物联网智能感知虚拟仿真实验教学平台
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物联⽹智慧⽣活实训平台(物联⽹技术教学应⽤与维护)物联⽹智慧⽣活实训平台修订历史记录⽇期版本说明作者审核⼈1、⽬录1.产品概述 (5)2.产品外观 (6)3.产品特点 (7)4.功能介绍 (9)4.1.功能清单 (9)4.2.实训功能 (11)4.3.场景功能 (15)5.系统组成 (19)5.1.关键设备介绍 (19)5.2.应⽤软件系统 (23)5.2.1智能远程医疗系统 (23)5.2.2智能商业应⽤系统 (25)5.2.3智能环境监控实训系统 (27)5.2.4智慧社区应⽤场景 (28)5.2.6云服务平台后台管理介绍 (31)5.2.7物联⽹云服务平台标准数据展⽰ (34)5.2.8云服务平台案例—智能家居web版 (36)5.2.9云服务平台案例—智能家居android版 (38)5.2.10云服务平台案例—农科院⽔产养殖 (38)6.实训项⽬ (39)6.1.实训项⽬:移动互联终端配置 (39)6.2.实训项⽬:智能健康应⽤部署 (40)6.3.实训项⽬:智能商业应⽤部署 (40)6.4.实训项⽬:智能环境应⽤部署 (41)6.5.实训项⽬:智能商业应⽤开发 (42)6.6.实训项⽬:智慧社区应⽤开发 (42)6.7.实训项⽬:物联⽹⽹关搭建配置 (43)6.8.实训项⽬:ZigBee⽆线传感⽹开发与配置 (44)6.9.实训项⽬:应⽤案例部署与开发 (44)7.对应典型职业活动 (44)8.包装清单 (46)9.产品服务 (47)9.1.产品交付安装及部署服务 (47)9.2.产品使⽤及实训培训服务 (48)9.3.故障处理及问题咨询服务 (49)1.产品概述物联⽹智慧⽣活实训平台(NES-PTSEC32),作为全国职业院校技能⼤赛中职组“物联⽹技术应⽤与维护”赛项指定器材,是XXX专门针对中职院校设计,⽤于物联⽹、计算机、电⼦、⽹络等相关专业的物联⽹技术实训教学产品。
该平台采⽤物联⽹基础环境与⾏业应⽤松耦合的设计理念,整个系统由柔性⼯位与⾏业应⽤套件两部分组成。
基于物联网的图形化虚拟仿真实验平台设计领兄【摘要】The virtual simulation platform proposed in this paper and working in Web environment is based on B/S struc?ture. The MySQL is adopted by the server. The Java language is used to profile the interface program,read the model data in da?tabase,and generate the Simulink simulation program. Matlab as the operation core is used to run the M?file to simulate the model file by calling the Java interface program and feed the simulation results back. The virtual simulation platform based on network was tested by means of two simulation examples to verify the validity of the platform.%提出的Web环境下的虚拟仿真平台基于B/S结构,服务器端采用MySQL数据库,使用Java语言编写接口程序,从数据库中读取模型数据并生成Simulink仿真程序,运算核心Matlab运行M文件,通过调用Java 接口程序对该模型文件进行仿真并返回仿真结果。
最后,结合两个仿真实例来测试基于网络的虚拟仿真平台,验证了该平台的有效性。
【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2017(040)001【总页数】5页(P32-35,40)【关键词】虚拟仿真平台;Matlab;Simulink;虚拟实验室【作者】领兄【作者单位】呼和浩特职业学院计算机信息学院,内蒙古呼和浩特 010051【正文语种】中文【中图分类】TN911-34;TM417近年来高校规模不断增大,学生人数的不断增加造成实验室设备资源紧张、不能满足学生要求的现象[1]。
•建设背景与目标•平台架构与功能设计•关键技术实现•平台应用与管理•建设方案实施与规划目•效益评估与可持续发展•风险评估与对策建议录建设背景2. 实验资源浪费严重1. 实验室管理效率低下4. 信息化技术发展3. 实验室安全问题实验室管理缺乏有效的监控手段,存在一定的安全隐患。
1. 提高实验室管理效率建设目标2. 优化实验资源配置3. 加强实验室安全保障4. 推动实验室信息化建设平台架构服务器端负责管理虚拟仿真实验资源,包括软件资源、数据存储、计算处理等,为客户端提供支持和保障。
网络通信通过校园网或互联网,实现客户端与服务器端的数据传输和通信,保障实验过程的顺畅进行。
客户端硬件标、键盘)等,用于提供虚拟仿真实验的操作界面和交互体验。
功能设计实验操作与控制实验模拟实验资源管理实验评估与反馈实验过程监控虚拟仿真技术基于3D建模和仿真算法的虚拟实验室通过3D建模技术,建立实验设备和实验场景的数字模型,再结合仿真算法,模拟实验过程和实验现象,让学生获得直观、真实的实验体验。
