系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、遠程控制系統(tǒng)、影音娛樂系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)、背景音樂系統(tǒng)、3G智能安防系統(tǒng)、社區(qū)信息管理系統(tǒng)等多個系統(tǒng)集合在一個操作平臺上,用戶可通過移動綜合控制器實現(xiàn)一鍵式操作,還可利用手機、電腦等移動終端,對這些子系統(tǒng)進行遠程控制。
遠拓智能家居系統(tǒng)的最大特點在于,掌握最先進的核心無線通信技術(shù),控制器通過Zigbee模塊,實現(xiàn)家庭系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)的通訊為系統(tǒng)核心部分,解決以前智能家居系統(tǒng)瓶頸的關(guān)鍵技術(shù),省掉了繁瑣的布線,實現(xiàn)遠程控制,讓主人一部手機隨身就能搞定。
具體來說,智能家居系統(tǒng)的家電、照明、窗簾的無線控制子系統(tǒng),通過Zigbee無線收發(fā)模塊可以主動發(fā)送數(shù)據(jù)對各家電進行有效的控制;也可以被動接收煙霧探測器和煤氣探測器等發(fā)出的數(shù)據(jù),實現(xiàn)對家居的監(jiān)控。當家居出現(xiàn)了異常情況時,系統(tǒng)將立即發(fā)出報警信號,并在第一時間通知用戶。
(圖演為示無線遙控窗簾)
系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能如下:
(1)友好的人機交互圖形界面;
(2)通過Zigbee模塊轉(zhuǎn)紅外接收器,實現(xiàn)遙控系統(tǒng);
(3)通過網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)連接,用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠程訪問該系統(tǒng),實現(xiàn)基于Web的系統(tǒng)控制;
(4)采用無線方式控制各家電(包括日光燈,空調(diào),電腦,電視機等)的電源開關(guān)或監(jiān)測家電運行狀態(tài);
(5)煙霧探測器探測到煙霧時,系統(tǒng)將自動切斷家居中的電源,并發(fā)出火警提示;(6)煤氣探測器探測到煤氣時,系統(tǒng)將自動切斷家具中的氣源,并且發(fā)出報警信號;(7)
當有人進入家中時,系統(tǒng)將自動報警并拍攝此刻的場景并發(fā)給主人;(8)
系統(tǒng)的報警類型包括撥打指定的電話號碼,發(fā)送短信到指定的手機,輸出音頻信號等。
下面列舉常見的三處應(yīng)用實例:
(一)手機遙控空調(diào)
當您在下班前半小時,只要撥動手機按鍵,就可讓電飯鍋煮飯,洗衣機洗衣服,熱水器燒水,尤其是可以開啟空調(diào),慢慢調(diào)節(jié),升到適宜人體溫度。
要實現(xiàn)手機遙控空調(diào),在手機發(fā)出指令給智能家居的網(wǎng)關(guān),再傳輸?shù)接糜诳照{(diào)系統(tǒng)的zigbee網(wǎng)絡(luò)化改造的無線控制模塊。無線控制模塊內(nèi)嵌在空調(diào)系統(tǒng)中,通過無線網(wǎng)絡(luò)對空調(diào)進行操縱。
(圖為遠拓開發(fā)的YT-110ZigBeeRF模塊)
YT-110是一款表面貼片安裝的模塊,用戶可以利用該模塊以最快的產(chǎn)品上市速度和低開發(fā)成本創(chuàng)建IEEE802.15.4兼容的系統(tǒng)。采用該系統(tǒng)可以免去射頻設(shè)計環(huán)階段的復(fù)雜的,高成本的開發(fā)和測試過程。
YT-110附帶外部內(nèi)存。目前已經(jīng)有三種不同型號的模塊:YT-110TC內(nèi)置天線,YT-110TS內(nèi)置一個SMA界面的RF發(fā)射板,YT-110TI內(nèi)置i-PEX天線連接接口。
(二)智能控制窗簾
早上一覺醒來,可以撥動床邊的移動控制器,或手機,讓窗簾慢慢打開,迎接清晨的陽光;晚上睡覺時,剛剛要打個哈欠,準備進入夢鄉(xiāng),您的窗簾也在隨后關(guān)閉。這些都是智能控制窗簾的神奇體驗,讓人感覺省心省事。
