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一、產品簡介

1.1 產品設計背景

        隨著物聯網產業的發展和普及,急需大量的相關研究人才和技術人才,我國制訂了物聯網專業高素質創新型人才的培養計劃,《教育部關于公布2011年普通高等教育高職高專專業設置備案結果的通知》(教職成函〔2011〕1 號)批準了11 個省市自治區增設物聯網應用技術專業(專業代碼:590129)。 物聯網專業在高等學校和職業院校也越來越多的開設。
       在研究型人才培養方面,高等學校爭相開設的物聯網專業,主要為企業培養物聯網技術系統設計,系統及設備的硬件設計制造及軟件代碼編寫等方面的人才。
       同時,在物聯網技術的發展和應用推廣中,還需要大量中低端的應用型技術人才,中職、高職院校的培養目標就是為社會培養這類工程技術類人才。物聯網技術的發展和物聯網設備的規范和統一,為中職學生成為物聯網工程技術一線技術人才創造了可能,在中等職業學校開設物聯網應用技術專業也成了當務之急的事。
       現在中職院校開辦的物聯網專業,大都是在原有的電子技術類專業或計算機網絡專業的基礎上開辦的物聯網專業方向,其培養方案中所設的培養目標存在差異較大,層次和方向定位不準的問題。在課程設置上也都是在原有的電子技術類專業或計算機網絡專業課程的基礎上,增加一、兩門物聯網方面的相關課程,其培養的學生在知識和技能上都遠遠達不到行業企業的要求。
        因此,中職物聯網專業的培養目標應依據社會企業對人才的需求,同時要考慮中職學生的特點及中職的辦學層次,應在充分的行業企業調研的基礎上確定適當的定位。具體的,中職物聯網專業的辦學定位應該確定在應用層面上,培養物聯網企業所急需的一線技術人才,能夠依據規范選擇適當的設備設計簡單的物聯網應用系統;能夠依據設計,組織施工,安裝調試物聯網應用系統;能夠對既有的物聯網應用系統進行管理和維護。對接企業崗位,中職物聯網專業應培養物聯網電子產品的生產與制造人員;物聯網工程系統集成與項目實施與管理人員和物聯網工程項目售前、售后服務與運維人員。
為滿足中職院校物聯網相關專業對上述人才技能培養的實訓需求,廣州飛瑞敖電子科技有限公司推出了IOT-P02-06型物聯網綜合應用實訓系統。

1.2 產品設計目標

        結合中職院校物聯網應用技術專業定位和物聯網專業課程結構,中職院校物聯網相關專業學生應具備如下表所示技能。
物聯網必備知識 射頻識別技術(RFID)
無線傳感網技術(WSN)
傳感器應用技術
物聯網網關技術
安裝及部署 應用環境的勘測與產品選擇
物聯網產品的安裝
物聯網產品的調試與開通
物聯網產品的綜合布線
物聯網系統的系統集成
物聯網產品的生產、診斷與維護
業務應用 物聯網產品應用方案制定
職業素養

團隊協作
文明禮貌、誠實守紀等基本素質
物聯網工程任務的理解和執行
團隊分工與協作
 
表: 中職院校物聯網專業學生技能培養目標
       物聯網綜合應用創新實訓系統針對中職院校的物聯網工程課程教學特點而設計,考慮到了中職院校學生的基礎及專業培養方向,該系統遵循可靠性、先進性、開放性和可擴展性原則,總體設計符合中職院校的人才培養需求。其目標是建設集教學、實驗、創新、體驗和研發功能于一體的物聯網工程實驗教學系統,強調物聯網系統集成,物聯網應用施工與安裝調試,基本電子技術和網絡技術的實際技能等。物聯網綜合應用創新實訓系統強調動手能力、可視化程度高、隨意增加套件和改變位置容易、立體感強;各種設備安裝調試方便,實驗布線走線規范,實驗設備效果圖如下:
       該實訓系統將工業應用中常見的物聯網設備組裝在立式網格實驗平臺上,方便中職的學生進行組裝、布線、調試、組網、測量、系統集成等實驗操作,擺脫傳統試驗箱片開發的模式和沙盤、模型偏重體驗的模式,符合中職學生培養成為一線應用技術人員的人才培養定位,著重培養學生的規劃設計、施工、布線等方面的能力,為社會培養物聯網系統設計、安裝調試、系統維護工程師等人才。

