物联网系统课程设计方案

物联网系统课程设计方案
物联网系统课程设计方案

物联网系统课程设计

学系名称:物联网工程

班级名称:物联网工程 2 班

学生姓名:朱泓锦 20136239

指导教师:肖迎元助教:

二零一六年十月

摘要

智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分。它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。随着电子工业的发展,智能技术广泛运用于各种领域,运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。

以arduino程序和蓝牙模组,app为基础,是蓝牙模组,arduino 小车和手机之间信息交互的关键。本课题所研究的物联网应用系统以arduino程序为核心,利用蓝牙模组,arduino小车和app等实现基本功能。

基本功能:利用蓝牙模组和app之间的信息交互,控制小车的移动,从而达到无线控制的效果

注:仅能实现小车的基本操作

关键词:arduino程序,arduino小车,app,蓝牙模组

1 绪论

随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。

1.1 选题背景

随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实现适应能力,能自动避障,可以智能规划路径。

智能化作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。同遥控小车不同,遥控小车需要人为控制转向、启停和进退,比较先进的遥控车还能控制器速度。常见的模型小车,都属于这类遥控车;智能小车,则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制,无需人工干预。操作员可以通过修改智能小车的计算机程序来改变它的行驶方向。因此,智能小车具有再编程的特性,是机器人的一种。

中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题,开始着力研究智能化。从概念的引进到实验室研究的实现,再到现在高端领域(航

天航空、军事、勘探等)的应用,这一过程为智能化的全面发展奠定基石。智能化全面的发展是实现其对资源的合理充分利用,以尽可能少的投入得到最大的收益,大大提高工业生产的效率,实现现有工业生产水平从自动化向智能化升级,实现当今智能化发展由高端向大众普及。从先前的模拟电路设计,到数字电路设计,再到现在的集成芯片的应用,各种能实现同样功能的元件越来越小为智能化产物的生成奠定了良好的物质基础。

智能小车,是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。

1.2 智能小车研究现状

智能车辆作为智能交通系统的关键技术,是许多高新技术综合集成的载体。智能车辆驾驶是一种通用性术语,指全部或部分完成一项或多项驾驶任务的综合车辆技术。智能车辆的一个基本特征是在一定道路条件下实现全部或者部分的自动驾驶功能,下面简单介绍一下国内外智能小车研究的发展情况。

1.2.1 国外智能车辆研究现状

国外智能车辆的研究历史较长,始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段:

第一阶段 20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS(Automated Guided Vehicle System)。该系统只是一个运行在固定线路上的拖车式运货平台,但它却具有了智能车辆最基本得特征即无人驾驶。早期研制AGVS的目的是为了提高仓库运输的自动化水平,应用领域仅局限于仓库内的物品运输。随着计算机的应用和传感技术的发展,智能车辆的研究不断得到新的发展。

第二阶段从80年代中后期开始,世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲,普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索。在美洲,美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟(NAHSC),其目标之一就是研究发展智能车辆的可能性,并促进智能车辆技术进入实用化。在亚洲,日本于1996年成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会,主要目的是研究自动车辆导航的方法,促进日本智能车辆技术的整体进步。进入80年代中期,设计

和制造智能车辆的浪潮席卷全世界,一大批世界著名的公司开始研制智能车辆平台。

第三阶段从90年代开始,智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是,美国卡内基.梅隆大学(Carnegie Mellon University)机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车(Navlab1—Navlab10)的研究,取得了显著的成就。

目前,智能车辆的发展正处于第三阶段。这一阶段的研究成果代表了当前国外智能车辆的主要发展方向。在世界科学界和工业设计界中,众多的研究机构研发的智能车辆具有代表性的有:

德意志联邦大学的研究1985年,第一辆VaMoRs智能原型车辆在户外高速公路上以100km/h的速度进行了测试,它使用了机器视觉来保证横向和纵向的车辆控制。1988年,在都灵的PROMRTHEUS项目第一次委员会会议上,智能车辆维塔(VITA,7t)进行了展示,该车可以自动停车、行进,并可以向后车传送相关驾驶信息。这两种车辆都配备了UBM视觉系统。这是一个双目视觉系统,具有极高的稳定性。

荷兰鹿特丹港口的研究智能车辆的研究主要体现在工厂货物的运输。荷兰的Combi road系统,采用无人驾驶的车辆来往返运输货物,它行驶的路面上采用了磁性导航参照物,并利用一个光阵列传感器去探测障碍。荷兰南部目前正在讨论工业上利用这种系统的问题,政府正考虑已有的高速公路新建一条专用的车道,采用这种系统将货物从鹿特丹运往各地。

日本大阪大学的研究大阪大学的Shirai实验室所研制的智能小车,采用了航位推测系统(Dead Reckoning System),分别利用旋转编码器和电位计来获取智能小车的转向角,从而完成了智能小车的定位。

另外,斯特拉斯堡实验中心、英国国防部门的研究、美国卡内基梅隆大学、奔驰公司、美国麻省理工学院、韩国理工大学对智能车辆也有较多的研究。

1.2.2 国内智能车辆研究现状

相比于国外,我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚,开始于20世纪80年代。而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家,并且存在一定得技术差距,但是

我们也取得了一系列的成果,主要有:

(1)中国第一汽车集团公司和国防科技大学机电工程与自动化学院与2003年研制成功我国第一辆自主驾驶轿车。该自主驾驶轿车在正常交通情况下的高速公路上,行驶的最高稳定速度为13km/h,最高峰值速度达170km/h,并且具有超车功能,其总体技术性能和指标已经达到世界先进水平。

(2)南京理工大学、北京理工大学、浙江大学、国防科技大学、清华大学等多所院校联合研制了7B.8军用室外自主车,该车装有彩色摄像机、激光雷达、陀螺惯导定位等传感器。计算机系统采用两台Sun10完成信息融合、路径规划,两台PC486完成路边抽取识别和激光信息处理,8098单片机完成定位计算和车辆自动驾驶。其体系结构以水平式结构为主,采用传统的“感知-建模-规划-执行”算法,其直线跟踪速度达到20km/h,避障速度达到5-10km/h。

智能车辆研究也是智能交通系统ITS的关键技术。目前,国内的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究。随着ITS研究的兴起,我国已形成一支ITS技术研究开发的技术专业队伍。并且各交通、汽车企业越来越加大了对ITS及智能车辆技术研发的投入,整个社会的关注程度在不断提高。交通部已将ITS研究列入“十五”科技发展计划和2010年长期规划。相信经过相关领域的共同努力,我国ITS及智能车辆的技术水平一定会得到很大提高。

可以预计,我国飞速发展的经济实力将为智能车辆的研究提供一个更加广阔的前景。我们要结合我国国情,在某一方面或某些方面,对智能车进行深入细致的研究,为它今后的发展及实际应用打下坚实的基础。

1.3 课题主要内容

本课题南京嵌入之梦工作室的fira智能小车平台,选择通用、价廉的Arduino单片机为控制平台,通过细化设计要求,结合传感器技术和电机控制技术相关知识实现小车的各种功能。实现小车的前进倒退、转向行驶,达到设计目标。

