物联网智能感知虚拟仿真实验教学平台
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（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
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]。
高校智慧实验室虚拟仿真智能管理平台建设方案
•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
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。
物联网仿行业实训仿真平台使用说明 【物联网行业实训仿真资料】
“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
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="}。
智能传感器物联网综合实训平台的设计概要
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。
物联网仿真实训平台操作流程
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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。