虚拟实验与真实实验的交互通过虚拟仿真技术,实现虚拟实验与真实实验的交互,让学生在虚拟环境中进行实验操作,同时不影响真实实验的进行。
物联网技术设备连接与数据采集远程监控与管理利用大数据技术,对实验室产生的海量数据进行存储和处理,包括设备数据、实验数据、人员数据等。
数据挖掘与决策支持通过大数据分析技术,挖掘数据背后的规律和趋势,为实验室管理提供数据支持和决策依据。
数据存储与处理大数据分析技术VS自动化管理利用人工智能技术,实现实验室的自动化管理,包括设备自动控制、实验自动安排、安全自动监控等。
要点一要点二智能化决策通过人工智能技术,对实验室数据进行深度学习,预测实验结果、优化实验方案等,提高实验效率和准确性。
AI智能管理技术实验室设备管理设备维护与保养设备申购与报废管理设备实时监控与报警学生管理学生信息录入收集并录入学生基本信息,如学号、姓名、性别、联系方式等,方便教师进行学生管理。
高校实验室虚拟仿真教学平台建设1. 引言1.1 背景介绍高校实验室在教学实践中起着至关重要的作用,是学生学习科学知识、培养实践能力的重要场所。
传统的实验教学存在一些问题,如实验设备、场地有限,实验操作难度大等,导致学生实际动手操作的机会有限,影响了实验教学效果。
为了解决这些问题,提高实验教学的质量和效率,许多高校开始探索利用虚拟仿真技术建设实验室虚拟仿真教学平台。
随着信息技术的发展,虚拟仿真技术在教育领域得到了广泛应用,为高校实验室的教学提供了新的可能。
通过搭建虚拟仿真教学平台,可以模拟出各种实验场景,让学生在虚拟环境中进行实验操作,从而提高了实验教学的灵活性和可操作性。
虚拟仿真教学平台可以扩大实验教学的覆盖范围,使更多学生有机会参与实验,提高了实验教学的效率和质量。
高校实验室虚拟仿真教学平台的建设对于提升实验教学水平,培养学生的实践能力,推动教育教学改革具有重要的意义和价值。
通过对平台建设的必要性、关键技术、功能设计与实现、应用效果评估、影响因素等方面的研究和探讨,可以进一步推动高校实验室虚拟仿真教学平台的发展和应用。
1.2 问题概述高校实验室虚拟仿真教学平台建设是当前高等教育领域面临的一个迫切问题。
随着信息技术的不断发展和教育教学模式的转变,传统的实验教学方式已经无法满足教学需求。
高校实验室资源有限,实验设备昂贵,实验安全隐患大,这些问题制约了实验教学质量和效率的提升。
急需建立一种新的教学模式来弥补实验教学的不足。
高校实验室虚拟仿真教学平台的建设是解决这一问题的有效途径。
通过虚拟实验平台,学生可以随时随地进行实验操作,不再受限于实验室资源和设备。
虚拟实验可以有效减少实验安全隐患,保障学生的人身安全。
虚拟实验平台还能提供更加生动直观的实验演示和实验数据分析,帮助学生更好地理解实验原理和实验结果。
高校实验室虚拟仿真教学平台的建设对于提高实验教学的质量和效率具有重要意义。
1.3 研究意义高校实验室虚拟仿真教学平台建设具有重要的研究意义。
“物联网行业实训仿真”软件1.仿真系统介绍“物联网行业实训仿真”软件是一款虚拟的物联网系统安装与维护的学习资源,它不仅有高真实度的实验设备与实验过程,模拟与实际操作高贴合度的实验平台,给学生、老师以身临其境之感,美观的界面、迎合学生的心理、吸引注意力,覆盖现阶段物联网教学中的常用的全部设备在硬件教学实训之前,旨向学员提供一种在仿真实验环境和对象中,进行基础掌握、设备扩展、开发创新的仿真实训教学的新型产品。
其选取具有典型意义的物联网感知层基础设备为基础,结合可灵活部署的移动实训台。
通过网关、移动工控终端和物联网云平台之间,不同的搭配、组合,为学生提供云平台接入、网关直连、平板直连,PC直连四种不同的数据采集、流转、处理模式。
可更好的帮助学生从物联网理论学习过渡到实际动手操作,培养学生在物联网综合应用的动手实践。
2.仿真系统特点物联网基础实训仿真系统为学生的仿真实训提供了一套组态开发平台,该平台包括图形化组态应用和硬件数据源仿真两大模块:其中图形化组态应用系统为底层硬件开发者提供图形化界面定制工具,无需编程即可快速完成具备拖拉布局特效的应用系统的发布;硬件数据源仿真系统为上层软件工程师提供虚拟的硬件数据,通过选择不同的硬件组件单元,并设置数据属性,即可按照用户设定的逻辑为上层应用提供数据支撑。
图2- 1仿真平台架构⚫虚实结合:通过仿真平台可以直观的观察底层的工作原理、数据传输等,同时结合硬件实训产品即可实时的展现实验流程与效果。
⚫时空不受限:仿真平台在教学过程中,老师和学生可不受时间和空间限制,随时方便的进行学习。
⚫创新形态:仿真平台可脱离硬件实训产品进行实训,是一种创新的教学资产形态。
⚫安全省空间:仿真平台在教学过程中,可以让老师和学生避免实际设备产生的不必要的意外和事故;通过虚拟仿真设备和场地,更节约空间。
⚫便利直观:软件完全仿真相关设备和详细的实验设置,更方便老师开展实验教学;通过模拟仿真,更直观的展示底层的原理和数据。
国家虚拟仿真实验教学项⽬共享平台(实验空间)PHPSDK 使⽤XJWT标准,此标准基于JSON Web Token (JWT)开发。
XJWT包含三个参数:header, payload, signature,因此⽣成token就要先获得这三个参数。