2 智能小车总体结构

2.1 方案综述

本设计以两直流电动机为主驱动,通过各类传感器件来采集各类信息,送入主控单元Arduino单片机处理数据后完成相应动作,以达到自身控制。电机驱动电路采用H桥驱动模块,驱动2个直流电机;最后由控制单元处理数据后通过编程有序合理的将各模块信号整合在一起并完成相应动作,实现了智能控制,相当于简易机器人。

根据设计的作品要达到的效果,本系统以Arduino单片机为核心控制器,主要由电源模块、电机驱动模块、构成。系统的结构框图如下图1所示。

图2.1 系统结构框图

2.2 主控单元方案比较与选择

按照题目要求,控制器主要用于控制电机,通过相关传感器对路面的轨迹信息进行处理,并将处理信号传输给控制器,然后控制器做出相应的处理,实现小车的自动循迹和自动避障。

方案一:可以采用ARM为系统的控制器,优点是该系统功能强大,片上外设集成度搞密度高,提高了稳定性,系统的处理速度也很高,适合作为大规模实时系统的控制核心。

方案二:采用Arduino单片机作为系统控制的方案。Arduino单片机算术运算功能强,软件编程灵活、自由度大,功耗低、体积小、技术成熟,成本也比ARM低。

考虑到性价比问题,本设计选择用Arduino单片机做控制器。

2.3 “小车”的必要的信息

步进电机参数:

步进电机技术要求:

步进电机示例图:

智能小车底盘参考电路图:

蓝牙模块:

3智能小车的大脑

这是学习单片机应用的平台,而单片机的种类众多,除了流行的 8位机:51、AVR、PIC系列,还有日渐被接受的 16位机 MSP430系列,以及最近升势很猛的 ARM Cortex‐M系列,这些单片机各有优势,无法说谁好谁坏,完全取决于学习者的需求和喜好,此外还有越来越接近 MCU的DSP,所以我将这个权力交还给用户。而且我认为:所谓单片机应用学习,最核心的就是能自己消化一个 MCU,根据控制需求自己分配 MCU 的资源,编写相应的程序,使之能按自己的想法工作。这才是掌握单片机应用的关键!

5.1 Arduino单片机简介

Arduino单片机,是一块基于开放源代码的USB接口Simple i/o接口板(包括12通道数字GPIO,4通道PWM输出,6-8通道10bit ADC输入通道),并且具有使用类似Java,C语言的IDE集成开发环境。

让您可以快速使用Arduino语言与Flash或Processing…等软件,作出互动作品。

Arduino可以使用开发完成的电子元件例如Switch或sensors或其他控制器、LED、步进马达或其他输出装置。Arduino也可以独立运作成为一个可以跟软件沟通的接口,例如说:flash、processing、Max/MSP、VVVV 或其他互动软件…。Arduino开发IDE接口基于开放源代码原,可以让您免费下载使用开发出更多令人惊艳的互动作品。

Arduino单片机特色:

1、开放源代码的电路图设计,程序开发接口免费下载,也可依需求自己修改。

2、使用低价格的微处理控制器(ATMEGA8或ATmega128)。可以采用USB接口供电,不需外接电源。也可以使用外部9VDC输入

3、Arduino支持ISP在线烧,可以将新的“bootloader”固件烧入ATmega8或ATmega128芯片。有了bootloader之后,可以通过串口或者USB to Rs232线更新固件。

4、可依据官方提供的Eagle格式PCB和SCH电路图,简化Arduino模组,完成独立运作的微处理控制。可简单地与传感器,各式各样的电子元件连接(EX:红外线,超音波,热敏电阻,光敏电阻,伺服马达,…等)

5、支持多种互动程序,如:Flash、Max/Msp、VVVV、PD、C、Processing

6、应用方面,利用Arduino,突破以往只能使用鼠标,键盘,CCD等输入的装置的互动内容,可以更简单地达成单人或多人游戏互动。

5.2 Arduino单片机引脚简介

Arduino的数字I/O被分成两个部分,其中每个部分都包含有6个可用的I/O 管脚,即管脚2到管脚7和管脚8到管脚13。在数字电路中开关(switch)是一种基本的输入形式,它的作用是保持电路的连接或者断开。Arduino从数字I/O 管脚上只能读出高电平(5V)或者低电平(0V),因此我们首先面临到的一个问题就是如何将开关的开/断状态转变成Arduino能够读取的高/低电平。解决的办法是通过上/下拉电阻,按照电路的不同通常又可以分为正逻辑(Positive Logic)和负逻辑(Inverted Logic)两种。

A rduino的优势在于对数字信号的识别和处理,但我们所生活的真实世界并不是数字(digital)化的,简单到只要用0和1就能够表示所有的现象。例如温度这一我们已经司空见惯的概念,它只能在一个范围之内连续变化,而不可能发生像从0到1这样的瞬时跳变,类似这样的物理量被人们称为是模拟(analog)的。Arduino是无法理解这些模拟量的,它们必须在经过模数转换后变成数字量后,才能被Arduino进一步处理。

像温度这样的数据必须先被转换成微处理器能够处理的形式(比如电压),才能被Arduino处理,这一任务通常由各类传感器(sensor)来完成的。例如,电路中的温度传感器能够将温度值转换成0V到5V间的某个电压,比如0.3V、3.27V、4.99V等。由于传感器表达的是模拟信号,它不会像数字信号那样只有

简单的高电平和低电平,而有可能是在这两者之间的任何一个数值。至于到底有多少可能的值则取决于模数转换的精度,精度越高能够得到的值就会越多。

Arduino所采用的ATmega8微处理器一其有6个模数转换器(ADC,Analog to Digital Converter),每一个模数转换器的精度都是10bit,也就是说能够读取1024(2^10 = 1024)个状态。在Arduino的每一个模拟输入管脚上,电压的变化范畴是从0V到5V,因此Arduino能够感知到的最小电压变化是4.8毫伏(5/1024 = 4.8mV)。

图5.2 Arduino单片机引脚定义

就像模拟输入一样,在现实的物理世界中我们经常需要输出除了0和1之外的其他数值。例如,除了想用微控制器找开或者关闭电灯之外,我们还会想控制灯光的亮度,这时就需要用到模拟输出。由于Arduino的微控制器只能产生高电压(5V)或者低电压(0V),而不能产生变化的电压,因此必须采用脉宽度调制技术(PWM,Pulse Width Modulation)来模仿模拟电压。

PWM是一种开关式稳压电源应用,它是借助微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常用效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。简而言之,PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法,它通过对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等但宽度不相等的脉冲,而这些脉冲能够被用来代替正弦波或其它所需要的波形。

在Arduino数字I/O管脚9、10和11上,我们可以通过analogWrite()函数来产生模拟输出。该函数有两个参数,其中第一个参数是要产生模拟信号的引脚(9、

