物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)室在物聯(lián)網(wǎng)教育中的應(yīng)用

深圳市國(guó)泰安信息技術(shù)有限公司

● 項(xiàng)目背景

作為新一輪的信息技術(shù)革命，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略。因此隨著中國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代”向“物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代”的過(guò)渡，作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展根本要素的人才培養(yǎng)尤為關(guān)鍵。在新增專業(yè)名單中，“物聯(lián)網(wǎng)”成為最大熱門，各高職高校紛紛開(kāi)設(shè)相關(guān)專業(yè)。而“無(wú)師資、無(wú)教材、無(wú)基地”的尷尬現(xiàn)狀則成為橫在物聯(lián)網(wǎng)高端人才培養(yǎng)面前的一道鴻溝。目前在我國(guó)從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的人員，很大一部分都是半路出家，并沒(méi)有接受過(guò)系統(tǒng)和專業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)培訓(xùn)。尤其是要成為一名合格的物聯(lián)網(wǎng)人才，除了有扎實(shí)的理論知識(shí)外，還需要過(guò)硬的實(shí)踐能力。

浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院為省屬公辦全日制高等院校，經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易學(xué)院是其規(guī)模最大的院系，學(xué)院高度重視培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，校內(nèi)設(shè)有電子商務(wù)工作室、英語(yǔ)翻譯工作室、市場(chǎng)調(diào)查中心、國(guó)際貿(mào)易工作室、企業(yè)經(jīng)營(yíng)沙盤模擬實(shí)訓(xùn)中心、淘寶創(chuàng)業(yè)工作室、視覺(jué)營(yíng)銷中心、溫州名購(gòu)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)工作室、現(xiàn)代物流工作室等實(shí)踐基地。

基于此，國(guó)泰安公司為浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)室，建設(shè)內(nèi)容包括基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、科研開(kāi)發(fā)平臺(tái)及光纖傳輸實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。其中，基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)主要以物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)箱為主，能夠滿足60名學(xué)生同時(shí)上課的實(shí)訓(xùn)要求。應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)包含智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、能源管理實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、倉(cāng)儲(chǔ)物流實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)等物聯(lián)網(wǎng)八類行業(yè)的典型應(yīng)用。科研開(kāi)發(fā)平臺(tái)包含RFID讀寫系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)、ZigBee通信協(xié)議開(kāi)發(fā)平臺(tái)、DSP開(kāi)發(fā)平臺(tái)、Cortex-A8開(kāi)發(fā)平臺(tái)等滿足教師科研的8個(gè)平臺(tái)。另外，實(shí)訓(xùn)室還包含有綜合布線在內(nèi)的光纖傳輸實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于工程中學(xué)習(xí)的需要。

基于浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院對(duì)物流專業(yè)人才培養(yǎng)的需求方向，根據(jù)學(xué)校相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置情況及學(xué)校對(duì)物流實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的初步需求思路，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)完整的物流實(shí)訓(xùn)室建設(shè)綜合解決方案，包括基于物聯(lián)網(wǎng)的智能超市系統(tǒng)與基于物聯(lián)網(wǎng)的智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能超市防損系統(tǒng)模擬了一個(gè)真實(shí)的超市購(gòu)物防損環(huán)境，包括商品標(biāo)價(jià)、防盜管理與視頻監(jiān)控等功能，可以為學(xué)生提供一個(gè)真實(shí)的超市環(huán)境，切身體會(huì)商品的標(biāo)價(jià)、防損管理等每個(gè)流程。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，包括RFID智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)與出入庫(kù)管理系統(tǒng)，為學(xué)生提供了一個(gè)模擬的商品出入庫(kù)管理系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)旨在提高專業(yè)整體教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維習(xí)慣和能力，將教學(xué)理論與教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合，使教學(xué)工作更加科學(xué)化。

● 物聯(lián)網(wǎng)基于物流實(shí)訓(xùn)室的系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

1.物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)分為兩大模塊。第一大模塊為物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，第二大模塊為物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)儲(chǔ)RFID商品出入管理系統(tǒng)。基于環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)模塊，能夠?qū)ξ锪鲗?shí)訓(xùn)室的整體環(huán)境提供實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。客戶通過(guò)遠(yuǎn)程的終端如手機(jī)、平板電腦等不僅能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控物流實(shí)訓(xùn)室的溫度、濕度、煙霧、紅外等環(huán)境參數(shù)，而且能夠顯示由攝像機(jī)NVR傳來(lái)的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，做到了對(duì)實(shí)訓(xùn)室的全程全方位的監(jiān)控。基于RFID商品出入管理系統(tǒng)，利用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等各種信息化技術(shù)，客戶可以實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)物資自動(dòng)化識(shí)別、庫(kù)存準(zhǔn)確定位、實(shí)時(shí)報(bào)表輸出等一系列自動(dòng)化操作。

