物联网实验室改造计划(老旧实验室改造提升方案)

物联网实验室改造计划

物联网专业虽然近几年在国内的发展非常迅速,国内各大高校也是在争相开设物联网专业,但是物联网作为一个十分庞大,宽泛的概念,涉及的范围十分广,国际上到现在也没有办法给出统一的标准,而高校方面,对于这个新专业也没有多少的经验,虽然跟好多以前所开设的专业,课程有关系,但是又不是简单的融合,所以对很多学校来说,依然是“摸着石头过河”,处在初期的探索建设阶段。物联网主要由感知层(WSN无线传感器网络)、网络层(信息传输)和应用层(信息处理)三部分组成。本次实验室改造,在原有的物联网综合实验室设备的基础上,更全面的、细致的、直观的、更基础的思路,把物联网专业重新完善起来。

物联网实验室改造计划(老旧实验室改造提升方案)

通过调研很多学校物联网实验室建设思路,发现有很多学校建设的教学方案并不是很理想,基本都是被厂家设备所引导,都是一些实验箱或者实训台这些东西,没什么特色,学生的学习兴趣没有像“物联网”概念来的这么火。随着社会物联网综合人才需求的增加,中国加大“互联网+”的步伐,智能领域人才是需求量增加。很多传统行业跟紧“互联网+”的潮流,纷纷转型为智能化生产、低能耗生产、效率化生产。其中大量用到了物联网、智慧处理、手机APP、智能终端等技术。可以看出目前以及将来拥有懂得智能领域人才的需求量也是非常大的。在调研中发现“山东理工大学”有一些热衷智能实验室的学生,实验室内几乎每时每刻都会有学生在这里进行学习,很多学生晚上9点还都在教室内进行“玩”智能硬件。智能硬件、物联网技术、智能控制技术充满着整个实验室。但另我诧异的是,这些学生大部分并不是该学校的一本学生,而是3+2高职学生。因为特殊原因,本来是校内实验班,只是用于学校开展物联网专业的前期铺垫,没想到效果非常的好。每天很多该校的一本学生也会慕名而来,学习那些“非理论知识”,有些学生说,我们上3年的理论课,不如在这里呆半年“非理论知识课”学到的东西多了。通过跟老师的交流发现,老师抓住了当下很多学校都绕不开的圈子,很多学校都是注重理论、轻实践,很多理论的东西如果不加以实践应用人的记忆很容易就淡忘了。老师通过理论与时间相结合,通过大量的社会案例以及智能课堂,让那些爱玩大学生,在物联网实验室内学习,就是一种玩的过程,并且玩的很有花样。老师的实验室预算大约在80万左右,其中30W左右都是购买的一些零碎基础的东西,让学生慢慢的组建自己的智能设备。通过别的同学成果展示更激发了其他同学的创造性思维。使一门课真正变成了兴趣实践。

首先发现该实验室与其他实验室不同的是,大胆的改造现有实验室内所有的东西。由于学校分给该负责老师经费不多,并且实验室非常老旧,可能是由于是3+2的学生本身基础差,学校也没抱太多重视吧。可能就是由于,实验室非常老旧,老师把整个实验室彻底的改造了一下。把老旧的钥匙锁,换成当下流行的智能锁。把普通的白纸灯管全部换成可以控制的节能LED灯(实验室的电量有明显的下降),具有可更改程序控制开关闪烁时间、亮暗,接下来还会增加调色功能,这些功能让学生自己就可以进行控制。把老式的平移窗户,重新打磨,增加润滑,增加电机导轨等,让平时移动起来非常困难的窗户,只通过一下按键就可以轻松开关,并且也可以联动环境变化自动控制开关,同时增加了安防报警装置。窗帘改造成为智能窗帘,同样根据环境和上课需求自动变化或者手动变化。增加了立式普通空调,在改造控制端的情况下,实现了智能、节能的效果。改造原有的投影仪,在找不到遥控的时候可以通过语音识别控制投影仪开关闭合等操作。同时增加了室内定位技术(RFID/zigbee)。增加了多种安防设备、环境检测设备等等。以及基础入门学习套件,人手一份入门套件,通过基础入门套件掌握有线技术方面的智能控制,在深入无线方面的智能控制。从基础到综合,从入门到专业。最后使用无线龙综合物联网开发平台,把之前的一些知识根据实验箱的整体在进行综合性学习。最后要求根据自己的兴趣搭建一个智能联动设备。如、智能开关、智能窗户、智能卷帘门、智能车库门、智能停车、手机信息采集、农业联动、农业灌溉、智慧存储等。

根据目前石家庄职业技术学院,现有设备推荐:

一、实验室改造计划:

1.整体技术要求:

系统有智能控制器、门禁单元、窗帘单元、视频单元、环境、安防单元、灯光、报警单元、家电遥控单元、远程控制单元。在原有的基础上把教室内更改成物联网实验室。要求每个物联网设备均属于工业级别,并且可以经受2万次以上开关不损坏,并且,设备提供开发接口,学生可以与其配对实现控制和数据通讯。