class IlabJwt{public$TYPE_RESERVED = 0;public$TYPE_JSON = 1;public$TYPE_SYS = 2;public static$enableLog = true;public static$logger = null;public$appName = 'test';public$issuerId = 100400;public$secretKey = '16jmp2';public$aesKey = 'SbYymvfZ8UjEmShxRAB0b1Dtaa0uGjDOOJa/f0Mbuo4=';public function is_64bit(){$int = "9223372036854775807";$int = intval($int);if ($int == "9223372036854775807") {/* 64bit */return 'J';}elseif ($int == 2147483647) {/* 32bit */exit('请使⽤64位的 PHP');}else{/* error */return 'error';}}public function getJwt($body){$body = json_encode($body, JSON_UNESCAPED_UNICODE); //JSON_UNESCAPED_UNICODE 必须$header = $this->packHeader();$body = $this->encrypt($body);$base64Header = base64_encode($header);$base64Payload = base64_encode($body);$base64Signature = base64_encode($this->sign($base64Header, $base64Payload));$xjwt = urlencode($base64Header.'.'.$base64Payload.'.'.$base64Signature);return$xjwt;}public function packHeader(){$header = '';$expiry = round((microtime(true) + 900) * 1000); //900秒过期时间$header .= pack($this->is_64bit(), $expiry);$type = pack('n', $this->TYPE_JSON);$header .= $type[1];$header .= pack($this->is_64bit(), $this->issuerId);return$header;}public function encrypt($body){$payload = '';//前接8字节随机整数$randLong = pack($this->is_64bit(), rand(0, PHP_INT_MAX));$payload .= $randLong;$payload .= $body;//补齐为64字节的整数倍$tempLen = strlen($payload) + 1;$paddingLen = 16 - $tempLen % 16;$padding = str_pad('', $paddingLen + 1, pack('c', $paddingLen));$payload .= $padding;//aes加密$aesKey = base64_decode($this->aesKey);$iv = substr($aesKey, 0, 16);$payload = openssl_encrypt($payload, 'AES-256-CBC', $aesKey, OPENSSL_RAW_DATA | OPENSSL_NO_PADDING, $iv);return$payload;}public function sign($base64Header, $base64Payload){$signature = hash_hmac('sha256', $base64Header . '.' . $base64Payload, $this->secretKey, true);return$signature;}public function getBody($jwt){list($base64Header, $base64Payload, $base64Signature) = explode('.', $jwt);$header = base64_decode($base64Header);$payload = base64_decode($base64Payload);$signature = base64_decode($base64Signature);if (!$this->validateSignature($signature, $base64Header, $base64Payload)) {// var_dump('Signature is invalid.');var_dump('Signature is invalid.');return 'error:Signature is invalid.';}//header:expiry$expiry = substr($header, 0, 8);if ($this->isExpired($expiry)) {var_dump('Data is expired.');return 'error:Data is expired.';}//header:type$type = substr($header, 8, 1);if (!$this->isValidType($type)) {var_dump('Type is invalid.');return 'error:Type is invalid.';}//header:issuerid$issuerId = substr($header, 9);if (!