典型物联网感知层实训教程课程安排
物联网感知课程设计指导书 (1)
物联网感知课程设计一．课程设计报告要求课程设计报告封面给出专业、班级、姓名、学号、指导教师和完成日期，报告开头给出题目，内容包括以下六项：1．功能分析简要说明课程设计的任务，要做什么。
明确规定以下内容：（1）采集的输入变量及其形式；（2）输出的变量及其形式；（3）程序所能达到的功能。
2．概要设计说明本设计中用到的所有模块之间的组成关系和功能实现，模块的选型分析。
3．详细设计实现概要设计中模块之间的功能转换，对每个功能实现写出程序流图；对于配合使用网关的系统，详细写出网关功能的实现。
4．系统说明说明系统如何实现功能。
5．设计总结对本次的设计进行总结。
6．附录列出程序文件。
课程设计根据题目要求，自己理解设计完成，可以在基本功能实现的基础上进行扩展改进。
设计题目1给出参考但不局限于此，设计报告要体现自己的设计、完成心得。
二．设计题目1.环境监测系统示例【问题描述】我们周围的环境对生活有很大的影响，设计一个环境监测系统，能够检测周围环境的温湿度变化。
并且设计一个显示界面，在PC机上实时显示温湿度值。
【基本要求】查阅资料，首先搭建一个环境监控硬件系统，然后编写传感器采集程序、协调器串口发送程序和PC机显示界面程序。
能够实现环境变量的采集、显示甚至调节的功能。
【实现提示】对环境的监测需要选择合适的传感器，首先根据不同传感器的特性进行选型。
传感器模块要实现环境变量的采集，并将数据传送给协调器。
在PC机侧，建立一个合适的显示界面。
【选作内容】（1）采用VB、C#等工具编制显示界面；（2）将接收的数据存入文本文件；（3）将接收的数据存入数据库中。
课程设计报告示例：环境监测系统程序设计课程设计报告专业：班级：姓名：学号：完成日期：题目：设计一个环境监测系统。
一．功能分析环境监测系统主要包括对环境变量的采集和显示。
（1）选择合适的传感器来完成温度、湿度数据的采集。
（2）制作相应的显示界面，将采集的变量值实时显示。
（3）扩展功能：判断温度过高过低、湿度过高过低时，通过电机控制空调、加湿器的启停。
典型物联网感知层实训教程课程安排
熟悉移动工控终端的基础操作
理解嵌入式操作系统
掌握移动工控终端的ROM更新
实训项目
难点
重点
备注
任务一
移动工控终端介绍
任务二
嵌入式基础知识
任务三
刷新移动工控终端ROM
第7单元 物联网常用协议之Modbus协议
建议学时
4课时理论教学+4课时实验教学
介绍
本章主要介绍PC端及安卓端典型物联网解析工具
ADAM4150，让学生了解传感采集技术，发送指令、指令解析、获取数据、数据运算、结果比较各个环节，让学生学习传
目标
物联网综合布线基础
数字量（开关量）采集器安装
ZigBee四模拟量直接采集模块安装
ZigBee的烧写、配置
PC端直连数据采集
Android端直连数据采集
实训项目
难点
重点
备注
任务一
物联网综合布线基础
任务二
数字量（开关量）采集器安装
任务三
ZigBee四模拟量直接采集模块安装
任务四
ZigBee四输入模拟量的烧写
目标
熟悉单元任务预览
PC端四输入传感值数据解析
安卓端四输入传感值数据解析
ZigBee标准协议
实训项目
难点
重点
备注
任务一
单元任务预览
任务二
PC端四输入传感值数据解析
任务三
安卓端四输入传感值数据解析
任务四
ZigBee标准协议
感采集的数据转换过程，了解Modbus协议，熟悉传感器技术及
数据采集技术在物联网环境领域的应用及开发。
目标
熟悉单元任务预览
PC端ADAM4150命令发送
物联网感知层课程设计
物联网感知层课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解物联网感知层的基本概念，掌握传感器的工作原理及其在物联网中的应用。
2. 学生能够描述常见的感知设备及其功能，了解不同类型的传感器数据采集、处理和传输的方法。
3. 学生掌握物联网感知层的数据处理与分析的基础知识，能够运用所学知识解释物联网应用场景中的感知层工作原理。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计简单的物联网感知层应用方案，实现数据采集、处理和传输。
2. 学生通过实践操作，提高动手能力，培养解决实际问题的能力，能够对感知设备进行基本配置和使用。
