物联网工程专业实验室建设计划书.docx

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物联网工程专业实验室建设计划书

物联网工程专业

实验室建设计划

中南大学信息科学与工程学院

2011年4月18日

一、实验室建设依据与计划时间

2010年2月教育部发出了《关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》，在学校的大力支持下，依托计算机、通信、软件和电子信息等专业的优势，信息科学与工程学院提交了建立“物联网工程”专业的申请，于2010年7月获得教育部正式批准，成为全国首批设置“物联网工程”本科专业的30个单位之一。

根据已经制定的教学计划安排，本专业将开出“射频识别技术与应用”、“射频识别技术课程设计”、“物联网平台与标准”、“物联网编程技术”、“物联网定位技术”、“无线传感网络”、“移动通信”、“近距离无线通信技术”、“智能交通”、“智能医疗”、“智能监控”等系列课程，并设置若干课程设计教程，这些课程和教程具有很强的实践性，必须通过全面深入的实践性教学，才能培养出合格的物联网专业人才。

鉴于现有计算机与通信专业实验室无法满足上述课程实验、课程设计和实习的需要，有必要建立一个相对完整的物联网专业实验室。

近年来，国内主要教学仪器设备供应商和一些专业公司已经开发出不同类型的物联网专业实验教学仪器设备，为设备选型购置提供了一个较大的市场。

同时，计算机系、信息与通信系有20多名教授、副教授从事相关研究和应用工作，有能力在基本实验平台基础上进行实验内容开发和扩展。

物联网工程专业计划在2010级电气信息类本科生中首批招收57人，成立2个建制班，2011年秋季开始进入专业学习。

考虑到实验内容和实验文档开发需要大量时间，本项目必须在2011年9月前完成。

二、主要内容

本实验室包括物联网基础实验室、物联网应用项目实训/创新实验平台两部分。

1、物联网基础实验室

A、RFID综合实验与创新平台

主要满足“射频识别技术与应用”课程的实验需要，同时满足学生创新实验、教师科研实验的需要。

“射频识别技术与应用”课程实验项目有：

ISO/IEC协议实验、RFID标签设计与贴放、阅读器原理与数据传输、RFID应用程序接口（API）、RFID组网与综合应用设计等。

主要设备：

不同类型的RFID标签、多类型阅读器；RFID标签设计实验系统、RFID标签贴放位置设计系统；综合实验教学系统。

B、无线传感器网络教学/开发/创新实验平台

主要满足“无线传感器网络”、“短距离无线通信技术”“总线与接口技术”等课程的实验，同时满足课程设计、研究开发和创新实验等方面的需要。

主要设备包括：

传感器网络监控软件、传感器无线基础结点、传感器扩展结点、网关结点、结点工作监视终端及展示软件、空中接口监视器等。

为了方便实验室开展实验，主要购置上述设备的集成系统，即试验箱系统，同时购置部分散装设备，用于学生和教师的自主研发。

C、物联网软件中间件及其应用实验平台

主要满足“物联网软件中间件技术”、“物联网综合应用系统设计”等课程的实验需要。

通过实验，使学生掌握海量数据存储、数据处理（EPC码、阅读器数据过滤、事件过滤、异常过滤等）、动态实时跟踪等基本技术和方法。

掌握适配器模块、数据缓冲模块、连接模块的设计和应用。

物联网软件中间件支持从OPC服务器读取数据，并可支持通过Web服务进行的数据访问。

主要设备：

PC、网络设备、物联网中间件开发平台等。

2、物联网应用项目实训/创新实验室

A、智能轨道交通实训实验平台

将GIS、GPRS、GPS等物联网技术应用于公交特别是轨道交通系统，实现智能化建设和管理中，是提升公交营运效率和安全性的重要手段之一。

我们计划建设一个轨道交通智能管理系统模型，对接我校的行业优势和需求，提供体验和实践环境，支持科研开发，体现我校交通特色。

B、智能医疗实训实验平台

物联网在病人身份管理、移动医嘱、诊疗体征录入、移动药物管理、移动检验标本管理、移动病案管理、婴儿防盗、护理、临床路径管理中，均能发挥重要作用。

我们计划构建一个应用示范系统，提供对该领域的应用体验。

同时，将系统建设成一个可扩展的平台，为学生和教师的科研提供支持。

C、智能作战监控指挥系统

通过视觉传感器、无线传输网络、单兵作战支持系统等部分，构造一个可编程的作战智能指挥系统原型，实现“军事智能感知”的体验和研究开发。

满足我校作为国防生培养基地、军队“技指合一”研究生培养基地的教学需要。

该平台具有显著的国防特色。

上述三个平台主要软硬件设备包括：

路由器、交换机、网关等组网设备；轨道交通传感器、军用传感器、典型智能仪表、部分医疗监控设备、可视系统设备、相关软件、开发平台软件和服务器软件等。

三、实验室建设目标

上述两大实验/开发平台将满足“射频识别技术与应用”、“传感器原理与应用”、“物联网体系结构”、“物联网平台与标准”、“物联网工程设计”、“无线传感网络”、“移动计算”、“工业传感应用系统”等物联网工程主要专业课程的实验需要，能提供一个比较完善的课程设计环境，并且支持学生的创新、创业、科技竞赛等活动。

