物联网实验室精选(九篇)

第1篇：物联网实验室范文

【关键词】物联网高校实验室建设

一、关于物联网实验的建设目标

高校的物联网实验室目前基本上存在以下三个问题：（1）学生亲手实践的空间较小，难以培养自己独特的创新能力；（2）学生易走进物联网认识的误区，因为借助不了实际应用的物联网实验系统；（3）缺乏开放的实验室管理制度。

二、高校物联网实验室的建设构想

在建设高校物联网实验室时从以下三个问题来入手：（1）解决学生亲手实践的空间较小，难以培养自己独特的创新能力的问题。现在在高校普遍存在的问题是，学生的亲手动手实验的条件被大大地限制，一般专业课的实践都是借助实验箱来作为实践平台。这类的傻瓜型实验，学生刚开始时可能会引起一些兴趣，但是这种感觉不会维系很长时间，长久下去学生的创新思维与能力就会被淹没。（2）避免学生因为借助不了实际应用的物联网实验系统，而走进物联网认识的误区。目前，在理想的物联网实验室建设技术上，还没有一套完全健全、成熟的技术方案。比如说像物联网中同步性和安全性问题、寻址问题等都没有得到较好的解决，始终成为了阻碍物联网实验室的开发和设计。（3）建立合理开放的实验室管理制度。高校实验室并不是对学生无条件地开放，一般多为教师所用，这也是教育心理学上的一个弊端。高校安排的实验教师在等级、薪资待遇、升值机会等方面都不如教师，这就导致了实验室工作管理人员不会上心，失去了认真工作的动力。

三、高校物联网实验室的建设内容

3.1构建多层次的实验体系

物联网是一门联系到物理、数学等基础性学科和无线通讯、计算机网络、RFID等专业性学科等诸多知识交织在一起的交叉性的学科。因此要想完全学好或是教好这门学科并不能仅凭单独的一两门课程的知识，在外部条件下必须依赖于设备优良的实验室器材和实验环境。所以建议设计一套科学的课程群实验的新体系，这样便于学生在理解和掌握物联网等理论知识的同时，更好地掌握其技术性的原理以及操作细则，更多那个计划足额生在动手动脑过程中迸发的创新性思维。

3.2科学性的物联网管理和实验系统配置

这项改革主要是将物联网管理分成两大部分，一是由教师们组成的教学团队，二是有由长期从事试验系统配置和设计的工作人员组成的科研团队。让两者分清自己的工作任务，相互之间合作共赢，一起管理和运用好物联网实验室。另外，关于器材的申报任务就叫可科研团队中的有经验的工作人员统一定制，并取得教学团队成员的商量与意见。最后设备的管理和维护还需要所有人共同的努力，学生于老师都有义务保护好自己的实验室，我各自的学习和工作共同营造优质的环境。

3.3努力争取实验室提供开放的机会

实验室内的仪器虽然贵重，但是长期搁置不用也就浪费了大好的资源。传统的实验室开放管理制度明显满足不了学生的需求，所以建议倡开将开放时间定义为是实验时间和实验内容的开放。也就是说当学生未能完成自己的实验任务可以在实验室内继续重做，另外，开放的内容比一定是老师硬性规定的，可以依据各个学生自己的情况，选择自己薄弱的实验课程。

四、高校物联网实验室建设对教学的意义

作为一项开放性实验教学，同时也作为一项新的教学模式，物联网实验室的教学效果还不能够完全体现出来。但是我们相信随着今后教育体制改革的不断深入，像物联网实验室这类的开放式的教学模式一定会成为教学的主流方法。

五、结语

总而言之，想要管理好高校的物联网实验室并非一朝一夕能够完成的。它涵盖了操作人员的综合素质高效管理制度、学科设计等诸多相关的复杂问题。所以，建设完备的高校物联网实验室还需要我们的共同努力，坚持严谨科学的创新精神一定能取得最后的成功。

参考文献

[1]孟力，卢祁.物联网―――战略性新兴产业.中国仪器仪表，2010，10：21-25

第2篇：物联网实验室范文

关键词：室内定位；物联网；无线传感器

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）12-0251-02

在物联网快速发展的潮流下，各个高校相继开设了物联网相关专业课程，同时也开始设计与之对应的物联网实验平台。但是，现阶段的高校物联网实验平台还处于探索研究阶段，甚至会经历更长时间的探索研究阶段，如何构建功能、技术完备的物联网实验平台，有效地实现物联网技术的实验研讨，推动物联网研究的发展，成为物联网开放实验平台构建的关键。当前，人们对复杂室内环境的定位需求日益增大，比如在仓库、超市、矿井等环境中，常常需要确定移动物体及设备的具置，因此，研究并开发一套关于室内定位的物联网实验平台十分必要。本文设计的《基于室内定位的物联网实验平台》受到了西南科技大学教学改革项目的支撑。

一、系统设计

本文实现的室内定位系统包括无线传感器网络和PC端后台处理程序两部分，其架构如图1。前端无线传感器网络采用3个参考节点、1个盲节点以及1个协调器节点的组合方式。“参考结点”是一个安置在已知位置的静态结点。盲节点位置信息未知，由定位系统确定其自身所在位置。协调器节点的主要作用是组建网络和对数据流的处理。PC端后台处理程序对从网络传回的数据使用相应算法进行定位处理。

整个系统完成一次定位通讯的基本过程如下：①协调器节点首先发起网络，各个参考节点按顺序依次加入网络，并分配相应的短地址；②盲节点加入网络并根据短地址判断，以确定需要给哪些参考节点发送数据包；③参考节点根据其所接收到的数据包解析出相应的链路质量信息包，并将接收到的值发送给协调器节点；④协调器节点将所接收到的数据信息解码并格式化后，以二进制数据的形式通过串口传送到PC端；⑤PC端的后台处理程序从串口读取由协调节点传回的信息，通过相应的算法流程对信息进行处理得到盲节点的坐标，并通过图形界面将盲节点的位置显示出来。

二、节点程序的设计

1.参考节点的设计。参考节点的工作流程如图2所示。参考节点会向协调器发送网络响应请求，根据回复的网络地址与其他节点进行通信，为了使参考节点省电，其每隔1s采集一次定位信息。参考节点主要参数有自己的坐标（xi，yi）和与其相对应的移动节点之间的RSSI值。当参考节点收到移动节点的RSSI请求命令以后，会自动收集数据链路质量信息，然后打包发送给移动节点，该数据包包括本身参考节点的坐标位置和RSSI值。

2.盲节点设计。参考节点的工作流程如图3所示。盲节点是基于CC2431芯片的节点，由于集成了定位引擎，可以很好的起到定位的目的。盲节点每隔一段时间发送收集RSSI值的命令给各个参考节点，在收集到大于等于3个参考节点的数据以后，会根据相应的算法计算出最优的参考节点，然后经过上位机的处理将坐标点的位置进行显示。在整个定位中，盲节点需要的定位参数有A和N值，这两个值可以通过预先设定或者通过上位机进行设置，在不同的环境中，A和N值是不同的，所以在定位的时候一定要调整好不同的A、N值，以达到更准确定位的目的。