3. 学生能够运用相关软件工具，对感知层采集到的数据进行分析，提出改进措施，优化物联网系统性能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物联网技术的兴趣，激发他们探索未知、勇于创新的科学精神。
2. 增强学生的团队协作意识，培养他们在项目实践过程中分工合作、共同解决问题的能力。
3. 提高学生的信息素养，使他们认识到物联网技术对社会发展和个人生活的积极影响，树立正确的价值观。
本课程针对初中年级学生设计，结合物联网感知层的相关知识，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的知识水平、动手能力及创新意识。
通过本课程的学习，使学生能够更好地理解物联网技术，为将来的学习和发展奠定基础。
二、教学内容1. 物联网感知层基本概念：介绍物联网感知层的定义、作用及组成，涉及传感器、执行器等基础设备。
- 教材章节：第一章 物联网概述，第三节 感知层技术2. 传感器及其工作原理：讲解各类传感器的工作原理、性能参数及应用场景。
- 教材章节：第二章 传感器技术，第一节 传感器概述3. 感知设备与应用：介绍常见的感知设备，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，及其在物联网中的应用。
- 教材章节：第二章 传感器技术，第二节 常见传感器及其应用4. 数据采集、处理与传输：分析物联网感知层的数据采集、处理和传输方法，包括数据编码、解码、传输协议等。
物联网实操课程设计
物联网实操课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解物联网的基本概念、原理和应用场景。
2. 学生能掌握物联网体系结构中的感知层、网络层和应用层的功能及相互关系。
3. 学生能了解常见的物联网设备和传感器的工作原理。
技能目标：1. 学生能运用物联网设备和传感器进行数据采集、传输和处理。
2. 学生具备设计简单的物联网应用系统的能力，能够解决实际问题。
3. 学生能通过编程实现对物联网设备的控制和数据交互。
情感态度价值观目标：1. 学生对物联网技术产生兴趣，培养科技创新意识。
2. 学生在团队协作中学会沟通、分享和承担责任。
3. 学生认识到物联网技术对社会发展的积极影响，增强社会责任感。
课程性质：本课程为实践性课程，强调理论联系实际，注重培养学生的动手操作能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的计算机和网络基础知识，对新技术充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师需引导学生掌握物联网基本知识，通过实际操作培养学生的技能，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在课程中学有所得、学有所用。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 物联网基础知识：包括物联网的定义、发展历程、基本原理和典型应用场景。
- 教材章节：第一章 物联网概述- 内容列举：物联网的定义、发展历程、体系结构、关键技术。
2. 物联网体系结构：感知层、网络层和应用层的功能、设备和技术。
- 教材章节：第二章 物联网体系结构- 内容列举：感知层传感器、执行器、网络层通信协议、应用层数据处理。
3. 常见物联网设备和传感器：工作原理、功能及应用。
- 教材章节：第三章 物联网设备与传感器- 内容列举：温度传感器、湿度传感器、光照传感器、无线通信模块。
4. 数据采集与传输：物联网设备的数据采集、传输和处理过程。
- 教材章节：第四章 数据采集与传输- 内容列举：数据采集方法、通信协议、数据编码与解码。
5. 物联网应用系统设计：基于实际问题设计简单的物联网应用系统。
物联网系列课程设计
物联网系列课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解物联网的基本概念，掌握物联网的体系结构；2. 学习物联网中的关键技术，如传感器技术、数据通信和云计算；3. 了解物联网在生活中的应用，如智能家居、智能交通和智慧医疗。