2.智能实验环境建设内容包括:(包含施工)

(1)普通物联网教学机房教室,教室内所有灯光更换为可控制亮度的LED节能灯泡,灯光内部集成无线通讯模块。实验室内原有10灯,在不改变原有整体布局的情况,换成LED节能照明方案,达到智能照明的效果。必须保证美观的前提下。

(2)电动窗帘,教室内有4个大型的窗帘结构,需在原有的基础上进行更改,具有无线通讯模块,可以根据天气变化、噪音、光照等实现智能开关,也可以人为主动控制。设备提供接口,方便学生发现其他传感层信息变化时候也可以组合联动。

(3)电动窗户,教室内有4组窗户结构,需在原有的基础上进行更改,更改结果必须保证机械组建流畅运行、静音,保证学生上课安静环境,并配有防尘和防水处理。室外配有传感层设备,在室外接收到雨水、噪音声持续等状况时候电动窗户会自动关闭,也可以人为主动控制开关。设备提供接口,在学生发现其他传感层信息时候也可以组合联动。

(4)投影仪智能控制,在找不到遥控的情况下,语音识别打开投影仪的一些功能。要求识别率高于90%。至少提供1000条语音识别指令,并且可以任意修改。(支持打开任意红外接收设备。如室内空调或电视等)

(5)智能安防,可以远程监控室内情况,设置离开模式,只要有人闯入会立即触发报警装置,并且打开监控设备,视频自动保存。标配为2个监控摄像,教室前后各一个。可以用手机APP监控也可以用PC电脑进行监控。并配有全教室无死角红外安防、门窗报警、火灾报警、烟雾报警、跑水报警等。

(6)智能门锁,在原锁的基础上,实现不同开锁方式:普通B级钥匙机械开锁(原始开锁方式),蓝牙4.0近场开锁,视网膜(虹膜技术)开锁方式,RFID开锁方式,汽车无钥匙近场感应开锁,wifi远程开锁,短信、微信验证码开锁(验证码为云服务器随机产生,一次有效机会,无法重复使用,一般应用于快递送件或者清洁工保姆进入家庭工作。)。设备配有双层门锁,里面配有物理电磁锁。

(7)环境监控包括:人体感应传感器若干个,组成全教室无死角;红外栅栏传感器 若干个,主要用于门窗处;水浸传感器 1个,检测暖气或水管漏水;震动传感器1个,主要用于检测是否有人正在撬门;可燃气传感器 若干个,检测室内可燃气体;烟雾传感器若干,检测烟雾气体;光照传感器若干,主要用于检测光照;温湿度传感器若干,主要用于环境温湿度检测。

(8)配合教学设备,至少30套基础开源的智能硬件,这些硬件可以任意组合完成不同的联动实验,以及简单的开发实验,作为基础入门智能硬件,配有37种传感器,或者更多,如:温度、振动开关、霍尔磁力、按键开关、红外发射、无源蜂鸣器、激光头传感器、三色LED、光折断器、双色LED、有源蜂鸣器、模拟温度、温湿度、三色LED、水银开关、光敏电阻、继电器、倾斜开关、磁黄开关、红外接收、双轴XY摇杆、线性霍尔、火焰、魔术光杯、数字温度、敲击、避障、巡线、七彩LED、类比霍尔、声音、金属触摸、麦克风、手指感应、旋转编码器

等等。提供源代码,以及培训计划。 让学生自己组合自己的智能硬件以及结合智能实验室内的所有设备。达到完美的融合。

(9)提供大型定位网络,在教室内每个学生的位置可以清楚的展示在投影仪种。基本需要16个基站设备和30-40个移动定位设备。给学生灌输一个室内定位的概念。或者在商场内人员定位、货物定位、清洁工定位等等。弥补GPS或北斗卫星无法覆盖的室内区域。

此套方案大约在22万预算左右,根据市场更新速度,可能未来会有增加功能或更新技术。预算可能会增加。 后续您觉得哪些东西加进入比较好,也可以定制的。冯老师。 祝好!!

设备名称

功能

数量

单价

总价

可调节LED节能灯管(智能灯管)

灯管内集成智能模块、无线模块,并配有开发接口,可以进行无线控制以及相应课程的实验。教学和使用方便,不用拆卸灯管,通过无线技术实现。

11

2000

22000

智能窗帘

具有无线通讯模块,可以根据天气变化、噪音、光照等实现智能开关,也可以人为主动控制。设备提供接口,方便学生发现其他传感层信息变化时候也可以组合联动。

5

4000

20000

电动窗户

提供窗户的自动化开关控制,并且室外配有传感层设备,在室外接收到雨水、噪音声持续等状况时候电动窗户会自动关闭,也可以人为主动控制开关。设备提供接口,在学生发现其他传感层信息时候也可以组合联动。需要现场更改原有的窗户结构等,保证机械部件润滑,无噪声,不影响上课,并做防水、防尘处理。