10或者11);第二个参数是用于产生模拟信号的脉冲宽度,取值范围是0到255。脉冲宽度的值取0可以产生0V的模拟电压,取255则可以产生5V的模拟电压。不难看出,脉冲宽度的取值变化1,产生的模拟电压将变化0.0196V(5/255 = 0.0196)。

图5.3 Arduino单片机引脚功能表

在许多实际应用场合中我们会要求在Arduino和其它设备之间实现相互通信,而最常见通常也是最简单的办法就是使用串行通信。在串行通信中,两个设备之间一个接一个地来回发送数字脉冲,它们之间必须严格遵循相应的协议以保证通信的正确性。

在PC机上上最常见的串行通信协议是RS-232串行协议,而在各种微控制器(单片机)上采用的则是TTL串行协议。由于这两者的电平有很大的不同,因此在实现PC机和微控制器的通信时,必须进行相应的转换。完成RS-232电平和TTL电平之间的转换一般采用专用芯片,如MAX232等,但在Arduino上是用相应的电平转换电路来完成的。

根据Arduino的原理图我们不难看出,ATmega的RX和TX引脚一方面直接接到了数字I/O端口的0号和1号管脚,另一方面又通过电平转换电路接到了串口的母头上。因此,当我们需要用Arduino与PC机通信时,可以用串口线将两者连接起来;当我们需要用Arduino与微控制器(如另一块Arduino)通信时,则可以用数字I/O端口的0号和1号管脚。

串行通信的难点在于参数的设置,如波特率、数据位、停止位等,在Arduino 语言可以使用Serial.begin()函数来简化这一任务。为了实现数据的发送,

Arduino则提供了Serial.print()和Serial.println()两个函数,它们的区别在于后者会在请求发送的数据后面加上换行符,以提高输出结果的可读性。

5.3 Arduino编程软件

A rduino 语言是建立在 C/C++基础上的,其实也就是基础的 C 语言,Arduino 语言只不过把 AVR 单片机(微控制器)相关的一些寄存器参数设置等都函数化了,不用我们去了解他的底层,让不太了解 AVR 单片机(微控制器)的朋友也能轻松上手。

图5.4 编程界面

Arduino 语言是以 setup()开头,loop()作为主体的一个程序构架。官方网站是这样描述 setup()的:用来初始化变量,管脚模式,调用库函数等等,此函数只运行一次。loop()函数是一个循环函数,函数内的语句周而复始的循环执行,功能类似 c 语言中的“main();”。

精品课程建设方案

精品课程建设方案 程教学是决定学校人才培养、教学质量和教学水平的最基本要素,也是学校综合办学实力的根本性体现。课程建设是学校教学基本建设的核心内容,是推进教育创新,深化教学改革,提高教学质量的重要途径。为了进一步落实《教育部关于进一步深化中等职业教育教学改革的若干意见》(教职成〔2008〕8号),认真贯彻上海市职业教育工作会议精神和《上海市中等职业教育全面提高教学质量行动计划(2009-2013年)》文件精神,继续深化学校教育教学改革,全面提高教学质量,学校决定实施“上海市杨浦职业技术学校精品课程建设工程”。 一、指导思想 坚持党的教育方针;面向社会,面向市场,面向经济;以服务为宗旨,以就业为导向;不断更新教育教学理念,遵循因材施教原则,突出教学过程的应用性和实践性,推动理论与实践、文化基础与专业技能、学习做人与学习做事的结合。以精品课程建设,带动精品专业建设,不断深化教学改革,全面提高教育教学水平。 精品课程建设应该遵循以下原则有: 1.整体优化原则:要立足于专业建设,从课程体系的整体角度出发,优化结构,精选内容,突出个性,注重实践,形成特色。 2.协调发展原则:要把素质教育置于课程建设的核心地位,有效促进学生思想道德、科学知识、专业能力与整体素质的协调发展和综合提高。 3.以人为本原则:要强化学生在课程建设与教学过程中的主体地位,不断改进教学方法和教学手段,提高课程教学质量。 4.辐射示范原则:要充分发挥精品课程的示范与辐射效应,带动其它课程的建设与发展。 二、建设目标 精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,精品课程建设是我校教育与教学改革工程的重要组成部分。根据我

物联网信息采集课程设计

河海大学计算机及信息工程学院(常州)课程设计报告 题目物联网信息采集 专业、学号通信工程1162310120 授课班号277701 学生姓名 指导教师金纪东 完成时间2014年6月15日

课程设计(报告)任务书 (理工科类) Ⅰ、课程设计(报告)题目: 物联网信息采集 Ⅱ、课程设计(论文)工作内容 一、课程设计目标 1、掌握AD数据采样的原理,同时在实验箱上实现串口输出; 2、掌握网络协议建立的原理; 3、将采样的数据能够在同一网络下通过浏览器查看; 4、培养学生理论联系实际的能力; 5、培养学生的自我学习和解决问题的能力; 6、培养学生的团队合作能力; 二、研究方法及手段应用 1、将任务分成若干模块,查阅相关论文资料,分模块调试和完成任务; 2、对已有程序认真阅读理解,并调试; 3、在独立思考的基础上,模仿已有程序根据自己想法改写程序; 4、反复编译调试、总结经验、排除差错; 三、课程设计预期效果 1、完成实验环境搭建; 2、掌握AD数据采样的原理,同时在实验箱上实现串口输出; 3、掌握网络协议建立的原理; 4、将采样的数据能够在同一网络下通过浏览器查看; 学生姓名:刘国庆专业年级:11级通信工程

目录 前言 (4) 第一章系统设计 (5) 第一节课题目标及总体方案 (5) 第二节系统简介 (5) 一. ZE-stm32v7e实验平台介绍 (5) 二. ZE-stm32v7e硬件设计分类 (5) 1.stm32v7e平台应用区域 (5) 2.无线传感协议区域 (5) 第三节实验步骤 (6) 一.熟悉设备 (6) 二.ADC数据采样 (6) 三.远程浏览器网页修改 (7) 四.ADC数据定位 (7) 第二章实验(测试)结果及讨论 (8) 第一节预期实验结果 (8) 第二节实验出现的问题及调试 (8) 第三节实验现象 (9) 第三章结论 (9) 心得体会 (10) 参考文献 (10) 附录 (11)

物联网系统课程设计方案

物联网系统课程设计 学系名称:物联网工程 班级名称:物联网工程 2 班 学生姓名:朱泓锦 20136239 指导教师:肖迎元助教: 二零一六年十月

摘要 智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分。它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。随着电子工业的发展,智能技术广泛运用于各种领域,运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。 以arduino程序和蓝牙模组,app为基础,是蓝牙模组,arduino 小车和手机之间信息交互的关键。本课题所研究的物联网应用系统以arduino程序为核心,利用蓝牙模组,arduino小车和app等实现基本功能。 基本功能:利用蓝牙模组和app之间的信息交互,控制小车的移动,从而达到无线控制的效果 注:仅能实现小车的基本操作 关键词:arduino程序,arduino小车,app,蓝牙模组