技能目标：1. 能够运用所学的物联网知识，设计简单的物联网应用系统；2. 学会使用相关编程软件和开发工具进行物联网项目实践；3. 培养创新思维和动手能力，提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物联网技术的兴趣和热情，激发学习动力；2. 增强学生的团队合作意识，培养良好的沟通与协作能力；3. 引导学生关注物联网技术的发展，认识到科技对生活的改变，培养社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标注重理论与实践相结合，以培养学生的创新能力和实践能力为核心。
通过学习，使学生掌握物联网的基础知识，具备一定的物联网应用设计和开发能力，同时注重培养学生的情感态度和价值观，为我国物联网产业发展输送高素质的人才。
在此基础上，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 物联网概念与体系结构- 物联网的定义、特点与发展历程- 物联网体系结构：感知层、网络层、应用层2. 物联网关键技术- 传感器技术：原理、分类与应用- 数据通信技术：有线通信、无线通信、ZigBee技术- 云计算与大数据：基本概念、原理和应用场景3. 物联网应用案例- 智能家居：家庭自动化、安防系统、环境监测- 智能交通：智能导航、车联网、交通管理- 智慧医疗：远程医疗、健康监测、医疗信息化4. 物联网项目实践- 学习使用Arduino、MicroPython等编程软件和开发工具- 设计简单的物联网应用系统，如温湿度监测、智能照明等- 分析并解决实际问题，提高动手能力和创新思维教学内容根据课程目标制定，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容的安排和进度，与课本章节相对应。
典型物联网应用实训平台感知层基础套件介绍PPT
云平台安装及综合 案例操作
移动工控终端基础知识、 arm架构、rom烧写
ZIGBEE、 MODBUS协议
10 课时
6 课时
8 课时
8 课时
12 课时
8 课时
12 课时
共计64课时
《典型物联网感知层实训教程》
基于感知层套件的 开发环境搭建
8 课时
高职
PC应用程序设计
12 课时
− LCD显示功能，可同时显示6路传感器数据；
− 本地声光报警功能，具备超温、断电报警功能；
− wifi/GPRS/以太网传输，数据实时传送。 − 内置后备电池，断电后可继续工作2小时； 支持断线储存能，最大支持5000条记录。
12
07
移动工控终端介绍
移动工控终端是感知层实训套件的数据处理的核心，通过对网关传输数据的逻辑处理，可自动
知层套件的云实训平台。
网 关
四摸输入量 采集器
光照传感器ຫໍສະໝຸດ 温湿度 传感器物联网云平台
移动工控
网
终端
关
ADAM-4150 数字采集器
人体红外
四摸输入量 采集器
光照传感器
温湿度 传感器
移动工控 终端
ADAM-4150 数字采集器
人体红外
继电 器I
继电 器II
风扇I
风扇II
感知层套件I
…
继电 器I
继电 器II
2020/3/12
4
04
产品概述
感知层实训套件的产品构成如下：
核心 部件
移动实训台
物联网网关
安卓移动工控终端
采集 器
传感 器
继电 器
物联网工程实践教学计划(3篇)
第1篇一、引言随着物联网技术的飞速发展，物联网工程已成为我国战略性新兴产业的重要组成部分。
为了培养具备物联网工程专业知识、实践能力和创新精神的高素质应用型人才，本实践教学计划旨在通过一系列的实践活动，使学生能够掌握物联网工程的基本理论、技术和实践技能，为将来的工作和发展打下坚实的基础。
二、实践教学目标1. 理论与实践相结合，使学生掌握物联网工程的基本理论和方法。
2. 培养学生动手能力，使学生能够熟练运用物联网相关技术和设备。
3. 增强学生的创新意识和团队协作能力，提高学生解决实际问题的能力。
4. 使学生了解物联网工程行业的发展动态，为将来的就业和创业做好准备。
三、实践教学内容1. 物联网基础课程实验（1）传感器原理与应用实验：使学生掌握传感器的基本原理、分类、性能指标和应用。
（2）嵌入式系统实验：使学生熟悉嵌入式系统开发流程，掌握C语言编程，学会使用嵌入式开发工具。
（3）无线通信技术实验：使学生了解无线通信的基本原理，掌握无线通信协议，熟悉无线通信设备。
2. 物联网应用系统设计与实现（1）物联网项目设计与实现：通过实际项目，使学生掌握物联网系统设计、开发、调试和部署等全过程。