3.协调器节点的设计。协调器节点的主要作用是组建网络和对数据流的处理。图4为协调器的程序设计流程图，协调器节点将网络启动状态通过串口传送给上位机，然后等待参考节点或者盲节点加入网络，如果有其他节点加入网络的时候，协调器会自动给它们分配一个十六位的网络地址，当其他节点发送数据过来以后，协调器会先分析数据流的命令，并打包成一种符合本设计协议的数据包，然后通过串口发送给上位机，上位机在接收到数据后进行处理。协调器在本设计中属于中转站的一个节点。

三、系统测试与分析

本设计做好以后，在实验室测量了三个参考节点，其坐标分别设定为（0，0），（10，0），（10，10），然后启动分别启动参考节点，并设置他们的坐标与之对应，然后启动盲节点，并将盲节点放置在（1，1），（3，3），（5，5），（7，7），（9，9）几个坐标点，并分别测定出他们的定位坐标值，其测定的坐标值分别为：（0.5，1），（2，3），（5，6），（7，6），（9，10）。在该测量中，数据会有一定的波动，最终选择最好的几个数据求平均值。在该测量中，A值取45，N值取20。上位机和实物图见图5。

四、结语

本文设计了一款基于CC2431的室内定位系统实验平台，通过该实验平台，学生可以完成移动目标身份识别、移动目标位置确定以及RSSI定位参数优化等实验，培养了学生对物联网知识、能力的综合素质。

参考文献：

[1]贾江叶.物联网开放实验平台的设计与实现[D].北京邮电大学，2013.

[2]，陈嘉兴，陈霄凯.无线传感器网络中序列定位新算法的研究[J].电子学报，2010，38（7）：1552-1556.

[3]车辚辚，孔英会，赵建立，程文清.基于物联网的智慧实验室设计[J].实验技术与管理，2013，30（10）：221-224.

[4]宦若虹，李义冬，何晓慧，陈庆章.基于无线传感器网络的室内定位系统[J].机电工程，2011，28（8）：910-913.

[5]杜伟略，潘健.物联网综合实训平台设计[J].实验技术与管理，2013，30（09）：99-103.

[6]刘学会，田珍.基于物联网的智能家居安防监控系统设计与实现[J].制造业自动化，2012，34（9）：38-40.

第3篇：物联网实验室范文

关键词：物联网；普通高校实验室管理；应用

中图分类号：G64 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）024-000-01

在看重学生实践能力与创新能力的今天，高校实验室的质量已经成为彰显高校综合实力的重要部分，普通高校实验室已成为教学、科研等的重要场所，高校实验室的管理水平成为直接反映高校整体管理水平的一个方面，实验室管理得好与坏、实力的强与弱已成为该高等院校的一种实力体现。通过对目前高校实验室管理体制和实验室仪器、人员、资金管理等方面存在问题的剖析，就物联网技术在高校实验室管理中的应用进行相关研究。

一、高校实验室管理建设需依靠物联网技术

1.目前部分实验室管理、建设基本上依附于某个专业或研究中心，专门为某个特定专业的学生教师服务，造成了实验室教学、科研目的单一的情况，从而造成设备使用效率低及教学资源浪费，在一定程度上影响教师的科研、教学能力及学生的实践、创新、综合能力的提升，导致科研、实践、教学三者结合的优势很难在教学中体现出来。实验室的发展建设是需要宏观规划与微观布局的。很多实验室在建设过程中应先进行统筹规划，否则在建设过程中会导致实验室目的性单一，经常采购相似甚至基本相同的设备。在我国普通高校实验室建设经费普遍不充裕的情况下应尽量避免实验资源的严重浪费，以上的一些因素严重制约了实验室建设发展，从而制约教师及学生的实践能力提升。在调查了很多所普通高校、独立院校实验室建设情况后，发现了一些相似或类似的问题。在理工类专业，实验设备在大部分实验室供不应求，不能满足科研实验的需要；而在其他一些专业实验室中，同类设备则出现多年闲置或封存的状况。大部分财经类专业的电子商务实验室、财务管理实验室、ERP模拟实验室、计算机网络实验室和计算机基础实验室，这些实验室设备基本相同，都能独立满足本专业的科研教学要求，但实验室的实际使用状况却是计算机基础实验室通常都全天运转，而其他几个模拟实验室其使用率却不足30%，这就说明教学科研资源的使用情况上没有较为合理的规划安排。

2.在科技高速发展的今天，实验室设备更新换代周期越来越小，很多设备往往很短年限就跟不上科研、教学的需求，但是大部分高校对实验室经费的投入却没有进行对应的调整，反之很多高校投入实验室的建设经费却在逐年递减。例如，很多高校使用的实验设备尤其是微机仍是7年前，甚至是更久以前的设备，这些设备出现了严重老化，不断出现故障错误，而且运算、调试速度越来越慢，有些甚至无法满足教学所需的最低要求。这不但增加了实验室的维护困难，还使得教师、学生能力提高效率低下，严重影响了学生的学习积极性。现在很多基础学科的实验室经费无法得到满足，高校较多地将经费投入到科研实验室，对于基础学科实验室缺少资金扶持，导致基础实验室条件落后、设备陈旧。随着知识体系结构的不断完善、增加，很多设备无法满足新的实验需求，实验仪器的性能跟不上技术的改革和发展，导致实验运行结果不够精确。总的来说，基础学科实验室同样需要高校实验室建设资金的倾斜。高校实验室建设需要一门新技术来方便管理。物联网技术与实验室管理相互融合必将为高校实验室建设带来新的革命。

二、物联网技术在我国的运用和发展

物联网技术在我国主要用于医疗、安防、污水处理、电网、铁路、桥梁等各行各业当中，之后我们把物联网与互联网整合起来，从而实现事物的数据化、网络化，在这个整合后的网络当中，由强大的计算机机群来管理整合后网络中的人员、设备、设备的管理和控制，在此基础上我们可以更加智能化的生活和管理。我国在1999年就启动了物联网核心传感网技术研究，研发水平处于世界前列，物联网在我国高校的研究，聚焦点在南邮。无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议，标志中国“物联网”进入实际建设阶段。2010年6月10日，江南大学整合相关学科资源，推动相关学科跨越式发展，江南大学信息工程学院和江南大学通信与控制工程学院合并组建成立“物联网工程学院”，也是全国第一个物联网工程学院。2011年4月，长安大学成立了我国第一个部级大学科技园。2010年教育部下达了高校设置物联网专业的申报通知。物联网可以是一个专业但不一定是一个学科。

三、高校实验室利用物联网技术进行管理的应用

在物联网技术与我们学习生活紧密结合的影响下，高校实验室管理工作中存才很多改进和优化的地方，提出了实验实训中心实施设备管理和教学管理的新方法和新思路，主要就物联网技术的两个方面的应用做详细说明，即硬件支撑平台和软件管理结构。

硬件支撑平台主要指门禁系统，固定资产的条形码和RFID标签管理系统等。很多普通高校都设有开放型实验室，给学生提高实践能力提供便利条件，但同时也增加了新的问题，由于学生实验的时间的不确定性，实验设备的安全性，给实践教学和资产安全管理增加困难，在某些方面制约了开放型实验室使用率。在此，引入物联网技术，提出了一种基于门禁系统的开放型实验室管理模式，从而提高开放型实验室的管理水平和利用率。更利于实验室的管理和良性发展。为学生获得知识、提升实践能力提供了便利条件，从而更好地为一线教学、科研服务。