$this->isValidIssuer($issuerId)) {var_dump('Issuer is invalid.');return 'error:Issuer is invalid.';}//payload$body = $this->decrypt($payload);if (!$body) {return 'error:The wrong payload';}//['id' => xxx, 'un' => 'xxx', 'dis' => 'xxx']return json_decode($body, true);}public function isExpired($expiry){$expiry = unpack($this->is_64bit(), $expiry);$expiry = $expiry[1] / 1000;var_dump('Expiry : ' . date("Y-m-d H:i:s",intval($expiry)));return (time() < $expiry);}public function isValidType($type){$type = unpack('n', "\0" . $type);$type = $type[1];var_dump('Type : ' . $type);return$type === $this->TYPE_JSON;}public function isValidIssuer($issuerId){$issuerId = unpack($this->is_64bit(), $issuerId);$issuerId = $issuerId[1];var_dump('IssuerId : ' . $issuerId);return$issuerId === $this->issuerId;}public function decrypt($payload){$aesKey = base64_decode($this->aesKey);$iv = substr($aesKey, 0, 16);$data = openssl_decrypt($payload, 'AES-256-CBC', $aesKey, OPENSSL_RAW_DATA | OPENSSL_NO_PADDING, $iv);$dataLen = strlen($data);$paddingLen = unpack('n', "\0" . $data[$dataLen - 1]);$paddingLen = $paddingLen[1];$body = substr($data, 8, - $paddingLen - 1);var_dump('Body : ' . $body);return$body;}public function validateSignature($signature, $base64Header, $base64Payload){$caculatedSignature = $this->sign($base64Header, $base64Payload);var_dump('Caculated signature (base64 code) : ' . base64_encode($caculatedSignature). ', received signature (base64 code) : ' . base64_encode($signature));return (base64_encode($caculatedSignature) === base64_encode($signature));}public function log($message, $type = 'info', $errno = null, $error = '', $file = null){return;}}使⽤⽅法:$token = (string)$_GET['token'];$ilab = new IlabJwt();$result = $ilab->getBody($token);var_dump($result); #技术⽀持⽅倍⼯作室⽰例:/tests/Ilab.php?token=AAABbRVKvGoBAAAAAAABiDA%3D.FN8Stlr2dWWsswAOq%2FlcJSboAOwzXGSb0nzPV7Ek1eiDBRJOT%2BZgllMiIwI4CtylOMrs6TaIW2HIeRxEqpwdM79SBpwuRbiyW4mLudHVrsHm1v2A7z1DYa 返回array(5) {["id"]=>int(854)["un"]=>string(5) "test4"["dis"]=>string(18) "实验空间测试"["orderId"]=>string(0) ""["key"]=>string(172) "6bvL4uSUhZPCpKaSa8hA400uusujXi8HqP/dTRFjWA6EoSOBjnXzIcg9C0DhG6SaHYbSDuoX6pTvnIbP6wDGm2tjZClJNxpPLHR693dznJCBrwi7hFRlFeSdehBuE+BMRc1NDWoXNCEeDXbrOs2UblO5UqMbGk+WRL3gudRnIlw="}。