（2）物联网数据采集与分析实验：使学生了解物联网数据采集方法，掌握数据挖掘和数据分析技术。
（3）物联网安全与隐私保护实验：使学生了解物联网安全风险，掌握安全防护技术。
3. 物联网创新实验（1）物联网创新创业项目：鼓励学生结合自身兴趣，开展物联网创新创业项目，培养学生的创新精神和创业能力。
（2）物联网新技术研究：关注物联网领域的新技术、新方法，引导学生开展相关研究。
四、实践教学安排1. 实践教学时间：实践教学时间为2年，共计4个学期。
2. 实践教学学时：实践教学学时为40学时，其中实验课24学时，课程设计16学时。
3. 实践教学形式：实践教学采用实验、课程设计、项目实践、创新创业等多种形式。
五、实践教学评价1. 实验评价：根据实验报告、实验操作、实验结果等对学生的实验能力进行评价。
物联网感知综合课程设计
物联网感知综合课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握物联网感知的基本原理和应用，培养学生对物联网技术的兴趣和好奇心，提高学生的问题解决能力和创新意识。
具体来说，知识目标包括了解物联网的基本概念、感知层的技术原理和应用场景；技能目标包括能够使用传感器进行数据采集和处理，能够设计和实现简单的物联网应用系统；情感态度价值观目标包括培养学生对新技术的敏感度，提高学生对科技改变生活的认识，培养学生积极向上的科学态度和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括物联网感知的基本原理、传感器的工作原理和应用、物联网系统的组成和架构、物联网技术的应用案例等。
具体来说，包括物联网的基本概念和发展历程，感知层的技术原理和传感器的工作原理，物联网系统的组成和架构，物联网技术的应用案例等内容。
三、教学方法本课程的教学方法将采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
通过讲授法，向学生传授物联网感知的基本知识和理论；通过讨论法，引导学生进行思考和交流，提高学生的理解和分析能力；通过案例分析法，让学生了解物联网技术的实际应用和解决方案；通过实验法，让学生亲手操作传感器，培养学生的实践能力和创新意识。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材和参考书将提供物联网感知的基本知识和理论，多媒体资料将提供图像和视频等直观的教学资源，实验设备将用于学生的实践操作和实验。
这些教学资源将帮助学生更好地理解和掌握物联网感知的基本原理和应用，提高学生的学习体验和实践能力。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多种方式，以全面、客观地评估学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、考试等。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极性等进行评估；作业将根据学生的完成质量和及时性进行评估；考试将根据学生的理解和应用能力进行评估。
这些评估方式将帮助学生了解自己的学习状况，激发学生的学习动力，提高学生的学习效果。
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任务二
PC端ADAM4150命令发送
任务三
PC端ADAM4150传感值数据解析
任务四Hale Waihona Puke 安卓端ADAM4150命令发送
任务五
安卓端ADAM4150传感值数据解析
任务六
Modbus通讯协议
第8单元 物联网常用协议之ZigBee协议
建议学时
4课时理论教学+4课时实验教学
介绍
本章主要介绍PC端及安卓端典型物联网解析工具四输入，让学生了解传感采集技术，发送指令、指令解析、获取数据、数据运算、结果比较各个环节，让学生学习传感采集的数据转换过程，了解ZigBee协议，熟悉传感器技术及数据采集技术在物联网环境领域的应用及开发
感采集的数据转换过程，了解Modbus协议，熟悉传感器技术及
数据采集技术在物联网环境领域的应用及开发。
目标
熟悉单元任务预览
PC端ADAM4150命令发送
PC端ADAM4150传感值数据解析
安卓端ADAM4150命令发送
安卓端ADAM4150传感值数据解析
Modbus标准协议
实训项目
难点
重点
备注
任务一
目标