第4篇：物联网实验室范文

【摘要】基于物联网的检测/校准实验室管理技术是发展我国现代检测/校准业务实验室的必由之路。通过深入思考我国检测/校准实验室的现状、不足和管理困境，结合物联网的感知网络技术，提出基于物联网的检测/校准实验室的信息化管理，并在信息化管理的基础上通过数据开发，保障检测/校准环境、优化实验仪器设备的配置、实时监测实验仪器与实验样品的运行等。

 

【关键词】物联网；检测/校准实验室；信息化管理

1.引言

物联网是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感器设备，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，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。物联网的定义包含了两重意思：第一，物联网的核心和基础是互联网；第二，用户端从互联网延伸和扩展到了物与物之间的信息交换和通信[2]。

 

物联网通过大量的传感器、RFID、二维码等信息源，获得实时性、周期性的数据信息，实现全面的感知，并利用云计算等对海量信息进行分析、处理，对物实施智能化控制和管理。

 

在2009年温家宝总理提出“感知中国”[3]以来，物联网受到全社会的极大关注，物联网行业快速发展，相关技术不断成熟。在国内，基于RFID的一卡通、物流、门禁、考勤等系统，大大方便了我们的生活。

 

检测/校准实验室是按照检测和校准实验室能力的通用要求[4]建立并运行，从事按照规定的程序/条件，为确定给定产品的一种或多种特性/量值，进行处理或提供服务所组成的技术操作等相关工作。检测/校准实验室作为检测/校准的服务机构，为我国的国民经济提供有力的支撑和保障。

 

同时，为了提高实验室自身检测/校准水平，保障结果报告的有效性、准确性、真实性，更需要依托物联网的感知、协同、控制等前沿技术，保障检测/校准环境、优化实验仪器设备的配置、实时监测实验仪器与实验样品的运行等。

 

2.检测/校准实验室的现状和不足

目前，我国检测/校准实验室基本上已经建立起内部办公网络、检测检验信息查询系统、GSM短信系统、安防系统、门禁和考勤系统、仪器设备电子台帐、实验样品电子标签管理系统等，基本上实现了信息化。但这些信息管理系统只是针对单独某一项事务，无法对实验室的实验环境、仪器设备、实验样品、现场人员、库房等进行综合信息管理。

 

实验室门禁和考勤系统未与外来人员管理相结合，检测/校准实验室的人员除了实验室内部人员外，还包括送检厂家人员、现场咨询人员等，根据检测和校准实验室能力的通用要求的规定，实验室不允许与检验无关的人员进入，外来人员或者客户进入检验室，必须在保证其他客户机密的情况下经相关部门同意后，在有关人员陪同下方可进入，不允许外来人员单独滞留在检测场所。但现场管理中很难杜绝实验室外的人员不经意间闯入实验场所，甚至影响实验的正常测试结果。

 

仪器设备和样品管理大多采用手工贴标，然后录入的方式管理，这种方式效率低、准确性差，不能动态管理。同时，实验仪器设备在实验室内的不同房间内的分布离散、管理难度大、维护保养不及时，信息获取被动，对设备数量和种类繁多的实验室，管理人员无法快速寻找设备。许多实验设备还经常被外借或私自挪用，往往不按时归还，增加了实验设备的管理难度和管理成本。且实验设备的说明书等信息均是纸质的，易丢失、易破损，不易管理和查询。

 

由于实验样品的流动性、形状不规则性、检验流程的多样性、入库及出库的不确定性等原因，实验现场和库房管理已经是令各个检测/校准实验室头痛的问题。

实验室进行检测/校准服务时，对实验的温度、湿度、照明等环境控制具有严格的规定，现在基本采用手动控制方式，控制精度差，易受到外部干扰超出控制范围。实验室的照明、设备供电、大型设备开关无法实现自动调节，资源浪费严重。

 

送检厂家及人员对送检进度需实时了解，而现在基本上是实验人员测试后手动输入到对外的信息查询系统后实现，这种方式不但不能实时更新送检进度，而且增加了实验人员的工作量，且容易误登记、漏登记。

 

3.基于物联网的检测/校准实验室构建

在实验室原有内部局域网的基础上设置数据服务器、Web服务器、实时通讯服务器及外网出口等后台网络层系统，增加射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、状态传感器等感知层设备，新建或改造环境控制、检测检验信息查询、GSM短信、安全防护、门禁和考勤、仪器设备状态识别与控制、实验样品状态识别等应用层设施。并通过对系统数据整合，导入特定的检测检验程序、文件流转控制程序等，可实现是整个实验室的物、人、环境、实验流程、实验过程、实验结果的全面管理。具体见图1。

 

3.1 实验仪器设备管理

针对现有仪器设备管理的不足，建立仪器设备的动态信息库，见图2。

将实验仪器设备加装RFID标签或者传感器，对实验仪器设备进行定位，必要时可采集仪器设备的运行状态，当仪器设备发生异常时，可自动报警并通知专人处理。对一些具有危险性的实验设备或检测过程，实验人员可进行远程操作实时采集实验数据。同时所有数据均上传至数据服务器存储，实现实验数据的长期持续获取。

 

3.2 人员管理

将实验室的各个房间或者区域按照对外来人员的允许进入程度分类，对实验室内部人员及外来人员分级管理，某一级别人员只能进入其相应级别的区域。当其进入未被允许的区域时，传感器会自动报警，并将信息传送给相关人员处理。同时，结合门禁系统和考勤系统，形成完善的人员管理机制。

 

3.3 实验环境管理

对实验室重点区域的温度、湿度、照明等信息实时采集，当某区域的某个指标趋近实验要求的限制值时，应报警并开启相应的处理设备进行处理。譬如，1号实验室的温度趋近实验环境要求的上限值时，系统会自动开启1号实验室的制冷设备或加大其制冷能力，并将信息传送给环境管理人员、安全管理人员及在1号实验室进行检测的检验人员处理。

3.4 实验样品管理及送检进度状态信息化管理

在实验样品加装RFID标签或条形码的基础上，在应用层导入实验样品的检测流程及流转过程，设置流程节点，每个节点完成后，可经过激光扫描等触发方式使检测流转至下一节点，所有节点信息可向相关负责人和客户并在数据服务器存储，实现相关负责人及送检厂家对送检进度的实时查询。样品入库和出库时设置节点，使库房管理人员对库存样品有实时和动态的掌握，同时对库存样品（送检厂家来不及领取或实验室有留样要求的情况）与其对应的检测报告/证书领取等信息整合，可以实现对需出库样品进行预先管理。

第5篇：物联网实验室范文

【关键词】 物理网 计算机 实验室 管理模式

实验室管理中的人与人、人与物以及物与物之间的信息交流能够通过物联网技术得以实现，并且能够使系统内的人、事、物之间的信息采集和信息控制工作得到有效的整合，并对系统内的各种行为进行实时的定位、识别以及跟踪。传统的人工管理计算机实验室的现状在物联网技术的应用下得到了很大的转变，使计算机实验室的管理更加智能化、自动化，大大提高了实验室的管理效率。