1 绪论 随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。 1.1 选题背景 随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实现适应能力,能自动避障,可以智能规划路径。 智能化作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。同遥控小车不同,遥控小车需要人为控制转向、启停和进退,比较先进的遥控车还能控制器速度。常见的模型小车,都属于这类遥控车;智能小车,则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制,无需人工干预。操作员可以通过修改智能小车的计算机程序来改变它的行驶方向。因此,智能小车具有再编程的特性,是机器人的一种。 中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题,开始着力研究智能化。从概念的引进到实验室研究的实现,再到现在高端领域(航

物联网应用系统设计

武汉华夏理工学院 信息工程课程设计报告书 课程名称物联网应用系统设计 课程设计总评成绩 学生姓名 学号 学生专业班级 指导教师姓名 课程设计起止日期201

一、课程设计项目名称 基于ZigBee协议栈的智能家居控制灯系统 二、项目设计目的及技术要求 项目设计目的 通过《物联网应用系统设计》课程设计,使学生能够掌握物联网应用系统 设计的开发流程、设计方法,使学生能够综合应用《无线传感器网络技术》、《嵌入式技术》、《JAVA WEB程序设计》《Andriod程序设计》、《物联网应用系统设计》等物联网工程专业课程的知识。要求学生经过课程设计的教学环节进一步理解物联网应用系统总体架构,掌握物联网应用系统的基本设计方法,程序开发流程, 从而使学生对物联网应用系统设计能力有较大提高。 项目的主要任务 1.设计内容: 课程设计题目一般由指导教师提供,也可以在老师的同意下学生自己题; 4人一组,每组完成的内容不能雷同。设计参考题目如下: 1)智能家居环境监测系统 2)智能家居控制灯系统 3)智能农业区-自动灌溉系统 2.基本要求: 1)学会单片机的应用方法,开发环境; 2)结合任务要求,完成系统设计和调试,鼓励功能扩展和创新; 3)会应用protues工具,根据设计的电路,画电路图,并利用protues进行验证仿真; 4)熟悉汇编或C51语言,用C51完成系统的软件编程; 5)按规范撰写课程设计说明书。 3. 项目分工 上位机:李永红、夏智君 下位机:陈建、李元毅

三、项目设计方案论证 基于ZigBee 协议栈的智能家居控制灯系统设计的整体方案 对ZigBee 协议框架结构进行分析,然后通过论述协议的应用层、网络层、数据链路层、物理层和MAC 层的功能,将无线传感器网络与ZigBee 技术相结合,阐述无线传感器网络节点的硬件和软件设计方法。在本设计中,选用功耗较小的CC2530芯片作为通信芯片来设计节点。通过编写协议栈程序,进行包含汇聚节点及传感器节点的组网通信实验。利用VC++编写上位机程序,通过串口进行数据交互,从而控制小灯。此系统的组成框图如图3-1所示: 图3-1 基于ZigBee 协议栈的智能家居控制灯系统设计的整体方案 系统实现原理 硬件原理图 本实验使用的是CC2530芯片, CC2530 具有一个IEEE 兼容无线收发器。RF 内核控制模拟无线模块。另外,它提供了MCU 和无线设备之间的一个接口,这使得可以发出命令,读取状态,自动操作和确定无线设备事件的顺序。无线设备还包括一个数据包过滤和地址识别模块。本系统主要涉及LED 、RS485模块、USB 转串口电路、CC2530典型应用电路。如下图所示: C C 2530 Z i g b e e 4模块 C C 2530 Z i g b e e 3模块 发送 无线模块 接收

精品课程建设实施方案

XXXXX大学 精品课程建设实施方案 课程名称体育与健康 课程类型公共基础课 所属专业大类名称人文教育类 所属专业类名称体育类 所属专业名称 课程负责人XX 二〇一X年X月

一、建设的背景和基础 1、建设背景 随着科学技术的迅猛发展和经济的全球化,人类社会的物质文化生活水平从整体上有了很大提高,人类的许多疾病得到根治,健康状况大为改善。但是,现代生产和生活方式造成的体力活动减少和心理压力增大,对人类健康造成了日益严重的威胁。人们逐渐认识到健康不仅是没有疾病和不虚弱,而且是在身体、心理和社会方面都保持完美的状态。人类比以往任何时候都更加关注自己的健康状况和生活质量。由于国民的健康对国家的发展、社会的进步和个人的幸福都至关重要,而体育和健康教育又是增进国民健康的重要途径。因此,世界各国高度重视体育和健康教育的课程改革,体育课程融入健康教育、职业教育的有关内容已成为当今课程改革的重要趋势之一。 在学校职业教育领域中,《体育与健康》作为一门公共基础课程,一方面具有普通高校体育的共性,即要完成增强学生体质,提高学生身体素质,培养良好品质与健康的心理行为、习惯的任务;另一方面,由于高职院校的培养目标不同于普通高校,其教育教学具有定向性、实用操作性及专业性的特点,因此,《体育与健康》课程具有其个性,既要为职业特点服务。 目前,国家还没有专门针对高职高专《体育与健康》课程指导性文件。2002年教育部颁布了《全国普通高等学校体育课程教学指导纲要》,将课程目标分为基本目标和发展目标两个互动的目标体系,并将目标体系扩展为五大领域——学生运动参与、学生运动技能、学生身体健康、学生心理健康、学生社会适应。大部分高职高专院校,结合本校的特点,根据《纲要》进行《体育与健康》课程改革。但基于工作过程导向的《体育与健康》课程、以就业为导向、能力培养为本位的高职《体育与健康》课程,还没有一个具体模式供大家参考、借鉴。如何根据《纲要》精神,结合职业教育,拓展与深化《体育与健康》课程,实现职业教育目标,是有待于广大体育教师积极探索、研究的课题。 2、建设基础 (1)学校在政策、资金上的支持,是精品课程建设坚强有力的后盾 为进一步规范我校课程建设工作,提高课程建设的质量和水平,使我校的课程建设与国家、自治区精品课程建设的基本要求相一致,学校成立了精品课程建设领导小组,主管教学的副校长主抓精品课程建设,教务处具体负责指导精品课程的规划、评审和验收工作;为保证此项建设工作的进一步开展,促进教学改革的进一步深入,鼓励教师积

物联网系统设计方案——RESTful

关于物联网 物联网(Internet of Things,缩写IOT)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体, 让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。 物联网一般为无线网,由于每个人周围的设备可以达到一千至五千个,所以物联网可能要包含500万亿至一千万亿个物体,在物联网上,每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网 联结,在物联网上都可以查找出它们的具体位置。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制,也可以对家庭设备、汽车进行遥控,以及搜寻位置、防止物品被盗等各种应用。 简单的来说Internet是一个由计算机组成的网络,那么物联网就是一个由物体(Things)组成的网络,只不过其依赖于Internet,是Internet的一部分。 最小物联网系统 这个也就是我们要讨论的主题了,我们要做的最小物联网系统其实也就相当于是一个平台。我们可以上传我们各种物体的信息,同时给予这些物体一些属性,我们也可以通过网络来控制这些物体,而他们之间也可以相互控制。因此,我们需要给他们提供一个网络,这就是RESTful的由来。 所以我们也稍微了解一下RESTful吧。 RESTful REST 从资源的角度来观察整个网络,分布在各处的资源由URI确定,而客户端的应用通过URI来获取资源的表征。获得这些表征致使这些应用程序转变了其状态。随着不断获取资源的表征,客户端应用不断地在转变着其状态,所谓表征状态转移(Representational State Transfer)。