了解物联网技术概述
理解物联网的关键技术及架构
认识典型物联网感知层设备
理解传感器
了解物联网智能农业
实训项目
难点
重点
备注
任务一
物联网技术概述
任务二
物联网的关键技术及架构
任务三
认识典型物联网感知层设备
任务四
传感器
任务五
物联网智能农业
第2单元 传感器检测技术
建议学时
3课时理论教学+3课时实验教学
介绍
本章主要讲解利用万用表与示波器的使用，以及利用万用表与示波器对物联网感知层设备的传感器进行检测。
难点
重点
备注
任务一
用户管理
任务二
网关管理
任务三
传感器的添加
任务四
执行器的添加
任务五
云平台端综合案例演示
任务六
Android端综合案例演示
第6单元 移动工控终端
建议学时
2课时理论教学+2课时实验教学
介绍
本章主要介绍移动工控终端的基础操作，学习嵌入式的相关理论知识，以及如何移动工控终端的ROM进行刷新。
《典型物联网感知层实训教程》课程安排表
建议学时数：64学时（
第1单元 典型物联网感知层套件认知
建议学时
4课时理论教学+4课时实验教学
介绍
本章主要讲解物联网技术概述、物联网的关键技术及架构、认识典型物联网感知层设备、介绍了传感器的基础知识、并通过物联网智能农业系统介绍了传感器、控制器的实际应用。通过上述内容学习，使学生了解、认知典型物联网感知层套件。
目标
熟悉单元任务预览
PC端四输入传感值数据解析
安卓端四输入传感值数据解析
ZigBee标准协议
实训项目
难点
重点
备注
任务一
单元任务预览
任务二
PC端四输入传感值数据解析
任务三
安卓端四输入传感值数据解析
任务四
ZigBee标准协议
目标
熟悉移动工控终端的基础操作
理解嵌入式操作系统
掌握移动工控终端的ROM更新
实训项目
难点
重点
备注
任务一
移动工控终端介绍
任务二
嵌入式基础知识
任务三
刷新移动工控终端ROM
第7单元 物联网常用协议之Modbus协议
建议学时
4课时理论教学+4课时实验教学
介绍
本章主要介绍PC端及安卓端典型物联网解析工具
ADAM4150，让学生了解传感采集技术，发送指令、指令解析、获取数据、数据运算、结果比较各个环节，让学生学习传
目标
网关相关程序烧写
网关的配置
ZigBee的烧写、配置
网关的数据采集与控制
Android端配置网关直连操作
实训项目
难点
重点
备注
任务一
网关相关程序烧写
任务二
网关的配置
任务三
ZigBee的烧写、配置
任务四
网关的数据采集与控制
任务五
Android端配置网关直连操作
任务六
利用FTP服务器烧写网关
第5单元 云服务平台
建议学时
4课时理论教学+4课时实验教学
介绍
本章主要介绍用户管理，网关管理，传感器的添加，执行器的添加，云平台端综合案例演示，Android端综合案例演示。通过以上内容的学习，使学生掌握云服务平台的相关知识。
目标
用户管理
网关管理
传感器的添加
执行器的添加
云平台端综合案例演示
Android端综合案例演示
实训项目
任务五
PC端直连数据采集
任务六
Android端直连数据采集
任务七
ZigBee无线传感网络
第4单元 物联网数据采集网关的配置与使用
建议学时
4课时理论教学+4课时实验教学
介绍
本章主要介绍网关相关程序烧写，网关的配置，ZigBee的烧写、配置，网关的数据采集与控制，Android端配置网关直连操作。通过上面内容学习，使学生掌握物联网数据采集网关的配置与使用。
目标
物联网综合布线基础
数字量（开关量）采集器安装
ZigBee四模拟量直接采集模块安装
ZigBee的烧写、配置
PC端直连数据采集
Android端直连数据采集
实训项目
难点
重点
备注
任务一
物联网综合布线基础
任务二
数字量（开关量）采集器安装
任务三
ZigBee四模拟量直接采集模块安装
任务四
ZigBee四输入模拟量的烧写
目标
熟悉万用表的使用
熟悉示波器的使用
熟悉光照传感器的检测
熟悉温湿度传感器的检测
实训项目
难点
重点
备注
任务一
万用表的使用
任务二
示波器的使用
任务三
传感器检测
第3单元 感知层各部件安装
建议学时
6课时理论教学+8课时实验教学
介绍
本章主要介绍感知层各部件安装知识，通过物联网综合布线基础、数字量（开关量）采集器安装、ZigBee四模拟量直接采集模块安装、ZigBee的烧写与配置、PC端直连数据采集器、Android端直连数据采集让学生学习传感采集的数据转换过程熟悉感知层各部件，了解通信协议的应用及开发。