(圖為遠拓開發(fā)的YT-D01A-B無線幕簾控制器)
YT-D01是無線幕簾控制設(shè)備,可與具有開關(guān)功能/級別控制功能的控制設(shè)備綁定,通過控制設(shè)備控制ZD-01的開關(guān)/級別控制功能。安裝YT-D01之后,您可以用遙控器,場景控制和定時控制等方式控制簾幕的開閉,減少了每日手動操作的繁瑣。
(三)智能照明
當您下班時走近光線昏暗的過道時,過道照明自動緩慢點亮,在人員離開入口區(qū)域后2分鐘后,該照明自動緩慢關(guān)閉;當您進入客廳時,室內(nèi)燈光自動開始照明,人一旦離開2分鐘內(nèi),燈光將會慢慢熄滅。
(圖為遠拓開發(fā)的Z-801R無線開關(guān)控制器)
支持ZigBee智能家居協(xié)議;電池供電,并可持續(xù)工作數(shù)月 ;與電源負載控制器,智能鑰匙,墻壁開關(guān)等產(chǎn)品兼容;可做為網(wǎng)狀拓補網(wǎng)絡(luò)的路由器。拓展范圍: 3V – 24V 直流
Z-801Rx具有3輸出信道可用以驅(qū)動繼電器
總之,智能家居可以為人們帶來更為愜意、輕松的生活。如今人們的工作生活節(jié)奏越來越快,智能化家居可以為人們減少繁瑣家務(wù)、提高效率、節(jié)約時間,讓人們有更多的時間去休息、教育子女、鍛煉身體和進修,使人們的生活質(zhì)量有了很大提高。智能家居的解決方案有各種不同的方式。以互聯(lián)網(wǎng)為中心,在家庭網(wǎng)絡(luò)連接下,結(jié)合多種智能家居功能解決方案,包括家居設(shè)施控制、訊息服務(wù)、通訊交流、商務(wù)、娛樂、教育、醫(yī)療保健、移動通訊等,來實現(xiàn)家居的各種智能化控制手段與功能。
第四篇:物聯(lián)網(wǎng)教學評價方案
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝與應(yīng)用專業(yè)
教學評價
教學評價
教學評價一般包括對教學過程中教師、學生、教學內(nèi)容、教學方法手段、教學環(huán)境、教學管理諸因素的評價,但主要是對學生學習效果的評價和教師教學工作過程的評價。教學評價的兩個核心環(huán)節(jié):對教師教學工作(教學設(shè)計、組織、實施等)的評價——教師教學評估(課堂、課外)、對學生學習效果的評價 ——即考試與測驗。評價的方法主要有量化評價和質(zhì)性評價。教學評價是對教學工作質(zhì)量所作的測量、分析和評定。它包括對學生學業(yè)成績的評價,對教師教學質(zhì)量的評價和進行課程評價。
教學評價有助于提高教師對學生表現(xiàn)性評價的意識和能力,提高教師教學設(shè)計的能力、教學方法的靈活運用能力。
學業(yè)評價是運用恰當?shù)?、有效的工具和途徑,系統(tǒng)地收集學生在各門學科教學和自學的影響下認知行為上的變化信息和證據(jù),并對學生的知識和能力水平進行價值判斷的過程。
以工作過程為導(dǎo)向的專業(yè)核心課程的設(shè)計與實施是理論實踐一體化的課堂教學,在學習的內(nèi)容、學習方法、達到的學習目標等方面較傳統(tǒng)課堂教學提出了更高的要求。研究探索工作過程導(dǎo)向?qū)I(yè)核心課程學生學業(yè)評價,明確規(guī)定學生學業(yè)考評的原則、依據(jù)、方法等,有助于提高教師對學生表現(xiàn)性評價的意識和能力,提高教師教學設(shè)計的能力、教學方法的靈活運用能力,以學業(yè)評價為教學設(shè)計與教學實施出發(fā)點和歸宿,提高教學質(zhì)量;有助于促進學生學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力的形成與提高,進而成長為適應(yīng)社會主義經(jīng)濟建設(shè),適應(yīng)首都社會經(jīng)濟發(fā)展的專業(yè)技能型人才;有助于促進我校教學管理的科學性,形成我校人才培養(yǎng)的比較優(yōu)勢,提升我校為經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)的能力有著重大的意義。