我们的世界是由资源来组成的,一个物体也就相当于是一个资源,以这种方式来构建我们的物联网系统,在目前来说是再好不过的一个方案了。 REST架构就是希望能够统一这一类的Hypermedia Controls, 赋予他们标准的, 高度可扩展的标准语义及表现形式, 使得甚至无人工干预的机器与机器间的通用交互协议边的可能. 这个也就是我们的目的了,物联网最后的核心就是使物体与物体之间的交互成为可能。 那么,这里也就解释了为什么我们要用RESTful来做这个最小系统的原因了。 最小系统中的RESTful 例如,一个简单的例子,列举所有物体状态, GET http://localhost/athome 呈现某一特定状态, GET http://localhost/athome/1/ 剩下的部分这里就不多说了,多说无益,可以自己谷歌去。 接着我们要讨论的就是系统框架 系统框架 为什么是Raspberry PI Raspberry Pi在这里只是充当了数据的发送和接收,虽然我们可以直接将Raspberry PI作为控制的对象,但是将这个从中剥离来讲清楚系统的结构会更加简单。从而,可以让我们把核心注意力聚焦在要解决的问题上,也就是数据传送,每个部分都可以简单地从系统

物联网课程设计汇总

物联网课程设计 指导书

通信教研室 目录 一、物联网在智能家居中的应用设计 (1) 1.1、前言 (1) 1.2、系统功能 (1) 1.3、系统组成 (2) 1.4、系统设计 (3) 二、智能家居系统设计实验 (6) 2.1 设计实验设备 (6) 2.2 Zigbee 技术简介 (6) 2.3 实验内容 (6) 2.4 设计实验步骤 (7) 2.5 实验小结 (10) 2.6 设计代码 (10) 三、总结 (16)

物联网在智能家居中的应用设计 1.1、前言 随着2009年8月7日,国务院总理温家宝视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时发表了重要讲话,提出了“在激烈的国际竞争中,迅速建立中国的’传感信息中心’ 或’感知中国’中心”的重要指示;随着感知中国战略的启动及逐步展开,中国物联网产业发展面临巨大机遇。国家“十二五”规划明确提出,物联网将会在智能电网、智能交通、智能物流、金融与服务业、国防军事十大领域重点部署。据有关消息称,其中智能电网总投资 预计达2万亿元,居十大领域之首,预计到2015年物联网的产业规模2000亿元。 随着社会经济结构、家庭人口结构以及信息技术的的发展变化,人们对家居环境的安全 性、舒适性、效率性、透明性提出了更高的要求。同时越来越多的家庭要求家居产品不仅要具备简单的智能,更要求整个系统在功能扩展、外延以及服务方面能够做到简单、方便、轻松、安全。很显然,我们的家居生活需要改变。 智能家居就是以住宅为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居系统可以为您提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、以及可编程定时控制等多种功能和手段,使您的生活更加舒适、便利和安全。 与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,提供舒适安全、高品位且宜人的 家庭生活空间,还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具,提供全方位的信息交 换功能,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,帮助人们有效安排时间, 增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。 当前,国家电网公司正在积极推进智能小区建设,很多类似于上文的智能家居方案也正 在逐步实践中,相信不久的将来,更多的市民能够享受到这种智能家居带来的方便、舒适、安全和乐趣。1.2、系统功能 实现智能化的家居,可以给您的生活带来以下便利: 1)节省费用:不需要时,家中能源消耗设备可以自动关闭,这样可以降低您的生活费用。 2)使用方便:智能化系统提供远程遥控接口,在您外出时,还可以通过手机或上网来调整和控制家电设备。 3)安全性高:套家庭智能化系统在紧急情况时可以防御坏人侵入并及时报警,有效保证您

精品课程建设规划及实施方案

精品课程建设规划及实施方案 为贯彻落实《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》(教高[2003] 1 号)、《教育部办公厅关于印 发〈国家精品课程建设工作实施办法〉的通知》(教高厅[2003]3 号)文件精神,促进我校课程建设上质量、上水平,并适应高职发展趋势,积极推动教学改革,学院决定启动精品课程建设工作。为保证建设工作的顺利进行,特制定此方案。 ―、精品课程建设的指导思想和目标 精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。精品课程建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分,必须以教育思想和教育观念的转变为先导,通过改革教学内容,改进教学方法和教学手段,加强师资队伍建设和实践性教学环节,从根本上保证课程建设在培养学生能力、知识、素质等方面发挥基础性的重要作用。力争经过一段时间的努力,通过高起点、大手笔的改革举措和扎实有效的工作,在我院建设一批符合高职人才培养目标要求并适应新的人才培养模式的精品课程。 根据教育部的院、省、国家二级精品课程体系,我院拟在 2012 —2015三年内,建成校级精品课程5-8门,省级精品课程2门。 二、精品课程建设的组织领导机构 精品课程建设以教研室为基础,组成院、系、室三级精品课程建设机构。院级精品课程建设的组织机构为学院教务处,学院教务处每学期专门召开一次精品课建设会议,讨论新申报院级精品课的评审立项,在建精品课的检查、验收以及省、国家级精品课的选择立项、申报组织等事宜。 各系成立精品课程建设领导小组,由系主任、教研室主任及有关教师组成,负

责本系精品课程的布点、规划、实施等工作。 教研室主任、专业带头人、精品课程任课教师及教辅人员组成精品课程建设工作小组,确定精品课程建设负责人。学院精品课建设实行学院立项、课程负责人负责制,课程负责人具体负责制定精品课程建设方案、经费使用方案、组织实施方案等工作。 三、精品课程建设的基本要求 课程建设的内容包括师资队伍建设、教学内容改革、教学方法和教学手段改革、实践性教学环节建设等方面,我院精品课建设以教研室为主体,学院负责统一管理及指导,具体从以下几方面着手: (一)制定科学的建设规划 根据学院的定位与特色合理规划精品课程建设,以基础课和专业基础课的精品课程建设为重点,并以精品课程建设带动其它课程建设,通过精品课程建设提高学院整体教学水平。 (二)师资队伍建设 精品课程要由学术造诣高、具有丰富授课经验和丰富实践经验的教师主讲。要通过精品课程建设逐步形成一支结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的教师梯队,并完善青年教师培养制度,按一定比例配备辅导教师和实验教师。希望通过精品课建设,引导我院教师树立高职教育的人才观、质量观和教学观,强化质量意识,同时调动我院教师参加教学改革和学术研究的积极性。 (三)教学内容改革和课程体系改革 要准确定位精品课程在人才培养过程中的地位和作用,正确处理本门课程建设与教学计划中其它课程的关系。教学内容改革应符合高职人才培养目标要求,对讲课

