基于物联网的实训室建设研究

引言

物联网是面向当前巨大的应用市场的综合技术，它是新一代信息技术的产物，对其的研发涉及计算机、自动化控制和网络通信等多学科的专业知识。物联网可以在各行业中得到广泛应用，而把基于物联网的实训室应用到高校和科研院所的研究，在国家中长期科学和技术发展的规划中占有重要的地位，因此，探讨基于物联网的实训室具有重大的意义。

1物联网的内涵和发展技术背景

物联网是通过各种传感设备，把物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，可广泛应用于各行各业，通过无线信息的收发，便于通信和监管，不用数据线，成本低，使用便利％根据这个定义，可从两个方面来分析。其一，互联网与物联网的关系密切，互联网是物联网的核心和基础，物联网就是在它的基础上衍生和扩展的一种网络。物联网的产生和发展首先离不开计算机网络技术。其次，物联网不同于互联网的一点是,其用户端已经延伸与扩展了，其不限制于任何物品和物品之间进行信息的交换。在这一过程中，需要用到红外感应器、激光扫描器及全球定位系统等信息传感设备。物联网这一概念最早提出是在1999年在美国召开的移动计算机和网络国际会议中,随后，美国在《技术评论》中评出改变人们生活的十大技术,更是将传感网络技术列为首位。在短短的几年时间里，各国政府都高度重视物联网的研究和应用。总而言之，新一代信息技术的重要组成部分就是物联网，人们相信随着它的迅速发展，人们的日常生活将会发生巨大的变化。

2建设基于物联网实训室的重要性

2.1有效培养物联网方面的高技术人才

通过建立基于物联网的实训室，以物联网为中心，兼顾当前的最新计算机网络技术，灵活应用和融合各种先进的技术，可实现集教学、实训和科研于一体的实训平台。一个完整的物联网实训室能够进行有关智能视频和无线传感网络技术等教学实践，可以模拟物联网技术实际应用到各种物流、交通、农业等行业的效果。学生能够依据自身的独特设计，应用和融合各种技术，把创新实验和项目的实训有效地落到实处。以实训室为中心，能有效结合学生的理论和实践、动手和感知体验、方案设想和实际验证，从而使得学生的动手能力得到提高，可以有效培养有关物联网方面的高技术人才。

2.2有效提升国家科研水平

物联网技术属于国家战略信息技术，对国家的战略和可持续发展具有重要意义。物联网是继计算机网络和移动通信技术之后的一个全新的技术领域。物联网的核心技术有RFID技术、传感技术、无线网络和人工智能等。当前，国内外物联网主要是应用到保护和检测生态环境、检测和监控一些危险的工业环境、配送和管理物流方面。物联网具有非常广阔的发展和应用前景。通过射频识别设备和互联网连接起来的物联网实训室设备，有利于科研人员进行更好的科学研究和实践，从而提高整个国家在这个方面的科研水平和竞争能力。

3建设物联网实训室的主要环节

3.1确立建设实训室的基本思想

建立物联网实训室，一方面，可以建立一个随时随地的无线通信平台，而且在这样的平台基础上，能够组建多种异构网络，相互转换不同网络协议，可以配合网络控制的智能机器人的自动巡检技术，完成有关职能技术的研发试验，方便科研人员进行开发和应用。另外一个方面，实训室是根据不同的内容划分不同的区域，采用的是理论结合实践的教学模式，学生可以根据自己所学的模块，在实训室内结合理论知识模拟进行实际的训练，这能有效改变传统教学方式的局限性，从而培养学生的实践和创新能力，真正做到融会贯通，学以致用，满足社会的发展需求。这两大方面就是建立物联网实训室的主要指导思想。

3.2合理布局实训室

对于实训室的布局，可以分为教学区和训练区两个部分。教学区主要是进行教学的地方，其配有有关的教材和开发案例，重在培养学生的基础知识与关于程序的基本操作。而训练区是进行实践的各种模拟环境，其配备有各种先进的设备和设施，为学生和科研者的试验提供硬件的支持。

3.3科学架构实训室软件和硬件

物联网实训室需要软硬件的网络架构作为基础。物联网本身是由传感器和路由器、系统和能量控制模块及无线收发模块这几部分构成。各个传感器不仅要考虑传统网络终端与路由器的各种功能，还要注意捜集处理本地信息和数据，协作完成其他节点的某些特定任务。为了实现物联网节点互联和信息互通的有效进行，对于物联网实训室的软件和硬件就要根据不同的实际需要进行合理的架构。

3.4集中精力克服物联网发展面临的问题

物联网虽然具有很好的发展势头，但是也存在一些问题。首先，我国在发展物联网产业的进程中，对于一些核心技术的掌握还较为缺乏。例如RFD技术、传感器技术以及智能嵌入技术等还比较薄弱，已经成为限制中国物联网发展的重要因素，对此，物联网实训室要着重发展这些核心技术。其次,解决好物联网标准的问题。物联网是新的事物，各国都在大力进行物联网产业的发展和研究，直到现在，物联网出现了大量诸如传感等各种技术，而对于这些技术标准却是还没有解决的问题。物联网实训室也要密切关注国际最新的物联网发展方向和国际物联网制定的各项标准，使得实训室研发的技术能与国内外同步。其三，解决好安全问题，相比互联网，物联网的安全问题更加突出。在视频辨识技术中，非法利用电子标签会造成很多的安全隐私问题。对于个人来讲，人们可能不知不觉被定位扫描和跟踪，其隐私必然很容易受到侵犯。对于国家和商业来说，国家和商业机密很难得到保护。所以，实训室在发展这方面技术的时候，也要兼顾各种可能出现的问题。

4物联网实训室的发展趋势

物联网就其本身来说，代表了下一代信息发展技术。云计算技术的运用，使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能，使整个网络真正成了一台电脑;随着各方面的共同努力,物联网技术会对中国整个经济起到积极推动作用叫当前国内外的大学都在大量开展无线传感器网络方面的研究，为了研究出低耗能的无线传感器网络做了大量的工作。物联网发展普及后，传感器可以运用到动物和植物及机器等方面，届时就需要数量巨大的传感器和电子标签，这能拉动一个新的技术元件产业的产生和发展，增加很多的就业机会。当前，我国的无线网络遍及城乡的各个角落，这对物联网的进一步发展设立了基础设施，通过这些无线网络，放在动物、植物和机器物品上的电子介质能够随时随地地传送出去。总之，建立物联网实训室对整个中国的经济都能产生积极的作用。

5结语

总而言之，目前物联网正处在飞速发展的阶段，其研究理论也已经基本成熟，如何把这些理论技术更好地应用到实训室中来，不仅是为了促进该项技术在实践中的发展，同时对大力推动国家工业化和信息化的持续发展也具有重大意义。物联网技术将展示一场新的技术革命，它能促进一个国家和社会发展得更加高效和便利，极大推动经济的发展。中国也要建立物联网实训室，推动关键技术的研究和发展，从而带动整个产业的健康和持续发展。

20211023_6172e835b8fad__基于物联网的实训室建设研究