1 教学管理

1.1 学生签到管理

将RFID读取器安装在每个实验室的门口，即在实验室设置门禁，然后将带有RFID字样的标签发给每一位学生，学生凭借这个标签才有权利进入实验室。通过这样一个系统的设置，教师能够明确地了解到每位学生学习的内容、出勤情况等相关的信息。

1.2 教学质量监控

在物联网技术的支持下，通过数据的采集能够对教师实验课的教学内容、教学方法、教学姿态以及教学状态等课堂的所有信息进行实时的监控，然后对获得的相关数据进行全面地分析和检测，对教师的教学质量给予公平地评价，指出教师教学过程中存在的优势和劣势，使其能够采取行之有效的措施改进教学中存在的问题和不足，从而提高自身的综合素质和教学质量和水平。可见，在教师教学过程中，对其教学质量进行及时有效地监控具有十分重要的作用，对教师教学的成功与失败具有直接性的影响。

1.3 学习过程跟踪

通过物联网能够全程记录学生课堂的学习活动。假如在上机过程中学生出现了不懂的知识点，或是比较容易忘记某些知识点，学生能够借助该技术记录下来的学习过程进行第二次的学习，以便学生能够将自己没有学会的知识重新拾起来，还可以使已经学会的知识变得更加牢固，从而实现查缺补漏的学习目标。可见，物联网技术的应用对提高学生的学习效果和水平具有十分重要的作用。

2 计算机的维护

2.1 计算机的基本信息

将RFDI标签安装在每一台计算机上面，能够将计算机的使用说明、购买日期、维修记录以及硬件配置等所有的基本信息清楚地记录下来。采用这样的方法能够使更换计算机的硬件和软件变得更加方便。更新后的数据信息可以由手持式读写设备录入到计算机的RFDI标签中，同时还可以利用手持式设备将更新后的标签信息发送到设备管理服务器中，实现数据更新的目的，然后将数据完整地保存下来。实验室的各种物品也可以通过手持式读写设备达到检查的目的，以免出现错查、漏查的问题，很大程度上缩短了统计各种信息的时间，使工作效率得到了极大的提高。

2.2 计算机的使用过程跟踪

每天都有很多来自不同班级和年级的学生使用计算机实验室，使计算机担负着非常重要的任务，学生人数不仅多并且来自很多的班级和年级。当计算机出现问题时，故障的原因及引发原因不能在第一时间被计算机管理人员知道，也就不能在最短的时间内采取行之有效的措施使问题得到有效的解决，对学校的整个实验教学造成不良的影响。当采用了RFDI技术之后，每台计算机的使用情况就可以根据计算机射频芯片里储存的相关信息得知，也可以对计算机的维修、软硬件更新以及维修等相关的情况有一个明确的认识，为查找计算机出现的问题及原因提供了可靠的保障。

2.3 计算机的日常监测

在实验室管理中，计算机的日常监测占据着十分重要的地位。在物联网环境下，计算机的运行状态都能够通过嵌入在每台计算机中的传感器进行实时地监控。当计算机中比较重要的参数出现了一些变化，计算机传感器中的信号便会显示在物联网上，设备运行状态评估系统便能够对这些信号做出准确地判断，根据评估后的结果，管理员能够及时地做出决策，并使维修设备的方案得以确定。在计算机日常监测时，除了采用状态评估系统的方法，管理人员还要每个一段时间巡检一次计算机，并利用手持式读写器记录下每次巡检、维护以及维修的具体情况等，然后将这些信息保存在设备的电子标签上，除了省去了大量的人力、物理以及财力之外，还使实验室设备的使用效率得到了很大的提高。

3 环境管理

多媒体演示教学和学生上机操作练习是计算机实验室教学的两种教学方式，其对实验室提出了不同的环境要求。有了物联网技术的支持，可以将感知光线的传感器安装在实验室中，当传感器中的信息反馈给了管理员，其便能够及时地调整实验室中光线的明暗情况，以满足两种教学方式的需求。此外，管理员还能够根据实验室的课时安排，将空调、投影仪、学生机以及教师机等开关的时间设置在计算机中，传感器在计算机操作指令的条件下，能够使上述操作快速地完成。将各种传感器安装在计算机实验室中，还可以使实验室的定期除尘功能得以实现。可见，计算机实验室的环境管理在物联网技术的支持下有了很大的改观，管理效率得到了很大的提升。

参考文献

第6篇：物联网实验室范文

关键词：物联网； 安防采集； Zigbee； GSM； 电力载波

中图分类号：TP309 文献标识码：A文章编号：2095-2163（2014）04-0054-04

Abstract：To solve the information collection and application limitations existing in current college’s safety system， the Internet of things technology will be applied to information acquisition system lab. Combining multiple transmission modes， this system has realized real time monitor on laboratories by adopting Embedded Technology， Wireless Sensor Technology， and Communication Technology. Thus dangerous situations in laboratories can be detected quickly， and the workflow is also simplified which brings great convenience to the administrators. Test results have proved this system’s reliability and correct feedback， which satisfies the need of application. Hence it has high value of popularization and application.

Key words：The Internet of Things； Surveillance and Safety Control； Zigbee； GSM； Power Line Carrier

0引言

高校实验室是实施人才培养、开展科学研究以及提供社会服务的重要场所，而且实验室又占据着高校固定资产的较大份额，如何进行实验室的安全维护和集中管理也已成为研究界一个热门课题。本文即将物联网技术应用到实验室安防领域，并在当前实验室环境监测范围内，前端运用传感器采集险情信号，组建无线传感器网络，以实现实验室安防信息的智能化获取，如此则大大简化了系统的硬件结构；再则，将现有电力网络和无线公网也融合到系统中，并运用多种传输方式将前端采集到的信息可靠地传输至后台，即使得用户与各监测节点可进行实时信息交互。

1系统框架与原理

本系统主要由三部分构成：环境监测前端、数据传输中转站和系统处理后端。根据物联网三层结构定义[1]可知，该系统中监测前端属于感知层；GSM网络，电力载波通信，Zigbee无线数据传输都属于网络层；系统处理后端PC机和用户手机则属于应用层。相应地，各个部分就需要执行对实验室数据的现场采集与发送，数据的接收、判断与传输，接收报警信息的处理，以及最终完成实验室信息的可视化、查询和管理等重要功能。系统具体框架结构即如图1所示。

由图1可知，前端监测模块定时采集各个传感器信号，对信号进行滤波、放大、处理后通过Zigbee将实验室状态发送至中转站，中转站将根据实验室当前安全状态，选择传输途径，再将安全状态发送给PC机软件或者向实验室管理人员手机发送报警短信。管理人员则可通过手机短信或者PC机监控软件发送查询状态命令，以获取实验室实时安全状态信息，监测模块收到采集命令后，即刻采集所有传感器数据并通过中转站发送给管理人员手机或PC机软件。

2实验室安防监控系统设计

2.1前端监测模块设计

在实验室安防检测应用中，部署在实验室环境中的监测模块位于整个物联网络架构的最底层，向上为传输网络，邻近是后台基站和管理员手机，再后则连接Internet。由于本系统功能是对实验室安防的异常信息进行报警，考虑到产品的成本和资源浪费问题，最终采用的即是将温度、烟雾和红外这三种传感器接入到同一个监测模块的设计方案，方案设计如图2所示。