1.3 產品創新點

● 強基礎,緊扣崗位通用技能要求。強基礎是指引導學生強化學習物聯網技術應用領域所需的基礎知識和基本技能,主要體現在物聯網體系結構(IOT)、無線傳感網(WSN)、射頻識別(RFID)、機器互聯(M2M)等知識領域。這些核心支撐技術是物聯網產品開發的核心,同時也是物聯網應用最重要的基礎,因此即便物聯網的產品應用千變萬化,這些基礎知識和基本技能都是通用的。牢牢掌握它們,將有助于提升學生的就業能力。
● 活模塊,充分體現物聯網的開放性、泛在性和智能化的特點。活模塊中的模塊是指物聯網產品的基礎組成部分,如各類傳感器、執行器、通信節點、網關、中間件等,它們可根據用戶需求而自由調整應用方式與組合形式。物聯網行業應用,其根本就是活模塊在物聯網產品和系統中的靈活應用,主要表現傳感器、執行器、通信節點、網關、中間件等的交叉組合與集成應用。
● 引入組態設計技術。學生先在基于現實場景的物聯網產品設計與應用系統上進行組態設計,通過與實物聯動來驗證產品應用方案是否正確合理,然后再使用真實產品進行安裝部署,從而避免因方案設計問題導致產品硬件物理損壞,同時提升工作效率。通過組態設計,還可增加學習的趣味性,并使學生敢于動手操作,有利于他們對基礎知識和操作技能的理解和掌握,以及對物聯網產品應用的交叉性與復合性強這一特點的認知與理解。
● 實訓平臺與行業應用相結合。以真實的行業應用案例作為實訓平臺模塊構成,產品安裝、部署流程與手段、單項應用、綜合應用等全部來自于實際應用以及工作過程,如物聯網產品的應用需求、部署方案、調試步驟、開通業務內容等。
● 注重考核實際動手能力,以滿足企業用人需求為前提。實驗項目以技能培養為主,要求中職學生能夠將物聯網基礎知識和基本技能活學活用到實際的任務執行過程中去。
● 競賽內容豐富,全面體現物聯網技術的特點。將物聯網感知層、傳輸層、應用層三層體系架構的知識穿插融入到實驗教學中,學生在物聯網實驗教學過程中,需要運用到各個知識層面的多種技能手段,綜合考察學生的知識全面程度和動手能力。
有利于雙師型教師的培養。通過對該實訓系統的合理利用,有利于學校培養更多的雙師型骨干教師。學校教師在使用本設備進行教學或實訓的過程中,可以使用設備的開放接口來設計開發新的應用模式,一方面可以結合本校的實際情況進行更有針對性的課程及實訓建設,另一方面又可提高自己的教學水平及實際操作技能。

二、產品介紹

2.1 產品概述

          物聯網綜合應用創新實訓系統將工業應用中常見的物聯網設備組裝在立式網格實驗平臺上,方便中職的學生進行組裝、布線、調試、組網、測量、系統集成等實驗操作,符合將中職學生培養成為一線應用技術人員的人才培養定位,可以培養學生的規劃設計、施工、布線等方面的能力,為社會培養物聯網系統設計、安裝調試、系統維護工程師等人才。 
       按照功能劃分,物聯網綜合應用創新實訓系統可分為智能家居系統實訓單元,傳感器及無線傳感網系統實訓單元以及RFID技術應用實訓單元等共3個功能單元。

2.2 產品實物示意圖