物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是一種用于對(duì)物流實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化智能系統(tǒng)，通過(guò)傳感器設(shè)備對(duì)人體、煙霧、溫度、濕度、光照度等進(jìn)行感知，通過(guò)主控網(wǎng)關(guān)實(shí)時(shí)收集這些環(huán)境數(shù)據(jù)并上傳到電腦主機(jī)。客戶可以通過(guò)智能終端如手機(jī)、平板電腦的終端軟件實(shí)時(shí)接收這些環(huán)境信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)物流實(shí)訓(xùn)室的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。與此同時(shí)，利用4路NVR攝像機(jī)，智能終端設(shè)備也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物流實(shí)訓(xùn)室的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控功能。

物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)儲(chǔ)RFID商品出入管理系統(tǒng)主要采用固定式RFID讀寫器實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)物資（貼有標(biāo)簽）的智能管理工作。它通過(guò)RFID技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)庫(kù)物資出入庫(kù)的自動(dòng)化識(shí)別及實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。①建立一個(gè)統(tǒng)一的商品數(shù)據(jù)庫(kù)，為商品出入庫(kù)的整個(gè)監(jiān)管提供可靠的數(shù)據(jù)支持。②非接觸式自動(dòng)識(shí)別出入庫(kù)商品，準(zhǔn)確了解和掌握出入庫(kù)商品的詳細(xì)信息，包括類別、編號(hào)、名稱、產(chǎn)地、廠商、規(guī)格、進(jìn)貨價(jià)、批發(fā)價(jià)等。③實(shí)現(xiàn)商品數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)共享和管理，掌握商品出入庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，并可以生成各種報(bào)表，為商務(wù)決策提供依據(jù)。

2.物聯(lián)網(wǎng)智能超市管理系統(tǒng)

超市管理系統(tǒng)主要包括三個(gè)子系統(tǒng)，即EAS防損監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)與智能貨架電子標(biāo)價(jià)牌管理系統(tǒng)。

EAS防損監(jiān)控系統(tǒng)即防盜系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到含有未解碼防盜標(biāo)簽的貨品經(jīng)過(guò)監(jiān)控區(qū)域時(shí)，會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要通過(guò)設(shè)置在超市的4個(gè)攝像頭采集現(xiàn)場(chǎng)信息，通過(guò)DVR進(jìn)行錄像與信息存儲(chǔ)，最后在終端PC機(jī)顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)超市的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

智能貨架電子標(biāo)價(jià)牌管理系統(tǒng)包括桌面發(fā)卡器與商品機(jī)價(jià)格管理軟件，通過(guò)該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)價(jià)牌中價(jià)格與商品信息的寫入與修改。另外，為方便起見(jiàn)，已上架商品的價(jià)格與商品信息的修改，可以使用RFID手持機(jī)實(shí)現(xiàn)。

傳統(tǒng)的理論課程無(wú)法滿足應(yīng)用類教學(xué)的需要，在課程中使用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)與設(shè)備，學(xué)生在接近真實(shí)的高度仿真的環(huán)境中模擬實(shí)訓(xùn)，真正做到了“教、學(xué)、做相結(jié)合”，不但提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)抽象理論的理解，而且節(jié)省了教師大量的備課時(shí)間和精力，從而為學(xué)校節(jié)省了時(shí)間、空間、教學(xué)設(shè)備、常規(guī)實(shí)操耗材消耗的投入成本。

● 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的必要性

北京師范大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式研究中心專家認(rèn)為，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用性非常強(qiáng)的學(xué)科，僅傳授技術(shù)是一定不夠的，要從應(yīng)用入手，這樣才能產(chǎn)生更大的社會(huì)價(jià)值，對(duì)于學(xué)生而言，就業(yè)也才不會(huì)成為“老大難”。國(guó)泰安物聯(lián)網(wǎng)綜合實(shí)訓(xùn)室正是與課程教學(xué)相配套的綜合性實(shí)驗(yàn)室。國(guó)泰安物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室集教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新、演示和研發(fā)功能于一體，可作為整個(gè)學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)的中心，亦可作為多個(gè)學(xué)科的實(shí)訓(xùn)基地。除了基本的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)外，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室還提供模擬物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用展示和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品展示。“實(shí)踐出真知”，模擬應(yīng)用演示能夠直觀展示各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，使學(xué)生直觀、直接體會(huì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景，不只是每一個(gè)點(diǎn)，而是可以了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的整個(gè)系統(tǒng)，以激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生理解能力，促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，真正提高教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到事半功倍的效果。endprint