物联网传输综合课程设计实验报告 人体红外数据通信实验

物联网传输综合课程设计实验报告 人体红外数据通信实验 一、实验目的 1. 了解基于Z-Stack 协议栈的SappWsn 应用程序框架的工作机制 2. 掌握在ZigBee 协议栈中添加人体红外传感器驱动的方法。 二、实验设备 1. 装有IAR 开发工具的PC 机一台 2. 下载器一个 3. 物联网多网技术开发设计平台一套 三、实验原理 在Z-Stack APP中的HAL\Target\CC2530EB\Includes组中,提供了一个hal_io.h的文件,如图所示。 其中,提供了名为HalIOSetInput 的函数,可以将燃气传感器端口(P1.0)设置为输入,然后通过调用HalIOGetLevel 函数来获取传感器状态。 四、实验步骤 1、将单片机zigbee协调器拆卸下来,取出烧写器。通过Mini USB接口将zigbee 协调器与下载器和PC机相连。

2、将实验箱控制方式切换开关拨至“手动”一侧,转动实验箱“旋钮节点选择”旋钮,使得协调器旁边的LED灯被点亮 3、打开配套代码中的ZStack-CC2530\Projects\SappWsn\SappWsn.eww工程文件,在“Tools”组中,找到“f8wConfig.cfg”文件,双击打开,并找到大概第59 行的“-DZAPP_CONFIG_PAN_ID=0xFFFF”,将其中的“0xFFFF”修改为其他值,例如0x0010

4、在工程目录结构树上方的下拉列表中,选择“CoordinatorEB”,点击工具栏中的“Make”按钮,编译工程,等待工程编译完成,如看到警告,可以忽略。在工程目录结构树中的工程名称上点击鼠标右键,选择“Options”,并在弹出的对话框中选择左侧的“Debugger”,并在右侧的“Driver”列表中选择“Texas Instruments”,点击“Download and Debug”按钮。待程序下载完毕后,点击“Go”按钮,使程序开始运行。点击工具栏中的“Stop Debugging”,退出调试模式, 5、转动实验箱“旋钮节点选择”旋钮,使得热释红外传感器节点旁边的LED灯被点亮,在工程目录结构树上方的下拉列表中,选择“EndDeviceEB”,在“SAPP_Device.h”文件中,取消“HAS_IRPERS”的注释,并保证其他的功能均被注释,如图所示

物联网系统技术方案

物联网系统技术方案 南京绛门通讯科技股份有限公司 2016年12月

目录 一.前言 (5) 1.1.建设背景 (5) 1.2.设计原则 (5) 1.3.系统分析 (6) 1.3.1.系统说明 (6) 1.3.2.运行环境与开发模式的选择 (6) 1.3.3.可行性分析 (8) 1.3.4.四大特点 (9) 二.解决方案 (10) 2.1.总体方案设计 (10) 2.1.1.系统框架结构 (10) 2.1.2.总体系统架构 (13) 2.1.3.系统组网图 (14) 2.1.4.物理组网图 (15) 2.1.5.系统总体功能构架 (15) 2.2.应用层功能需求详细设计 (16)

2.2.1.登陆 (16) 2.2.2.采集设备管理 (16) 2.2.3.监控管理 (18) 2.2.4.告警管理 (19) 2.2.5.统计分析 (20) 2.2.6.系统管理 (20) 2.3.基础层功能设计 (21) 2.3.1.身份认证 (21) 2.3.2.账户管理 (21) 2.3.3.权限管理 (21) 2.3.4.提醒机制 (22) 2.3.5.日志管理 (22) 三.关键性技术 (22) 3.1.系统技术架构方面的技术路线 (22) 3.2.Mysql集群部署 (24) 3.3.Nginx负载均衡 (26) 3.4.地图接口/工作流引擎集成/报表工具 (27) 四.性能配置 (27)

4.1.业务指标 (27) 4.2.性能指标 (28) 五.软硬件配置清单 (29) 5.1.软件方案 (29) 5.2.硬件方案 (30) 六.项目资金预估 (30) 七.项目实际计划 (30)

物联网系统课程设计..

, 物联网系统课程设计 学系名称:物联网工程 班级名称:物联网工程 2 班 ) 学生姓名:朱泓锦 指导教师:肖迎元助教: 二零一六年十月 ;

摘要 $ 智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分。它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。随着电子工业的发展,智能技术广泛运用于各种领域,运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。 以arduino程序和蓝牙模组,app为基础,是蓝牙模组,arduino小车和手机之间信息交互的关键。本课题所研究的物联网应用系统以arduino 程序为核心,利用蓝牙模组,arduino小车和app等实现基本功能。 基本功能:利用蓝牙模组和app之间的信息交互,控制小车的移动,从而达到无线控制的效果 注:仅能实现小车的基本操作 关键词:arduino程序,arduino小车,app,蓝牙模组 —

】 1 绪论 随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。 选题背景 ' 随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实现适应能力,能自动避障,可以智能规划路径。 智能化作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。同遥控小车不同,遥控小车需要人为控制转向、启停和进退,比较先进的遥控车还能控制器速度。常见的模型小车,都属于这类遥控车;智能小车,则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制,无需人工干预。操作员可以通过修改智能小车的计算机程序来改变它的行驶方向。因此,智能小车具有再编程的特性,是机器人的一种。

(完整版)精品课程建设方案

口腔正畸学课程建设 课程建设方案 (口腔医学专业) 系部口腔医学系年级2016级 编写赵明君 二〇一七年六月

《口腔正畸学》课程建设方案 目录 前言: (1) 一、指导思想 (1) 二、课程定位 (1) 三、课程建设目标及思路 (2) 四、课程的建设方法 (3) 五、课程体系 (4) 六、课程资源 (5) 七、课程的教学方法与手段 (6) 八、课程的教学效果 (7) 九、课程的课程考核 (7)

前言 课程建设是职业教育教学基本建设中最具基础性的核心工作,其水平、质量和成果是衡量学校办学水平和教学质量的重要标志。是推进教育创新,深化教学改革,提高教学质量的重要途径。为贯彻落实国家中长期教育改革和发展纲要要求,全力实现国家级示范学校创建目标,把改革创新作为学校发展的强大动力,并结合我校专业实际情况,将口腔正畸学的课程进行建设,特制订本方案如下: 一、指导思想 口腔正畸学是具有特色的课程,要贯彻以服务为宗旨、以就业为导向的指导方针,突出职业能力培养,体现职业教育的办学定位;特别是专业课程要以岗位分析和具体工作过程为基础设计课程。课程设置合理,符合科学性、先进性和教育教学的普遍规律,具有工学结合的鲜明特色,并能恰当运用现代教学技术、方法与手段,教学效果显著,具有示范、辐射作用。 二、课程定位 大专院校的口腔正畸学课程设置必须以从事医疗行业的职业能力和职业素质培养为核心,以口腔行业发展对正畸学人才质量的需求为依据,以行业发展趋势为指导。 《口腔正畸学》课程是我校口腔医学专业的考查课,与本专业其它课程如修复学、口腔颌面外科学等联系密切。口腔正畸学课程的开设,使学生不仅掌握正畸学的理论知识,更主要的是让学生通过亲手操作与实践、来真正熟悉和理解所学的正畸操作技能。