通過評價展示學生的進步和達到的學業(yè)水平以及創(chuàng)新的成果,促進學生的反思和進步。引導(dǎo)學生不斷增強達成專業(yè)學習目標的信心,積極、主動地學習,實現(xiàn)職業(yè)理想,引導(dǎo)學生注重過程性學習、方法能力的學習,為學生的長足發(fā)展打下基礎(chǔ),引導(dǎo)學生逐步提高專業(yè)能力,完成課程標準,激發(fā)潛能,探索創(chuàng)新,為學生職業(yè)成長奠定下堅實的基礎(chǔ);引導(dǎo)學生不斷增強社會責任感,誠實守信、遵紀有禮,勤勞勇敢、團結(jié)協(xié)作、積極進取,促進學生成長為具有社會主義優(yōu)秀品質(zhì),適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展的技能型人才,全面地,最大可能促進每個學生的發(fā)展。教學評價有反饋功能。通過教學評價,能使教師和學生知道教學過程的結(jié)果,及時地提供反饋信息。反饋信息在教學中具有重要的調(diào)節(jié)作用。信息工程學表明,只有通過反饋信息來調(diào)節(jié)行為,才有可能達到一定的目標。教師獲得評價的反饋信息,能及時地調(diào)節(jié)自己的教學工作,能使教師了解自己的教學方法和教學過程組織中的某些不足,診斷出學生在學習上存在的問題與困難;可使教師明確教學目標的和實現(xiàn)程度,明確教學活動中所采取的形式和方法是否有利于促進教學目標的實現(xiàn),從而為改進教學提供依據(jù)。學生獲得反饋信息,能加深對自己當前學習狀況的了解,確定適合自己的學習目標,從而調(diào)整自己的學習。此外,還能起到激發(fā)學生學習動機的作用。研究表明,經(jīng)常對學生進行記錄成績的測驗,并加以適當?shù)脑u定,可以有效地激發(fā)并調(diào)動學生的學習興趣,推動課堂學習。
教學評價可以起到強化功能。教學評價可以調(diào)動教師教學工作的積極性,激起學生學習的內(nèi)部動因,維持教學過程中師生適度的緊張狀態(tài),可以使教師和學生把注意力集中在教學任務(wù)的某些重要部分。實驗證明,適時地、客觀地對教師教學工作做出評價,可使教師明確教學中取得的成就和需要努力的方向,可促使教師進一步地研究教學內(nèi)容、教學方法,以提高自己的教學水平。
對于學生來說,教師的表揚、鼓勵、學習成績測驗等,可以提高學習的積極性和學習效果。同時,評價能促進學生根據(jù)外部獲得的經(jīng)驗,學會獨立地評價自己的學習結(jié)果,即自我評價。自我評價有助于學生成績的提高。
教學評價可以提高競爭功能。教學評價盡管不要求排名次等級,但其結(jié)果的類比性是客觀存在的。如通過學生的學習成果評價,就能引起任課教師之間、學生之間、班級之間、學科之間的橫向比較,從而了解到教師、學生、本班、本學科的優(yōu)勢和劣勢,看到差距,認識到自己在總體中的相對地位,客觀上能起到競爭的作用。
第五篇:物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)北京市重點實驗室
物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)北京市重點實驗室
開放課題管理辦法
一、總則
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)北京市重點實驗室(以下簡稱:實驗室)的建設(shè)原則和目標,實驗室設(shè)立開放課題作為實驗室建設(shè)的重要組成部分,圍繞實驗室的主要發(fā)展方向和主要任務(wù)設(shè)置相關(guān)科研課題。
實驗室的開放課題設(shè)置基于“開放、創(chuàng)新”原則,面向國內(nèi)外各高等學校、科研機構(gòu)和其它科研單位,支持國內(nèi)外同行進行相關(guān)領(lǐng)域的研究,提倡創(chuàng)新,公平競爭。
實驗室對開放課題實施嚴格的管理辦法,充分發(fā)揮其對實驗室和中國科學院信息工程研究所科研工作的強化與補充功能。
開放課題的經(jīng)費管理,需嚴格遵守中國科學院信息工程研究所關(guān)于經(jīng)費管理的各項規(guī)章制度。
二、開放課題的設(shè)置、申請與評審
實驗室于每年12月初發(fā)布申請指南,結(jié)合實驗室的研究方向和科研任務(wù)設(shè)置課題。每年12月實驗室集中受理開放課題申請,申請書須于12月31日前提交實驗室。
項目執(zhí)行時間一般為1年。
開放課題的申請者一般應(yīng)是在職中級以上職稱人員,或已獲博士學位人員,能獨立承擔研究課題。同一內(nèi),每個人只能申請一個開放課題。
申請人須認真填寫課題申請書(附錄一),并由申請人所在單位(具有法人資格)在申請書上簽署意見,加蓋單位公章。