同时，实验室也可供研究生开展有关课程的实验，进行相关项目的研究和开发。

同时，由于计算机工程系、电子信息系、通信工程系有一大批教师从事物联网、无线传感器网络、云计算、分布式计算、多媒体通信等方面的研究开发，本系统在提高研究的实践性、增强申报国家省部级科研项目所需要的设备条件，提高学科评估等级等方面，都有重要支撑作用。

本项目充分考虑了国家战略性新兴产业的需要，贯彻产学研结合的教学改革思想，着眼工程设计和应用开发能力，致力于培养能力强、特色突出的物联网工程人才。

系统支持的“三性”实验主要有：

基本物联网应用系统设计、无线传感器网络设计、工业过程监控系统设计、轨道交通监控系统设计、医疗护理监控系统设计等。

同时，系统可以和其他现存实验系统融合，提高整个实验设备的应用价值。

1．

2．

3．

实验教学任务一览表

实验项目名称

课程名称

开课对象

学时

原有组数

需要

组数

备注

实验1：

建立实验环境IAR

RFID技术及应用

本科生

2

实验2：

标签设计实验

本科生

2

实验3：

定时器实验

本科生

2

实验4：

串口通讯实验

本科生

2

实验5：

AD实验

本科生

2

实验6：

中断实验

本科生

2

实验7：

RFID编码解析

本科生

2

实验8：

阅读器编程实验

本科生

2

实验9：

RFID数据处理实验

本科生

2

实验10：

应用系统实验

本科生

2

实验11：

广播通讯实验

无线传感器网络

本科生

2

实验12：

点对点通讯

本科生

2

实验13：

星状网通讯

本科生

2

实验14：

树状网通讯

本科生

2

实验15：

MESH网通讯

本科生

2

实验16：

建立实验环境KeilC

本科生

2

实验17：

红外传感器实验

本科生

2

实验18：

超声波传感器实验

本科生

2

实验19：

浓度传感器实验

本科生

2

实验20：

继电器控制实验

物联网编程技术

本科生

2

实验21：

直流电机控制实验

本科生

2

实验22：

步进电机控制实验

本科生

2

实验23：

HELLO实验

本科生

2

实验24：

USB口实验

本科生

2

实验25：

SD卡读写实验

本科生

2

实验26：

网口通讯实验

本科生

2

实验27：

LCD+触摸屏实验

本科生

2

实验28：

GPRS实验

物联网定位技术

本科生

2

实验29：

WEBServer实验

本科生

2

实验30：

M2M实验

本科生

2

实验31：

数据采集实验

本科生

2

实验32：

开发环境的建立

本科生

2

实验33：

网关多点数据采集

本科生

2

实验34：

PC多点数据采集

本科生

2

实验35：

智能交通

物联网专题

本科生

4

实验36：

智能监控

本科生

4

实验37：

智能医疗

本科生

4

实验38：

智能指挥

本科生

4

实验39：

智能控制

本科生

4

一、实验设备

设备名称

型号

主要功能

数量

单价

（万元）

金额

（万元）

推荐生产厂家

RFID综合实验教学开发平台

RFID

支持射频识别综合实验与开发

30

2

60

上海交大、无线龙、西普

无线传感器网络综合开发平台

WSN

支持传感器网络综合实验开发

30

2.3

69

上海左岸、无线龙、西普

RFID标签

RFA-912

对象标识

50

0.08

4

金富旺、德州仪器、优频

RFID阅读器

RFS-2634

对RFID标签进行读写操作

5

0.8

4

德州仪器、金富旺、优频

3G无线网络视频传输开发平台

H264

无线视频监控系统实验开发

5

2.5

12.5

广州精盛、上海左岸、无线龙

云台摄像机

BN-5604

视频图像采集

10

0.5

5

SONY、台电、博尼

头盔显示器

KS-800

单兵武器作战系统图像接收

2

2.5

5

隆昌泰、凯信、长联

军用摄像机

MCamera

单兵武器作战系统图像发送

2

0.2

0.4

隆昌泰、凯信、长联

移动智能终端

Ipad-2

单兵武器作战系统计算平台

2

1

2

苹果、联想、IBM

无线传输电子血压仪

3G-EBP

医护血压数据采集传输

2

0.4

0.8

深圳、永盟、朗瑞

无线传输电子血压糖仪

ZigBee-BS

医护血糖数据采集传输

2

0.4

0.8

深圳、永盟、朗瑞

智能小车

ETC

模拟不停车收费

1

0.9

0.9

北京博创

GPS定位系统

博创

基于GPS和GPRS的定位

1

1

1

北京博创

组态软件（开发版）

iFix

工业过程监控系统开发

1

3.4

3.4

IFix、浙大、大庆

计算机

M7150

开发计算平台

35

0.5

17.5

联想

服务器

T260

管理系统平台

1

1

1

联想

交换机

WSC-2930

组网

1

0.7

0.7

思科

投影仪

W5000

示范教学显示

3

1

3

明基、爱普生、澳图码

电视机

52ZF

物联网终端显示墙

8

1

8

LG、飞利浦、长虹

机柜

安放服务器、交换机

2

0.1

0.2

实验桌椅

教学

35

0.1

3.5

多媒体教学系统

教学

1

2

2

白板

教学

1

0.2

0.2

笔记本电脑

ThinkPad

教学

3

1.2

3.6

IBM

小计

208.5

二、实验室修缮

实验室打通隔断;装纱窗,配套电源、布线等：

3

合计

211.5