物联网工程专业课程设计模板

大连海事大学课程设计 2016年1月10日

大连海事大学课程设计任务书 课程传感器技术课程设计 题目 专业姓名学号 主要内容: 以实验室购买的极光尔沃3D打印机组件为材料进行组装,完成对机械、电气、控制等模块的调试;自行设计3D打印产品进行打印;对系统各部分进行分析,并查找相关资料,完成对全系统的详细分析设计报告。 基本要求: (1)完成系统的组装。 (2)完成对机械、电气、控制等模块的调试,并对PID参数调试正确,保证系统正确运行。 (3)打印自行设计的3D产品。 (4)完成全系统的详细分析设计报告。 参考资料: [1]极光尔沃3D打印机产品说明书 [2]网上查找3D打印机相关资料 完成期限2015.12.28至2016.1.10 学生(签名)指导教师(签名) 专业负责人(签名) 2016年1月10日

目录 1设计要求 (1) 2方案设计 (1) 2.1设计思路 (1) 2.2总体方案方框图 (1) 2.3基本原理 (2) 3总体方案的选择和设计 (2) 3.1简单声控音乐彩灯控制器 (2) 3.2音乐彩灯控制器 (3) 4单元电路的设计 (3) 4.1整流电路的设计 (3) 4.2滤波电路的设计 (4) 4.3高通滤波器 (5) 4.4低通滤波器 (5) 4.5元件参数的计算及选择 (6) 5总电路图 (7) 6总结 (7) 参考文献 (8) 附录 (9)

1设计要求 选取一种方法设计音乐彩灯控制器,要求该音乐彩灯控制器电路由三路不同控制方法的彩灯所组成,采用不同颜色的发光二极管作课题实验。 (1)第一路为音乐节奏控制彩灯,按音乐节拍变换彩灯花样。 (2)第二路按音量的强弱(信号幅度大小)控制彩灯。强音时,灯的亮度加大,且灯被点亮的数目增多。 (3)第三路按音量高低(信号频率高低)控制彩灯。低音时,某一部分灯点亮;高音时,另一部分灯点亮。 2方案设计 2.1设计思路 根据课题要求,可将控制器分为三部分来实现。 (1)由于音乐的节奏是具有一定时间间隔的节拍脉冲信号。因此,可采用记数、译码驱动电路构成节拍脉冲信号发生器,使相应的彩灯按节奏点亮和熄灭。 (2)将声音信号变成电信号,经过放大、整流滤波,来点亮彩灯,以实现声音信号强弱的控制。 (3)采用高、低通有源滤波电路来实现高、低音对彩灯的控制。 2.2总体方案方框图 图1基本原理框图

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案 随着人们生活水平的提高和科技的发展,家庭智能化已成为一种必然趋势而深入千家万户。 家庭智能化即智能化家居 (Smart Home),亦称数字家园(Digital Family )、家庭自动化(Home Automation )、电子家庭(E-home)、智能化住宅(Intelligent Home )、网络家居(Network Home )、智能屋(Wise House, WH)、智能建筑(Intelligent Building、等。它是利用计算机、通信、网络、电力自动化、信息、结构化布线、无线等技术将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它以住宅为平台,兼备建筑、网络家电、通信、家电设备自动化、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能,集系统、结构、服务、管理为一体的安全、便利、舒适、节能、娱乐、高效、环保的居住环境。其从控制层次来分,一般由中央控制中心、家居智能控制终端、小区智能控制系统、家庭网关和外部网络几部分组成。 1智能家居系统体系结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对 讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成,框图如图1所示。 图1智能家居系统结构框图 2系统主要模块设计 2.1照明及设备控制 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机、网络、自动控制和集成技术建立一个 由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统。系统中照明及设备控制可以通过智 能总线开关来控制。本系统主要采用交互式通信控制方式,分为主从机两大模块,当主机触 发后,通过CPU将信号发送,进行编码后通过总线传输到从模块,进行解码后通过CPU触 发响应模块。因为主机模块与从机模块完全相同,所以从机模块也可以进行相反操作控制主

物联网原理及应用 课程设计讲解

湖北工业大学研究生考试(考查)答题纸 1、说明什么是物联网? 答: 即通过射频识别(RFID)(RFID+互联网)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,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,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。 2、试说明一维条码与二维条码的主要差别在什么地方? 答:一维条码:一维条码只是在一个方向(水平方向)表达信息,而在垂直方向则不表达任何信息,其要求一定的高度通常是为了便于阅读器的扫描。一维条码的应用可以提高信息录入的速度,减少差错率,只可表示英文、数字、简单符号等字符;贮存信息量小,主要依靠计算机中的关联数据库;;损污后可读性差。一维码一般用于物品的标识。 二维条码:在水平和垂直方向的二维空间都存储信息,称为二维条码(2-dimensional barcode),1.高密度编码,信息容量大:可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节,或500多个汉字,比普通条码信息容量约高几十倍。2.编码范围广:该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码,用条码表示出来;可以表示多种语言文字;可表示图像数据。3.容错能力强,具有纠错功能:这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时,照样可以正确得到识读,损毁面积达50%仍可恢复信息。4.译码可靠性高:它比普通条码译码错误率百万分之二要低得多,误码率不超过千万分之一。5.可引入加密措施:保密性、防伪性好。6.成本低,易制作,持久耐用。7.条码符号形状、尺寸大小比例可变。8.二维条码可以使用激光或CCD 阅读器识读。9.可影印及传真。二维码一般用于物品的信息描述,并可运用加密算法使其具有防伪的作用。一维码的印刷成本低,二维码的一般属连续印刷,印刷成本稍高; 一维码识读器价位低,而二维码的识读器价格较高。 3、说明一下无线传感器网络节点的结构组成? 答:传感器网络系统通常包括传感器节点(sensor)、汇聚节点(sink node)和管理节点。 大量传感器节点随机部署在监测区域(sensor field)内部或附近,能够通过自组织方式构成网络。传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输,在传输过程中监测数据可能被多个节点处理,经过多跳后路由到汇聚节点,最后通过互联网或卫星到达管理节点。用户通过管理节点对传感器网络进行配置和管理,发布监测任务以及收集监测数据。传感器网络节点的组成和功能包括如下四个基本单元:传感单元(由传感器和模数转换功能模块组成)、处理单元(由嵌入式系统构成,包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等)、通信单元(由无线通信模块组成)、以及电源部分。此外,可以选择的其它功能单元包括:定位系统、运动系统以及发电装置等。 4、什么是云计算?说明云计算的特点? 答:现阶段广为接受的是美国国家标准与技术研究院(NIST)定义:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络,服务器,存储,应用软件,服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。