第11卷第2期2011年6月南京工业职业技术学院学报Jour nal o fNan ji n g Institute o f I ndustry Techno logyV o.l 11,N o .2J un .,2011收稿日期:2011 04 14基金项目:江苏智能传感器网络工程技术研究开发中心开放基金项目(编号:ZK10 04 02作者简介:戴娟(1966 ,女,江苏丹阳人,南京工业职业技术学院副教授,高级工程师;倪瑛(1979 ,女,江苏丹徒人,南京工业职业技术学院讲师。
智能传感器物联网综合实训平台的设计戴娟,倪瑛(南京工业职业技术学院电气与电子工程学院,江苏南京 210046摘要:提出了智能传感器物联网综合实训平台的设计方案。
此方案的硬件结构是以先进的ARM 9系列的S3C2440为控制核心,通过增加外围模块来实现的。
此综合实训平台解决了高职院校物联网专业实验、实训对象缺乏的问题,弥补了相关操作及仪器设备的空缺。
关键词:智能传感器;物联网;综合实训平台;ARM 9中图分类号:G642.44 文献标识码:A 文章编号:1671 4644(201102 0064 03引言物联网[1]是通过信息传感设备,按约定的协议实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络,其主要特征是通过射频识别、传感器等方式获取物理世界的各种信息,结合互联网、移动通信网等网络进行信息的传送与交互,采用智能计算技术对信息进行分析处理,从而提高对物质世界的感知能力,实现智能化的决策和控制。
在今年下半年,全国共22所高职院校将招收物联网专业的学生。
高职院校的人才培养目标,一直是以就业为导向,培养高技能应用型人才。
物联网本身是应用性很强的学科,仅仅传授基本概念和基础知识是不够的,要从实验和应用入手,切实培养出符合企业和社会需求的物联网实用人才。
因此在高职院校物联网专业的课程体系中,每一学期都安排相应的综合实训课程或课程设计环节。
综合实训的目的就是将学生学习的专业知识融合到实际的项目中,通过实训项目的实施,使学生进一步巩固专业知识,从而掌握专业的工作技能。
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物联网智能感知虚拟仿真实验教学平台1采用虚拟仿真实验手段所解决的问题在物联网专业的实验教学和设计教学过程中包括了大量常规实验教学条件下无法开展的、不可及和不可逆、高成本的实验内容。
在物联网智能感知实验教学中采用虚拟仿真实验手段非常重要和必要,通过虚实结合的模式提高实验的深度和广度,较大提升了学生的设计创新潜力。
2 虚拟仿真实验教学项目(1)传感器原理虚拟仿真实验该部分实验内容的开展在虚拟仿真平台软件环境下进行,在该部分实验教学中,学生可学习WSN的网关以及各种传感器的使用,如表1所示。
(2)无线传感器网络虚拟实验。
无线传感器网络虚拟实验学习WSN的网关以及各种传感器的使用。
实验本着“虚实结合”的原则进行,仿真的网关及各种传感器根据真实设备的使用方式及上位机开发接口进行设计,如图1(c)所示。
(3)RFID虚拟仿真实验。
RFID通过无线通信实现读卡器与标签之间的交互,通信过程复杂且难以捕捉,常规实验平台对RFID工作原理表达不直观。
RFID虚拟仿真实验室结合传统实验平台,对RFID工作过程、RFID标签存储结构直观表达,方便深入理解RFID工作原理与操作方法。
平台通过构建电源、125KHZ读写器、13.56MHZ 读写器、900MHZ读写器、125KHZ标签、13.56MHZ标签、900MHZ标签等虚拟设备,如图1(b)所示。
3 总结通過虚拟仿真实验的开放,有效的证明了以下特点:1)虚拟仿真不受时间和空间限制,方便学生学习;2)虚拟仿真设备不容易损坏,避免某些器件损坏导致实验失败;3)虚拟仿真平台器件库丰富,不局限于传统实验平台,便于自主设计性实验、创新实验的实施;4)虚拟仿真更有利于模拟自然环境与条件,如极端环境温湿度,更直观的展示底层的原理和数据,提高学习效率。
《基于容器虚拟化技术的移动物联网仿真实验平台的设计与实现》篇一一、引言随着移动物联网(IoT)技术的快速发展,移动设备与物联网的连接日益普及,对于移动物联网的仿真实验平台的需求也日益增强。
为了满足这一需求,本文提出了一种基于容器虚拟化技术的移动物联网仿真实验平台的设计与实现方案。
该平台通过容器虚拟化技术,为移动物联网的研发、测试和仿真提供了高效、灵活的解决方案。
二、平台设计1. 总体设计本平台采用基于容器的虚拟化技术,将物理硬件资源抽象为多个独立的虚拟环境,每个虚拟环境中可以运行一个或多个移动物联网设备及其相关应用。
通过这种方式,我们可以模拟出各种复杂的物联网场景,以满足不同用户的需求。
2. 技术架构平台的技术架构包括三个层次:基础设施层、平台层和应用层。
基础设施层提供物理硬件资源和网络资源;平台层负责容器的创建、管理和调度;应用层则提供各种移动物联网设备的仿真和实验功能。
3. 关键技术(1)容器虚拟化技术:采用轻量级的容器技术,实现资源的快速隔离和复用。
(2)云计算技术:利用云计算的弹性伸缩和按需分配的特性,满足不同用户的计算需求。
(3)物联网通信协议:支持各种常见的物联网通信协议,以模拟复杂的物联网场景。
三、平台实现1. 硬件资源虚拟化通过容器虚拟化技术,将物理硬件资源抽象为多个独立的虚拟环境。
每个虚拟环境具有独立的操作系统和资源分配,从而实现资源的快速隔离和复用。
2. 容器管理平台提供容器创建、管理、调度和销毁的功能。
用户可以根据自己的需求,灵活地创建和管理容器,以适应不同的实验场景。
3. 移动物联网设备仿真平台支持各种常见的移动物联网设备的仿真,包括传感器、执行器、网关等。