2.2智能传输通道的搭建

本设计传输通道可以定义为从前端监测模块经数据中转到后台数据处理之间的通信系统，包括中转站传输与后台传输。中转站MCU首先获得前端采集的实验室状态数据，经过处理后选择使用电力载波和Zigbee两种传输方式发送给后台MCU，如果出现险情，与此同时系统就会通过GSM短信模块向实验室管理人员手机发送报警短信，后台MCU在接收到中转站发来的数据后将进行一定的处理，再通过串口直接发送给PC机。系统各组成部分数据传输方式如图3所示。

2.2.1智能传输通道硬件设计

（1）GSM短信模块。ZWG-03A是一款基于GSM网络的智能短信收发终端设备，用户不需关心数据传输细节，通过其提供的RS232接口，即可完成短信收发，使用非常方便。可以通过配置工具及短消息这两种方式来整合设备，实现在GSM网络覆盖范围内的任意传输。

（2）电力载波模块。电力载波模块是传输通道的重要传输模块之一，能够完成数据调制到电力线的功能。BWP20 电力载波模块提供半双工通信功能，可以在220/110V，50/60Hz 电力线上实现信号调制和解调。该模块为用户提供了透明的数据传输通道，数据传输与用户协议无关，由用户通讯协议验证数据传输的可靠性。在同一台变压器下，多个BWP20模块可以连接在同一条电力线上，而且在主从通信模式下，模块将分别单独工作，不会相互影响。

（3）MAX232电平转换。由于控制器既要连接提供RS232[2]接口的ZWG-03A，又要连接提供UART接口的Zigbee，为了节省成本，使用控制器固有的UART通过MAX232芯片转换后连接ZWG-03A模块，而利用IO口模拟UART连接Zigbee模块。

单片机的UART接口采用TTL电平，设定正逻辑，电压范围0～5V，短信模块和电力载波均采用RS232接口，电压范围±15V之间，为了能相互通信，需要实现电平匹配，使系统的工作稳定而可靠。在实际使用过程中一般采用电平转换芯片，本系统则采用MAX232。

2.2.2覆盖组网与传输

数据传输中转站在本系统中担任了异构融合网络中继的角色：借助Zigbee网络完成与前端监测模块通信；利用电力载波通信和Zigbee网络实现与后台PC机通信；通过GSM网络与实验室管理人员手机通信。由此而实现了底层数据采集、数据的网络传输及其上层数据应用。

为了适应监测点的动态添加和移除，前端节点与传输中转站均通过Zigbee协议[3]完成通信。因前端监测设备节点数量少，通信距离近，且需要前端节点数量能够随时动态增减，组网时采用的是星型网络结构。从中转站到后台数据处理模块之间采用Zigbee无线和电力载波有线两种传输路径进行数据传送。无线传输虽然方便快捷，但在一定的情况下却可能会导致传输数据的丢失，因此同一过程也还要采用电力线进行数据传输。在后台获取数据的时候，则可将两种路径传输来的数据进行对比，确定传输数据的可信度，降低数据在传输过程中发生错误的概率。而在此期间，实验室管理人员还可以借助手机接收远程报警短信。

3系统的实现及测试

系统构成包括了如下部分：多套传感器、前端监测模块、数据传输中转站、GSM短信模块、电力载波模块、后台数据处理模块等。其中，前端监测模块、数据中转站、后台数据处理模块的主控制器均采用STC12C5A60S2单片机，而其控制程序则采用高效的C语言编写。各个控制模块软件实现流程即如图4所示。

本系统模拟监测两个实验室，所以配备2个监测模块，分别连接红外传感器―用于监测是否有人入侵，以及烟雾传感器和温度传感器―用于监测是否有火情以及温度是否正常，并通过所连接的ZigBee模块，将监测获取数据实时传送至中转站。中转站涉及的是转发模块，分别连接ZigBee模块、电力载波模块以及GSM手机模块。后台存储着数据处理模块，分别连接电力载波模块、ZigBee模块和一台PC机。在配置完成系统各部分模块后，确认传感器完好无损，运行监控软件，并给各个模块上电，联合调试。具体测试布局如图5所示。

分别改变各传感器监测对象的条件，系统能够及时地向上反馈信息。从实验室监测模块到中转站间ZigBee无线传输偶尔有数据丢失，由于发送频率较高，所以对结果影响不大。中转站到后台是通过两条路径进行数据传输，可靠性较高，在测试过程中未发现数据遗漏。通过办公室的监控软件查询两个实验室状态，系统也能及时地收到回复。人为改变传感器监测条件，使其满足报警条件，管理人员手机也能及时收到报警短信。经过长时间连续测试，系统仍平稳可靠工作。

4结束语

本文将物联网与实验室安防系统相结合，研究了基于物联网的实验室安防系统的结构原理和软硬件设计。该系统采用了泛在网工作委员会提出的物联网三层结构，按照感知层、网络层和应用层的结构设计[4-5]。前端感知设备与数据传输中转站之间借助低功耗的Zigbee技术，采用星型拓扑结构，实现了无线网络通信。在网络层，可通过Zigbee技术、GSM短信技术和电力载波技术，以冗余链路的方式将数据可靠地传送到后台PC机和管理人员的手机上。最后，模拟实验室环境，搭建了安防信息采集系统，经系统测试，取得良好效果。

参考文献：

[1]TAN L，WANG N.Future internet：the interne of things[C]//3rd International Conference on Advanced Computer Theory and Engineering（ICACTE）， 2010， 5：376-380.

[2]DAFALLA Z I， BANI-YOUNIS J A，WAH L K.Design and analysis of control system using neural network for regulated DC power supply[J].Frontiers of Electrical and Electronic Engineering in China，2011（4）：65-68.

[3]张莉. ZigBee技术在物联网中的应用[J].电信网技术， 2010， 3（3）： 1-5.

第7篇：物联网实验室范文

【关键词】物联网技术 电气自动化 实训室 应用

物联网技术是互联网的应用拓展，但是其核心和基础仍然是“互联网技术”，物联网不能够仅仅只是用网络来形容，而是应该使用业务和应用这样的词汇来形容。物联网技术的定义就是通过射频识别（RFID）、全球定位系统、激光扫描仪、红外感应器等等这样的信息闯敢设备，按照约定的协议，将任何物品与互联网进行连接，然后进行信息的互换和通讯，以此来实现智能化的识别、定位、追踪、监控以及管理的一种网络技术。在高等院校开放性实训室之中使用物联网技术，能够提供安全可控乃至个性化的实时监控、报警联动、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、领导桌面等管理和服务的功能，能够实现对于开放性实训室“高效、节能、安全、环保”的管理和控制。

物联网技术主要具有三个特征：即全面感知、可靠传递、智能处理。全面感知即是利用射频识别技术、传感器等来随时随地的获取物体的信息；可靠传递是指通过电信网络以及互联网的融合，将物体的信息实时的进行传输；智能处理就是利用云计算、模糊识别等智能的计算技术，对于大量的数据和信息进行处理分析，对所监控的物体进行智能化的控制。