课程建设方案17466

精品课程建设规划 课程教学是决定学校人才培养、教学质量和教学水平的最基本要素,也是学校综合办学实力的根本性体现。课程建设是学校教学基本建设的核心内容,是推进教育创新,深化教学改革,提高教学质量的重要途径。为了继续深化学校教育教学改革,全面提高教学质量,英语专业决定将《语音》、《国际贸易函电》两门课程建设为校级精品课程。具体建设方案如下: 一、指导思想 坚持党的教育方针;面向社会,面向市场,面向经济;以服务为宗旨,以就业为导向;不断更新教育教学理念,遵循因材施教原则,突出教学过程的应用性和实践性,推动理论与实践、文化基础与专业技能、学习做人与学习做事的结合。以精品课程建设,带动精品专业建设,不断深化教学改革,全面提高教育教学水平。 精品课程建设应该遵循以下原则: 1.整体优化原则:要立足于专业建设,从课程体系的整体角度出发,优化结构,精选内容,突出个性,注重实践,形成特色。 2.协调发展原则:要把素质教育置于课程建设的核心地位,有效促进学生思想道德、科学知识、专业能力与整体素质的协调发展和综合提高。 3.以人为本原则:要强化学生在课程建设与教学过程中的主体地位,不断改进教学方法和教学手段,提高课程教学质量。 4.辐射示范原则:要充分发挥精品课程的示范与辐射效应,带动其它课程的建设与发展。 二、建设目标 精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程,精品课程建设是我校教育与教学改革工程的重要组成部分。根据我校整体战略目标,结合学校现有条件,计划在未来三年内建成两门校级精品课程,一门省级精品课程,并力争创建达到国家级标准的精品课程。 三、建设内容 (一)切实加强教师队伍建设

物联网课程设计

《物联网技术》课程设计 物联网在校园一卡通中的应用研究 摘要 随着计算机应用技术及互联网的飞速发展,在互联网的基础之上扩展和延伸并形成了新一代的网络技术—物联网(internet of things ,IOT )。近年来,物联网技术层出不穷,移动互联网也广泛被应用,云计算逐渐走进人们的生活,随之而来的教育信息化也逐步被推进。物联网牵手高校,会给高校信息化发展带来怎样的契机? 其实,物联网在高校校园中的应用早已初见端倪,早在2008年,台湾就开始利用物联网技术支持学校安全管理;在国内高校中,使用RFID技术却已十分广泛,校园一卡通早已普及。然而,高校校园中的物联网实际应用往往只停留在基本层面上,更深层次的应用还有待进一步探索。 关键词物联网/一卡通/校园一卡通/RFID

目录 摘要 (1) 目录 (2) 1物联网 (3) 1.1物联网的概念 (3) 1.2物联网的发展及前景 (3) 1.3物联网的原理 (5) 1.4物联网的开展 (6) 1.5物联网存在的问题 (6) 1.6物联网的技术在实际中的应用 (7) 2一卡通技术 (9) 2.1一卡通的分类 (11) 2.2一卡通系统 (11) 2.3一卡通系统技术体系结构 (12) 3校园一卡通 (14) 3.1校园一卡通概念 (15) 3.2校园一卡通的功能 (16) 3.3校园一卡通系统 (17) 3.4校园一卡通的应用 (19) 3.5校园一卡通的目标 (22) 致谢 (23) 参考文献 (23)

1物联网 随着计算机应用技术及互联网的飞速发展,在互联网的基础之上扩展和延伸并形成了新一代的网络技术—物联网(internet of things ,IOT )。物联网技术的和应用视为及计算机、互联网和移动通讯技术之后,计算机信息技术领域的有一次发展机遇,有着重大科学意义和应用价值。随着物联网技术的进步与广泛的应用,必将对本世纪人类的生产活动带来革命性的改革。 目前,世界上主要的发达国家都对物联网发展高度重视,特别在国际金融危机持续恶化,世界经济前景不明的情况下物联网技术被当做新的经济增长点,在国内外抛起了新一轮研究浪潮。包括美国、奥盟、日本等国家纷纷出台物联网发展计划,进行相关技术和产业布局。在我国温家宝总理在2009年视察无锡时提出尽快建立“感知中国”中心,并在2010年政府工作报告中明确将“加快物联网的研究应用”纳入重点产业。 据美国权威咨询机构弗雷斯特研究公司(Forrester Research)预测,到2020年,世界上务队伍互联的业务与人对人通讯的业务竟达到30比1,物联网常视为下一个万亿级的通讯业务。 1.1物联网的概念 物联网(The Internet of things)的定义是: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,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的概念是在1999年提出的。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。 物联网的概念是在1999年提出的。1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出,“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。 1.2物联网的发展及前景

课程建设实施方案

课程建设实施方案 课程建设是学校教学的基本建设,是专业建设的基础。加强课程建设,是深化教学内容和教学方法改革,提高教学质量,促进专业建设和教师队伍建设的重要措施之一。 一、课程建设的分类与标准 凡列入学校教学计划的课程,均属课程建设的范围。课程建设可分为三种类型,即合格课程、优秀课程、精品课程。 1.合格、优秀课程:按照《广东轻工职业技术学院课程评估指标体系》评审,课程评估总分60分以下为不合格课程、60分~89分为合格课程、90分以上为优秀课程; 2.精品课程:按《广东轻工职业技术学院精品课程建设评审工作方案》评审。 二、课程建设的目标与基本要求 课程建设质量目标:凡教学计划规定的所有课程都应为合格课程,各专业主干课程及公共必修课程应为优秀课程,每个专业应有一至二门精品课程。 课程建设的基本要求为: 1.有符合培养目标和培养规格要求的,有一定特色的教学大纲; 2.有完整的、满足教学大纲要求的适用的教材,和反映本校特色的辅助教学材料; 3.有严格的、规范化的教学实施计划,并有良好的教学方法; 4.有现代化的教学手段,以及能保证实践教学质量的实验室和稳定的校内外实习基地; 5.有结构合理的、素质较高的、能按教学大纲要求全面完成教学任务的教师队伍; 6.有科学的、规范化的、严格的考试制度。 三、课程建设实施方案 1.教学计划规定的所有课程,凡连续开设三学年或以上者,都应接受课程评估。具体实施方案见《广东轻工职业技术学院课程评估实施方案》; 2.优秀课程可申报学院课程建设项目,经学院审批立项的课程建设项目可获学院课程建设基金资助,获资助课程必须通过精品课程验收。课程验收实施方案见《广东轻工职业技术学院精品课程建设评审工作方案》; 3.凡优秀课程可申报学校精品课程,具体实施方案见《广东轻工职业技术学院精品课程建设评审工作方案》。 四、设立课程建设基金 学校每年拨给一定数额的经费作为课程建设基金。列入学校精品课程建设规划的课程,符合条件的可向学校申请课程建设基金,该基金只能用于被列入规划的课程建设项目。 1.课程建设资金的使用范围

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