用户可以通过平台提供的API或界面,方便地进行设备的配置和仿真。
4. 实验功能平台提供丰富的实验功能,包括设备间的通信、数据传输、数据处理等。
用户可以根据自己的需求,进行各种复杂的物联网场景的仿真和实验。
四、平台应用与效果本平台在移动物联网的研发、测试和仿真方面具有广泛的应用。
Experience Exchange经验交流DCW271数字通信世界2021.010 引言物联网虚拟仿真类实验教学系统培养大学生创造性思维、网络编程能力和虚拟仿真设计能力。
在国家开展仿真实验室建设条件下,我们提出物联网虚拟仿真类实验教学项目开发,进而建设相关的实验室,将其作用于信息类相关专业的实训过程,对学生物联网设计和虚拟仿真设计起到积极的促进作用,同时也可以让学生更好地获知物联网相关信息、在适当的时机和环境中投入信息技术的应用与实践,拓展就业渠道和相关研究领域。
基于物联网虚拟仿真类实验教学项目的实验套件开发不仅能够为信息类专业的特色和专业方向服务,而且还可以将其与课程教学相结合,提高学生的学习兴趣。
其中,基于物联网虚拟仿真类实验教学项目的实验套件开发可以利用传感器与自动识别设备实现数字媒体信息的采集,并结合ARM 、单片机、树莓派等控制系统和数据处理系统,进行电机、舵机的控制,把数据与局域网和互联网建立数字信息传输的实际实验,同时开发虚拟超市售货系统、虚拟老人看护系统、虚拟智能家居系统等虚拟实验,培养了学生的数字媒体信息处理与传输技术应用能力;增强了学生对虚拟现实技术的应用能力;提高了学生软件技术开发能力;同时进一步加强以ARM 为主体,传感器和网络技术为辅助的物联网教学内容。
该实验系统把物联网器件与半实物和VR 设备相连,更好的建立虚拟物联网仿真系统。
此外,该实验系统可应用于大学生创新创业大赛和实验室开放管理等系统。
1 物联网虚拟仿真类实验在教学中应用物联网虚拟仿真类实验教学项目的实验套件可以综合《单片机程序设计》、《嵌入式程序设计》、《虚拟现实技术》、《传感器技术》和毕业设计等课程内容,一方面提高学生的理论学习兴趣,加深课程理解,另一方面提高学生的实践和应用能力。
物联网虚拟仿真类实验教学适用于多个专业。
信息类的专业课程都与专业方向综合实训相连,把物联网实验套件应用到专业方向综合实训,不但可以增加课程设计的教学内容,而且还可以创新性实验的开设。
智能制造虚拟仿真实验教学平台的建设与应用作者:高鹏飞于超闫星港詹梅李宏伟来源:《中国教育技术装备》2021年第02期摘要鑒于智能制造是现代工业发展的必然趋势和终极目标,培养具有智能制造专业知识、实践和创新能力的人才具有重要意义。
针对传统实体型实验教学模式受限于设备要求高、成本高等因素,在智能制造专业课程实验教学中应用困难的问题,以复杂异型曲面件旋压成形为典型案例,建立可实现成形信息自主感知、自主学习建模、自主决策与自主控制四大智能功能的智能制造虚拟仿真实验教学平台,并通过学习、实践、创新三个层次递进的教学模式,获得良好的教学成效。
关键词智能制造;虚拟仿真实验教学平台;智能成形技术概论中图分类号:G642 文献标识码:B文章编号:1671-489X(2021)02-0019-04Development and Application of Virtual Simulation Experiment Teaching Platform for Intelligent Manufacturing//GAO Pengfei, YU Chao, YAN Xinggang, ZHAN Mei, LI HongweiAbstract Intelligent manufacturing is the inevitable trend and theultimate goal for the development of modern manufacturing indus-try. In view of this, it is of great significance to cultivate talents whopossess the professional knowledge and the abilities of practice andinnovation in intelligent manufacturing. However, it is extremely difficult to apply the traditional entity teaching mode to the experi-ment teaching of intelligent manufacturing due to the limitations ofthe high requirements and cost of manufacturing equipment. To thisend, taking the spinning of complex curved surface component as thetypical case, a virtual simulation experiment teaching platform for intelligent manufacturing was established. This teaching platform can realize four intelligent functionalities, which are autonomous perception of forming information, autonomous learning and