随着物联网技术的提出，高等院校开放性实训室管理工作中还有很多亟待改进和优化的地方，物联网技术为开放性实训室的管理提出了新的方法和新的思路。

1 物联网技术中设射频识别技术在开放性实训室的应用

射频识别技术（Radio ErcqucncyIdcntification，RFID），又称之为电子标签，这是一种利用射频信号自动识别目标对象并且获取相关信息的技术。射频识别技术的应用最早可以追溯到第二次世界大战，区分联军和纳粹飞机的“敌我辨识”系统。此技术在高等院校开放性实训室中可以进行门禁管理、定位与物体跟踪、环境感知等。首先我们可以利用射频识别技术对设备配置电子标识，并将其传输到互联网或者是无线终端上，设备的一些基本资料很容易可以查出来便于管理，射频识别技术与条码技术相比，读取速度更快，存储空间大，可以再瞬间之内完成成千上百中物品信息的读取，并且可以实现对物品的远距离管理，并且还能够根据场合的不同设计成不同的形状。其次，电气自动化实训室的一些设备的价值比较高，所以利用射频识别技术可以实现对实训室设备的跟踪管理，当实训室的设备一旦离开实训室，那么将会发出警报，通知实训室的管理人员，这样可以有效的减少开放性实训室设备的损坏和丢失，这样设备的安全就会更加的有保障。最后，利用射频识别技术对电气自动化实训室的设备进行维护检修方面也能够起到非常重要的作用，电气自动化的开放性实训室的使用率会比一般的实训室设备的使用率更高一点，可以利用物联网技术的射频识别技术让设备的维护和检修更加容易，及时的了解设备的运行情况，缩短设备维修时间，提升工作人员的维修效率。

2 物联网技术中传感器技术在开放性实训室的应用

传感器是一种检测装置，能够感受到被检测的信息，并且将检测感受到的信息，按照一定的规律变换为电信号或者是其他所需要的形式的信息输出，来满足各种的需求。传感器是提取信息的最为关键的器件，是各种设备都不可以缺少的信息采集手段。我们将物联网技术的感知光线的传感器安装在实训室中，传感器将教师内的光线情况传输给管理员，并及时的调整光线情况，以满足这两种教学方式的顺利进行。我们还可以使用声音的传感器，当开放性实训室没有声音的时候，自动的将实训室内的电灯、电脑、多媒体以及空调等设备自动断电，这样既阻隔了危险的产生，也能够非常有效的节约能源。我们可以建立基于物联网的网络，让开放性实训室之中的各种数据可以进行共享，实训室中的设备可以通过传感器和互联网进行共享，学生可以将自己的试验方法以及经验进行在线的交流沟通和互换，这样可以在一定程度上使得学生学习的质量和效率得到提升。最后，引入物联网技术还能够确保实验过程的安全，可以通过让学生佩戴传感器手表的方式，让教师能够记录实验的过程，避免在实验过程中发生意外，及时的发现学生在实验过程中的错误并及时的提醒，还可以对于实验室的各种器材表示数字化的属性与使用帮助，当学生使用设备不当的时候，是被会自动开启报警系统，避免各种不安全事件的发生，还能够将各种的传感器安b到实验设备中，通过远程的控制来实时的采集实验数据，并通过网络将分析后的成果提供给学生。

3 物联网技术中智能信息处理技术在开放性实训室的应用

在物联网中有着海量的感知信息需要高效的处理技术对其进行处理，智能信息处理技术对采集设备中获得的各种原始数据进行处理，以获取与目标事物相关的信息。能够将大量存储空间和处理器资源整合起来使用的信息处理技术就是云计算，云计算可以帮助物联网实现信息存储资源和计算能力的分布式共享。云计算技术包含了云计算的开发、试验、应用及结果鉴定，将云计算技术应用到高校的实训室中，可以使用计算机将多个的实训室和移动设备进行联系，实现实训教学的社区云，进而形成开放性的实训室，不受时间以及空间的限制，教学管理也真正的实现人性化的管理，极大的提高了教学质量以及学习的效率。

4 结束语

基于物联网技术构建的开放性实训室管理系统，能够将实训室中的资源进行统筹，形成了一个互联互通的信息系统，推进开放性实训室的信息化建设。与此同时，由于物联网技术是一项比较新颖的技术，所以在实际的操作使用和推行的过程中可能会遇到一些问题，我们应该积极的进行探索，不断的利用相关的政策来解决遇到的困难。

参考文献

[1]李月.浅析物联网技术在高校实验室管理中的应用[J].现代经济信息，2015（12）.

[2]曾海文.基于物联网技术下实训管理平台的探讨[J].高教论坛，2015（02）.

[3]雷莹.基于互联网技术的高校实验室管理模式初探[J].科技视界，2014（09）.

第8篇：物联网实验室范文

关键词：物联网；智慧农业；实训平台；行业实训

中图分类号：TP39；TN915.5 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）06-0-03

0 引 言

物联网是我国战略性新兴产业的重要组成部分，《物联网“十二五”发展规划》[1]圈定了10大领域重点示范工程，智能农业便是其中之一。据工信部统计，智能农业在其领域五年内需要的人才约为1 000万。从产业需求看，物联网人才[2]总体可分为研究型人才和工程应用型人才两类。

研究型人才主要为研究生层次或研究型高校所培养的毕业生，是各类“研究型企业”或“高新企业”的研发部、研究院所急需的人才。在高等院校和科研院所物联网研究型人才培养方面，偏重于研究型和创新型，具有跨学科复合型特点。工程应用型人才主要为各类高职学校或信息类本科学院毕业生，以从事物联网系统设计、产品开发、物联网项目实施等为主，以系统设计、产品开发、工程项目策划与实施为主的企业，更应注重工程应用技术能力的培养，加强工程实践的实际训练，突出技术应用能力、培养创新能力。

随着近几年大量物联网应用系统开发完成，开始转向系统的实施与维护过程，物联网应用型人才的占比已赶上甚至超过了研发型人才需求。巨大的市场潜力，广阔的行业发展前景，急待提高的人员素质，为职业学校办好此朝阳专业建立信心和决心。很多高职院校抓住此良好环境和契机，建设好该新兴专业，物联网实训室应用平台是保障此专业能较好完成教学效果的前提和必要条件。

1 物联网智慧农业实训室平台的需求分析

1.1 实训室建设意义

从教学方面来说，应培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与系统开发的高技能人才。培养合理的知识结构，具备扎实的物联网理论与实践知识，并具备在物联网领域跟踪新知识、新技术的能力及较强的物联网应用能力。通过理论课程的教学并结合实训室的实验，让学生、学员亲自动手，接触各种实训室设备。最终实现能让学生独立构架各种物联网应用系统的目的。通过理论与实践相结合，感知体验与动手结合、方案设计与实际验证结合来提高动手能力，积累实践经验，进一步提高学生水平。

从科研方面[3]来说，物联网技术是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域，包含RFID射频技术、有线传感技术、无线传感技术、数据交换与网络异构、终端管理等关键技术。实训室物联网设备通过射频识别等设备与互联网连接，实现智能化识别和管理，通过建设物联网实训室为教师提供物联网应用研究的科研平台，通过实训室设备促进教师与科研人员进行更好的科研研究。