5

6000

30000

投影仪智能控制

在找不到遥控的情况下,语音识别打开投影仪的一些功能。要求识别率高于90%。至少提供1000条语音识别指令,并且可以任意修改。(支持打开任意红外接收设备。如室内空调或电视等)

2

2000

4000

智能安防

可以远程监控室内情况,设置离开模式,只要有人闯入会立即触发报警装置,并且打开监控设备,视频自动保存。标配为2个监控摄像,教室前后各一个,摄像头采用200W网络监控球机,配有红外夜视以及高速旋转变焦等。可以用手机APP监控也可以用PC电脑进行监控。本地配有1TB以上的网络硬盘录像机,采用方便的一键切换可以与教师机切换显示界面。一个智能摄像头,提供语音对讲无线数据传输功能,以及夜视功能。教室内配有无死角红外安防、门窗报警、火灾报警、烟雾报警、跑水报警等。并提供教学接口方便学生教学实现。

1

10000

10000

智能门锁

在原锁的基础上,实现不同开锁方式:普通B级钥匙机械开锁(原始开锁方式),蓝牙4.0近场开锁,视网膜(虹膜技术)开锁方式,RFID开锁方式,汽车无钥匙近场感应开锁,wifi远程开锁,短信、微信验证码开锁(验证码为云服务器随机产生,一次有效机会,无法重复使用,一般应用于快递送件或者清洁工保姆进入家庭工作。)。设备配有双层门锁,里面配有物理电磁锁。并配有强行解锁报警装置,通知管理人员。

2

5000

10000

环境监控

人体感应传感器(组成全教室无死角)

6

500

3000

红外栅栏传感器(防止窗户进入)

6

500

3000

水浸传感器(检测暖气或水管漏水)

4

500

2000

震动传感器(检测门窗是否有撬动的行为)

7

500

3500

可燃气传感器(检测室内可燃气体)

2

500

1000

烟雾传感器(检测室内烟雾气体)

2

500

1000

光照传感器(用于联动窗户、窗帘等,以及检测环境)

6

1000

6000

温湿度传感器(用于联动窗户、窗帘等,以及检测环境)

6

1000

6000

基础开源的智能硬件

这些硬件可以任意组合完成不同的联动实验,以及简单的开发实验,作为基础入门智能硬件,配有zigbee无线通讯技术,并且无线网关配置zigbee和WiFi数据转换形式,可以将zigbee信号,直接以WiFi的形式发送出去,网关主板上配有一个小型的Linux系统,可以不借助PC机单独完成联动实验等。配有37种传感器,或者更多,如:温度、振动开关、霍尔磁力、按键开关、红外发射、无源蜂鸣器、激光头传感器、三色LED、光折断器、双色LED、有源蜂鸣器、模拟温度、温湿度、三色LED、水银开关、光敏电阻、继电器、倾斜开关、磁黄开关、红外接收、双轴XY摇杆、线性霍尔、火焰、魔术光杯、数字温度、敲击、避障、巡线、七彩LED、类比霍尔、声音、金属触摸、麦克风、手指感应、旋转编码器等等。提供源代码,以及培训计划。 让学生自己组合自己的智能硬件以及结合智能实验室内的所有设备,达到完美的融合。硬件采用可编程的智能硬件,搭积木形式,让学生非常简单的把以上所有传感都可以跑起来,并增加创新应用实验,让学生在了解浅层次知识的基础上,很容易的过渡到深层次的智能硬件领域。再配合无线通讯zigbee技术,达到物联网教学无缝对接。

30

2500

75000

智能路由器

采用双频的无线路由器,支持2.4G和5G,工业级别,千兆传输速率。可以与实验室内设备流畅运行。并且支持拓展,并具有足够的速率和接口支持实验室内设备的增加。

2

500

1000

智能管理终端设备

处理器不低于CortexA9,主频不低于1.5Ghz。RAM内存不低于2GB,flash内存不低于64G内存。可以运行Linux、Android、wince、IOS系统。并配有整套系统的监控软件以及管理软件。

2

5000

10000

室内基础定位网络

提供大型定位网络,在教室内每个学生的位置可以清楚的展示在投影仪种。基本需要16个基站设备和35个移动定位设备。给学生灌输一个室内定位的概念。或者在商场内人员定位、货物定位、清洁工定位等等。弥补GPS或北斗卫星无法覆盖的室内区域。并配有开发工具以及源代码程序、仿真下载器、电池、配线等。

1

20000

20000

室内安装系统整合、培训等

本包必须正包整投,并且需要有相关经验或者具有物联网实验室建设经验的厂家参与,不允许分开采购。必须组成一个整体的系统,能够结合现有实验室以及教学设备。中标者需提供设计图纸以及方案到现场交流,我方认可方可以签订合同。以上设备包含大量的施工作业,需要在原有的实验室基础上给予修改和优化。

1

0

0

 

合计: 物联网实验室改造计划(老旧实验室改造提升方案)

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