mode-ling, self-decision, and self-control. On these bases, the progressive teaching mode of three levels of learning, practice, and innovation was carried out, and promising teaching results have been achieved.Key words intelligent manufacturing; virtual simulation experiment teaching platform; introduction to intelligent forming technology1 引言近年来,随着工业和信息技术的飞速发展,以智能制造为核心的新一轮工业革命兴起,世界主要国家都在积极探索这种极具发展潜力的新型制造模式,如德国提出工业4.0计划,美国发布了先进制造业国家战略计划。
虚拟仿真实验教学平台使用指南第一章:概述 (3)1.1 平台简介 (3)1.2 使用目的与意义 (3)1.2.1 使用目的 (3)1.2.2 使用意义 (4)第二章:平台登录与注册 (4)2.1 注册流程 (4)2.1.1 访问平台 (4)2.1.2 注册 (4)2.1.3 填写注册信息 (4)2.1.4 阅读并同意用户协议 (5)2.1.5 提交注册 (5)2.1.6 验证邮箱 (5)2.1.7 完成注册 (5)2.2 登录流程 (5)2.2.1 访问平台 (5)2.2.2 登录 (5)2.2.3 填写登录信息 (5)2.2.4 登录 (5)2.3 密码找回与修改 (5)2.3.1 密码找回 (5)2.3.2 密码修改 (6)第三章:界面导航与功能模块 (6)3.1 主界面布局 (6)3.2 功能模块介绍 (6)3.3 快捷操作指南 (7)第四章:实验项目选择与创建 (7)4.1 实验项目分类 (7)4.2 实验项目创建流程 (8)4.3 实验项目修改与删除 (8)第五章:实验操作指南 (8)5.1 实验步骤解析 (8)5.1.1 登录系统 (8)5.1.2 选择实验项目 (8)5.1.3 阅读实验指导书 (9)5.1.4 操作实验设备 (9)5.1.5 观察实验现象 (9)5.1.6 完成实验报告 (9)5.2 实验数据输入与输出 (9)5.2.1 数据输入 (9)5.2.2 数据输出 (9)5.3.1 系统故障 (9)5.3.2 实验设备故障 (9)5.3.3 实验数据丢失 (9)5.3.4 实验操作失误 (10)第六章:虚拟仿真实验工具 (10)6.1 工具箱功能介绍 (10)6.1.1 概述 (10)6.1.2 工具箱功能列表 (10)6.2 工具使用技巧 (10)6.2.1 实验参数设置技巧 (10)6.2.2 实验数据采集技巧 (10)6.2.3 实验结果分析技巧 (11)6.2.4 实验报告技巧 (11)6.3 工具操作注意事项 (11)6.3.1 实验参数设置注意事项 (11)6.3.2 实验数据采集注意事项 (11)6.3.3 实验结果分析注意事项 (11)6.3.4 实验报告注意事项 (11)第七章:实验数据管理与分析 (11)7.1 数据收集与存储 (11)7.1.1 数据收集 (11)7.1.2 数据存储 (12)7.2 数据处理与分析 (12)7.2.1 数据预处理 (12)7.2.2 数据分析 (12)7.2.3 数据挖掘 (12)7.3 数据导出与共享 (12)7.3.1 数据导出 (12)7.3.2 数据共享 (12)第八章:实验报告撰写与提交 (13)8.1 实验报告格式要求 (13)8.2 实验报告撰写技巧 (13)8.3 实验报告提交流程 (13)第九章:平台管理与维护 (14)9.1 用户管理 (14)9.1.1 用户注册与登录 (14)9.1.2 用户权限设置 (14)9.1.3 用户信息维护 (14)9.2 实验项目管理 (14)9.2.1 实验项目发布 (14)9.2.2 实验项目维护 (15)9.2.3 实验项目评价 (15)9.3 系统维护与更新 (15)9.3.2 系统升级 (15)9.3.3 系统故障处理 (15)9.3.4 系统安全防护 (15)第十章:常见问题与解答 (15)10.1 平台使用常见问题 (15)10.1.1 如何登录虚拟仿真实验教学平台? (15)10.1.2 平台支持哪些浏览器? (15)10.1.3 如何修改个人资料? (15)10.1.4 如何找回忘记的密码? (16)10.2 实验操作常见问题 (16)10.2.1 如何开始实验? (16)10.2.2 实验过程中遇到问题怎么办? (16)10.2.3 如何保存实验数据? (16)10.2.4 如何提交实验报告? (16)10.3 技术支持与反馈 (16)10.3.1 如何获取技术支持? (16)10.3.2 如何提交反馈? (16)10.3.3 平台更新与维护? (16)第一章:概述1.1 平台简介虚拟仿真实验教学平台是一款基于现代信息技术、网络技术和虚拟现实技术的教学辅助系统。
2020年第9期信息与电脑China Computer & Communication信息化教育基于物联网技术的物联网智能感知校园平台的应用探讨王玉兵(上海理想信息产业(集团)有限公司,上海 201315)摘 要:近年来,在人工智能、大数据、物联网等新兴技术的影响下,学校也迫切需求接受更多的新技术、新事物。
智慧校园的理念和建设需求已被众多的学校接受和使用,通过智慧校园建设能够使学校的管理秩序更加规范,避免资源浪费,提高学生的生活质量。