實驗室組織有關(guān)專家對課題申請書進行審批。每年3月底前公布審批結(jié)果,并將結(jié)果通知本人。次月底完成計劃任務(wù)書的簽定。批準立項的課題從當年1月1日開始實施。
三、開放課題承擔人的權(quán)利和義務(wù)
課題承擔者在接到開放課題批準通知后,應(yīng)盡快作好開題的準備工作,撰寫計劃任務(wù)書(附錄二),闡明課題的科學意義、可行性、進度計劃,并核實本實驗室現(xiàn)有設(shè)備是否滿足課題要求。
開放課題承擔人每年應(yīng)以實驗室客座人員的身份,在實驗室工作不少于3個月,以開展課題的研究工作。
在課題實施過程中,開放課題承擔者須按要求每半年提交一次課題進展報告,由實驗室組織對報告進行審查并提出評審意見。
課題承擔者需在每年的12月15日前向?qū)嶒炇姨峤划斈臧l(fā)表的論文、論著、成果鑒定證書、成果獲獎證書的復(fù)印件和論著,供實驗室在《年報》上公布。
課題執(zhí)行過程中,如需改變或推遲計劃,課題承擔人須提前向?qū)嶒炇姨岢鰰嫔暾?,闡明原因并征得實驗室批準。
課題研究若偏離原計劃方向,或不能按計劃執(zhí)行,實驗室將予以指正,不服從者,實驗室有權(quán)撤消課題或終止資助。
開放課題承擔人所在單位與實驗室共享開放課題的科研成果。如:數(shù)據(jù)圖表資料、模式、發(fā)表論文(包括未正式發(fā)表的論文預(yù)印本)、技術(shù)報告、專利等??蒲谐晒毰c結(jié)題驗收報告一起提交實驗室存檔。在學術(shù)刊物/會議發(fā)表的論文應(yīng)把實驗室作為工作單位之一標注,否則不能列入該開放課題的科技成果。具體要求詳見開放課題的成果署名方式。
課題完成后,實驗室將組織有關(guān)人員對課題進行驗收或評議。驗收通過后,可開具結(jié)題證明。課題結(jié)題應(yīng)于課題結(jié)束后三個月內(nèi)完成,課題承擔者應(yīng)向?qū)嶒炇姨峤徽n題檔案,包括研究工作總結(jié)、學術(shù)論文、研究報告、以及相關(guān)的原始資料、經(jīng)費使用決算等紙質(zhì)和電子材料。逾期不按要求提交者,取消今后申請實驗室開放課題基金的資格,并通報其工作單位。
承擔開放課題的研究人員,結(jié)題驗收時須提交至少二篇發(fā)表在重要學術(shù)會議或核心刊物(或待發(fā)表)、標有實驗室為主要工作單位之一的論文。
四、開放課題的經(jīng)費管理
課題的各項開支均應(yīng)按時在中國科學院信息工程研究所財務(wù)處報帳和結(jié)算。課題結(jié)束后,課題研究人員應(yīng)及時作出經(jīng)費使用決算。
課題經(jīng)費的各項開支標準,均需嚴格遵守國家科研經(jīng)費管理規(guī)定以及中國科學院信息工程研究所財務(wù)制度的要求,按照規(guī)定要求嚴格執(zhí)行。
項目經(jīng)費于課題被批準后的一個月內(nèi)一次性撥付到位。
五、開放課題的成果署名方式
對于發(fā)表的論文和研究報告,其作者應(yīng)把實驗室的名稱和作者原單位名稱并列署名,要求如下:
? 中文:中國科學院信息工程研究所,物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)北京市重點實驗室, 北京 100097 ? 英文:Beijing Key Laboratory of IOT information security technology, Institute of Information Engineering, CAS, China 對于出版的著作,在扉頁上應(yīng)注明“由中國科學院信息工程研究所物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)北京市重點實驗室開放課題資助”。
對于鑒定成果,應(yīng)將實驗室列為該項成果的主要完成單位之一。
六、開放課題獎懲原則
對在執(zhí)行期間無故未按計劃要求開展工作,或研究結(jié)束期滿后未提交至少二篇發(fā)表在重要學術(shù)會議或核心刊物(或待發(fā)表)、標有實驗室為主要工作單位之一論文的,視為不合格。2年內(nèi)不接受其對開放課題的申請,在實驗室學術(shù)委員會上通報并通知本人。
未通過驗收或評議結(jié)題的課題負責人,不得申請新的課題。
七、附則
本辦法由實驗室負責解釋,自2015年1月1日開始執(zhí)行。