1.2 实训室的建设特点

物联网实训室设计以技术全面化、业务典型化、应用教学化三个方面为指导思想进行建设。

1.2.1 技术全面化

主要解决技术知识层面的问题，实训室引入物联网龙头企业工业化产品体系，融合产业发展趋势，设计模式吻合教学实训体系。实训室不仅可以全面支持物联网培训认证所要求掌握的技术，还全面涵盖了物联网专业的基础课和专业课[4]，如物联网概论、信号与系统、计算机网络、现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等均可在此完成并创新拓展。

1.2.2 业务典型化

主要解决应用和就业层面的问题。众多教育集团公司将多年成功的商业模式及成熟的行业应用如车联网系统、智能家居、智慧农业等转化为典型的业务场景以用于支撑物联网行业应用实训，使学生在实训的同时了解、融入真实的行业产业应用。

1.2.3 应用教学化

应用数字化的主要目的在于解决培养和定位问题，通过物联网实训平台、行业应用实验箱、实训墙、行业应用实训场景等多种形态、多种应用的实验实训设备以及物联网技术体验中心实现理论与实践的结合，感知体验与动手的结合、方案设计与实际验证的结合。

1.3 实训室的建设目标

通过建立实训室，建设一个教、学、研、培训认证统一的实训平台，集教学、实训、培训认证功能于一体，围绕物联网主题，同时兼顾当前IT流行技术的发展趋势，注重各种技术之间的融合c灵活应用，既可满足日常教学要求，又注重项目实训及创新试验，各设备之间还可以灵活组合。学员不仅可通过实训室里的相关设备掌握物联培训认证所要求的所有技术，还可以基于各种模块，按照自身需求进行独特设计，融合各种技术进行创新试验及项目实训。建设一个完整的物联网实训室，进行各种无线传感器网络、智能视频技术等教学实验，模拟典型智慧校园、智能追溯等实际应用。通过实训培养物联网方面的高技能技术人才。学生、学员可就业于与物联网相关的企业，从事与物联网相关的工作。

物联网专业实训室的建设，应在物联网的识别、感知、通讯传输、组网技术以及数据分析方面，衍生至物联网整个产业链，以专业建设、人才培养、物联网核心课程教学、提高学生实训水平为目标，建立一个完整的、基础的实训架构体系。实训室的建设需满足以下基本要求：

（1）满足农业院校物联网专业的人才培养规范和教学基本要求；

（2）能够支撑学校相关专业课程教学；

（3）能够支撑学校物联网教学实训，实现物联网各知识点的实训；

（4）能够满足物联网产业综合创新的实训，如智慧城市、智能家居等。

2 智慧农业实训室应用平台

典型物联网应用实训平台[5]（智慧农业套件）以选取具有典型意义的物联网智慧农业设备为基础，结合可灵活部署的移动实训台。学生可通过应用平台实训产品的训练进一步了解各种农业物联网技术典型应用，进行模拟训练；从实训产品中学习传感器、WSN及嵌入式知识。通过丰富多彩的智慧农业物联网实验案例及体验，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。让学生可以在实训室中看到农业物联网行业的现状，培养学生的动手设计能力，帮助他们成为具有特色能力的专业技术人才。

2.1 实训室平面图

物联网智慧农业实训室平面设计图如图1所示。具置可按实地重新规划，根据教室实地情况，使用20+1套典型物联网应用实训平台进行教学，可以满足对20～40学生进行教学。此外，结合农业院校特色，新建一个农产品温室大棚，充分体现了智慧农业套件由浅入深，由理论到实践的循序渐进过程，丰富实训课程设计，并将其应用于实践生活中。

2.2 系统结构

物联网智慧农业实训平台属于移动实训系列产品，主要由物联网网关、工控平板、数/模采集器等11个物联网典型部件构成。其中移动实训台、物联网网关、安卓工控平板是核心部件，采集器使用四输入模拟采集器和数字量采集器，有继电器I和继电器II，传感器包括光照传感器、温湿度传感器、人体红外开关，通过风扇I和风扇II完成。

2.3 平台实现流程

智慧农业套件实训平台通过网关连接到公共网云平台，构成了基于感知层基础的物联网云平台。具体数据流转流程[6]如下所示：

（1）通过四模输入量采集器采集光照、温湿度传感器数据，通过ADAM-4150采集人体红外传感器数据；

（2）模拟输入量采集器通过ZigBee传输协议将数据传到网关，ADAM-4150通过串口将数据传至网关；

（3）网关通过TCP/IP协议将数据传输至云平台或者工控平板进行数据逻辑处理；

（4）云平台或工控平板形成控制指令，并通过TCP/IP协议传给网关；

（5）网关通过串口将指令传给ADAM-4150；

（6）ADAM-4150给继电器输出指令，控制风扇的开闭。

3 核心部件功能介绍

3.1 网关功能介绍

物联网网关作为系统设备域的重要部件[7]，集成物联网核心采集器、控制器，通过ZigBee协议、Modbus协议等采集、解析数据，具有透传、控制命令下发等功能，可将数据实时显示于网关显示屏。网管功能截图如图2所示。具有采集光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器数据的功能并进行显示，还可手动下发指令，打开风扇，将采集的数据传输给工控平板或云平台，同时工控平板或云平台通过网关可下达对继电器的开关指令。基于这些功能，农业套件平台网关具有以下特点：

（1）LCD显示功能，可同时显示6路传感器数据；

（2）本地声光报警功能，具备超温、断电报警功能；

（3）通过WiFi/GPRS/以太网传输可将温湿度数据实时传送至后台；

（4）内置后备电池，断电后可继续工作2小时；

（5）支持断线储存功能，最大支持5 000条记录。

3.2 工控平板功能介绍

工控平板是智慧农业套件的数据处理核心，通过对网关传输数据的逻辑处理，可自动下发控制指令。对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行逻辑处理，自动生成控制指令；对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据案例进行开发并展示；对网关下达继电器开关指令，或通过串口对ADAM-4150下达控制指令。基于这些功能，工控平板具有以下特点：

（1）支持通过网关连接和通过串口与采集器直接连接两种数据采集方式；

（2）显示内容丰富，界面友好；

（3）多通道数据传输，支持WiFi、串口、RJ45等多种数据传输方式；

（4）可旋转支架。

3.3 云平_功能介绍

物联网云服务平台[8]以云计算架构实现系统的云平台管理，包含用户管理、数据存储、逻辑处理，设备管理、配置，资源管理、配置等功能，如图3所示。支持多个网关、传感器、执行器等物联网设备动态接入和管理；对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行存储；可远程手动或自动下达控制指令；BS架构可实现远程管理、监控；提供了丰富灵活的API接口，可通过API接口获取数据，组建具有逻辑功能的各种应用场景。

4 结 语

物联网智慧农业实训平台以移动型实训台为硬件支撑平台，所有部件可灵活调配，紧跟教学进度，可按需组合，平台系统安装部署灵活，方便教学，支持四种数据传输模式，学生可自由组合，了解学习数据传输的原理，掌握数据传输的方式和知识。平台的农业套件主要包括ZigBee无线组网相关的传感器、继电器等多种物联网设备，通过配套的智能农业应用实训及理论课程教学，让学生动手进行安装调试，接触物联网技术在短距离传输领域的真实使用，最终实现感知体验与动手相结合、方案设计与实际验证相结合的目的，提高学生的实践动手能力。

参考文献

[1]工业和信息化部.关于印发《物联网“十二五”发展规划》的通知[R].2011.