随着物联网、大数据技术、“互联网+”、NB 智能终端等技术越来越成熟,借助物联网智能感知校园平台打造一个安全、稳定、环保、节能、有序的智慧校园新格局是必然趋势。
关键词:物联网;智慧校园;物联网感知平台中图分类号:TN929.5;TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1003-9767(2020)09-246-03Discussion on Application of Internet of Things Intelligent Sensing CampusPlatform Based on Internet of Things TechnologyWang Yubing(Shanghai Ideal Information Industry (Group) Co., Ltd., Shanghai 201315, China)Abstract: In recent years, under the influence of artificial intelligence, big data, Internet of things and other emergingtechnologies, schools also urgently need to accept more new technologies and new things. The concept and construction needs ofsmart campus have been accepted and used by many schools. Through the construction of smart campus, the management order of the school can be more standardized, the waste of resources can be avoided, and the quality of life of students can be improved. With thetechnology of Internet of things, big data, "Internet+" and NB intelligent terminals becoming more and more mature, it is inevitable to build a new campus of smart, safe, stable, environmental protection, energy saving and orderly by means of intelligent campus platform of Internet of things.Key words: Internet of things; smart campus; internet of things perception platform0 引言近年来,物联网、大数据、云计算技术得到了长足的发展,其中物联网NB 设备得到了大量普及应用,因为物联网自身具备强大的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等技术优势,所以在很多方面得到了广泛应用,如远程检测、资产跟踪、智能交通、智慧医疗、智慧交通等。
物联网智能感知虚拟仿真实验教学平台
作者:袁鑫攀万烂军邹豪杰
来源:《科学导报·学术》2018年第06期
作者简介:袁鑫攀,男,博士;万烂军(通信作者),男,博士;邹豪杰,男,副教授
【中图分类号】 G642 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)06-0149-01
1采用虚拟仿真实验手段所解决的问题
在物联网专业的实验教学和设计教学过程中包括了大量常规实验教学条件下无法开展的、不可及和不可逆、高成本的实验内容。
在物联网智能感知实验教学中采用虚拟仿真实验手段非常重要和必要,通过虚实结合的模式提高实验的深度和广度,较大提升了学生的设计创新潜力。
2 虚拟仿真实验教学项目
(1)传感器原理虚拟仿真实验
该部分实验内容的开展在虚拟仿真平台软件环境下进行,在该部分实验教学中,学生可学习WSN的网关以及各种传感器的使用,如表1所示。
(2)无线传感器网络虚拟实验。
无线传感器网络虚拟实验学习WSN的网关以及各种传感器的使用。
实验本着“虚实结合”的原则进行,仿真的网关及各种传感器根据真实设备的使用方式及上位机开发接口进行设计,如图1(c)所示。
(3)RFID虚拟仿真实验。
RFID通过无线通信实现读卡器与标签之间的交互,通信过程复杂且难以捕捉,常规实验平台对RFID工作原理表达不直观。
RFID虚拟仿真实验室结合传统实验平台,对RFID工作过程、RFID标签存储结构直观表达,方便深入理解RFID工作原理与操作方法。
平台通过构建电源、125KHZ读写器、13.56MHZ读写器、900MHZ读写器、125KHZ标签、13.56MHZ标签、900MHZ标签等虚拟设备,如图1(b)所示。
3 总结
通过虚拟仿真实验的开放,有效的证明了以下特点:1)虚拟仿真不受时间和空间限制,方便学生学习;2)虚拟仿真设备不容易损坏,避免某些器件损坏导致实验失败;3)虚拟仿真
平台器件库丰富,不局限于传统实验平台,便于自主设计性实验、创新实验的实施;4)虚拟仿真更有利于模拟自然环境与条件,如极端环境温湿度,更直观的展示底层的原理和数据,提高学习效率。