[2]蒋建伟.物联网工程专业实践教学体系与规范解读[R].教育部计算机科学与技术教学指导分委员会物联网工程专业教学研究专家组，2011.

[3]物联网实训室建设方案[DB/OL].上海左岸星慧电子科技有限公司，2013.

[4]福建新大陆电脑股份有限公司.福建信息职业技术学院物联网关键技术实训室建设方案[R].2012.

[5]物联网智慧农业实验室建设解决方案[DB/OL].CK365中国测控网.

[6]谢杨.基于云计算的现代农业物联网监控系统[D].成都：西南交通大学，2015.

第9篇：物联网实验室范文

【关键词】物联网；校园软环境信息；食堂信息；智慧型校园；RFID技术

一、物联网的定义及作用

物联网是新时代信息技术的重要组成部分，依托于互联网的发展。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”，核心和基础仍然是互联网， 在互联网基础上的延伸和扩展的网络； 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。通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。它有效的借助互联网络把不同事物、信息、人文虚拟的延伸与融合，利用传感器，无线通信技术、射频识别及卫星定位灯技术，让网络去“感知”现实的事物，做到虚实结合。

物联网体系架构中主要分为三个层次：虚拟感知层、网络传输层、应用互通层。感知层是由各种传感器构成，其作用好比人类的五官，主要是识别物体、汲取外界信息，同时将信息传递给网络传输层。网络层中经由各个网络段、互联网、有线及无线通信网、云计算及存储平台等构成，好比人类的大脑及中枢神经络，肩负传递和处理感知来的各类信息。应用层中是用户的使用接口部分，根据每个个体的实际需要从物联网中获取各种信息。

正是它的方便与广域性，物联网技术不断的漫射到我们日常学习生活中，推动着各行业的智能化、信息化发展进程。那么，在高校中利用物联网营造智能化的智慧型校园已成为当下高校校园文化建设的必然趋势。但是，新事物有利也有弊，我们需要对物联网在高校实际应用的范围、方式做进一步的探究，才能物尽其用，更好的服务师生。

二、物联网与校园文化的重构

实际建设中，物联网式智慧型校园首先要有一个统一的基础设施平台，包括有线与无线双网覆盖的网络环境。物联网在校园中的应用考量主要包括校园生活和教学管理两方面。

（一）校园课余生活

包括食堂管理、学生用水管理、考勤管理等，实现学生一卡在手，行遍校园的便捷。

1、食堂管理：食堂管理是智慧校园重要组成部分，基于RFID技术的食堂管理系统主要分成三部分含RFID电子标签的饭卡：师生每人拥有一张这样的饭卡，卡里面包含了用户信息。RFID阅读器：在每个食堂售饭窗口安置一个RFID阅读器，将读到的信息传至后台数据库查询，读取卡上金额，并扣除消费金额。后台数据库管理系统：将用户的注册信息存储在数据库中，可以方便管理员对食堂消费业务的查询。

2、学生用水管理：借用RFID技术的水控管理，可以实现用水自动化管理。当RFID卡位于读卡感应区时，即时显示卡上余额，然后可立即进入用水计费状态。过程中采用实时计费模式，即读卡就出水，并根据用水量实时进行扣费。

3、考勤管理：学生考勤是学校日常教学过程中必不可少的一个组成部分。常规考勤工作主要都由教师承担，花费教师额外的时间与精力。开发基于RFID技术的考勤管理：每次上课前，学生用含RFID标签的校园卡（或手机卡）刷卡进教室，教室内的设备在接收到读卡器发送来的学生刷卡记录数据后，将数据发送到远程服务器；远程服务器接收到数据后，将数据存储到数据库中；然后，教务人员或者教师通过浏览器登录到考勤查询网站，可以实时地远程查询某一节课或某一位学生或某个教室在某一段时间内的考勤情况；学期结束时，每门课程学生的出勤情况或者某个学生在一个学期的出勤情况可以自动统计出来。

（二）教学管理

包括日常教学、图书馆和微机室、实验室管理等

1、日常教学：利用物联网技术有利于建立全面和主动的教学管理体系，利用RFID技术的支持，可以完善教学管理的组织系统、评价和考核系统，从而对教学的质量建立保障和监控体系。

2、、图书馆：校园图书馆通过物联网技术来实现智慧化的服务和管理。 它的理想模式就是无需人工服务，学生通过读卡可自由借用学校图书资源。目前物联网在图书馆中的应用，主要是RFID电子标签的应用 。

3、微机室：利用RFID技术的支持，应用现代智能卡技术、大型数据库技术、计算机及网络技术，实现学生上机计费、机房监控，以及上机费用的汇总、统计、分析等各项管理功能，完成了开放机房对自动收费及科学管理的要求。

4、实验室管理：物联网应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。设备管理：RFID存储实验设备的基本属性等信息，利用阅读器方便地获取相关信息，然后再利用网络进行统一管理；实验过程管理：首先，RFID可以帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。其次，在实验过程中，使用不当时能自动警告并中断实验过程，避免不必要的损失。另外，实验数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者，实现实验教学的数字化、网络化与智能化；智能插座除了拥有传统电源插座功能外，它能够将各个实验设备的耗电量信息实时反馈给实验室管理员，管理员能随时开关插座，实现插座与人的对话，起到高效节能的作用。

物联网是新时期的智能化产物，智慧型校园是高校发展的必然走向。通过物联网，将有形、无形的事物与网络对接起来，实现智慧化的校园服务和管理，实现了校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通，海量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息，从而给广大师生提供了智慧化的业务和服务模式，为师生带来了极大便利，同时也面临着许多挑战。由于物联网可以跟踪用户的行动、习惯以及偏好等，信息资源及师生隐私如何得到保护成为创建智慧校园亟待解决的问题。所以说，互联网型的智能校园还处于摸索阶段，我们要完善技术、加强管理，为了我们丰富多彩的校园文化而努力。

参考文献：

[1] 李青校园物联网的风向标[J].中国教育网络，2010，（12）：43-44.

[2]王晓静，张晋物联网研究综述[J].辽宁大学学报：自然科学版，2010，37（1）：37-38.

[3]李卢一，郑燕林物联网在教育中的应用[J].现代教育技术，2010，20（2）：8-10.

[4]李一，陈火峰，关于物联网的研究思考[J].价值工程，2010，（8）：126-127.

[5][10][13]严栋，基于物联网的智慧图书馆[J].图书馆学刊，2010，（7）：8-10.

[6]何印，刘施羽等浅谈RFID技术在高校食堂管理中的应用[J].科技资讯，2009，（26）：212-213.

[7]王斌基于RFID的水控管理系统[J].中国电子商务，2009，（12）：28.

[8]浦敏，李云飞等，基于物联网的无线照明控制系统[J].照明工程学报，2010，21（2）：86-87.

[9]邓赵红，桑庆兵，物联网在教育中的应用与思考[J].无锡职业技术学院学报，2010，9（4）：48-51.

[11]王瑾基于物联网的实验室管理技术[J].电脑知识与技术，2010，21（6）：5471-5472.

[12]金逸超.力娟等，物联网环境下智能插座的设计[J].计算机研究与发展，2010，47（增刊）：321.326. （作者：严大虎 陈明选）