物联网系统课程设计方案
物联网系统设计方案
物联网系统设计方案
摘要:
随着物联网技术的飞速发展,物联网系统在各个领域的应用越来越广泛。本文将介绍一个基于物联网的系统设计方案,该方案旨在利用物联网技术提升生产效率、便捷生活以及改善能源管理等方面的问题。
一、引言
物联网是指通过物体间的互联互通实现信息传递和物体之间的互动,为人们的生活和工作提供更多的便利。本文将介绍一个基于物联网的系统设计方案,该方案旨在解决生产效率低下、生活不便以及能源效率低下等问题。
二、系统设计目标
1. 提升生产效率
通过物联网技术,我们可以实现设备之间的实时数据传输和分析。借助传感器和智能设备的配合,可以实现自动化生产流程和故障检测,从而提高生产效率。
2. 便捷生活
物联网技术可以将各种智能设备互相连接,帮助人们更方便地管理家庭和个人生活。通过智能家居系统,人们可以远程控制家电设备,并实现自动化控制,提供舒适安全的生活环境。
3. 改善能源管理
物联网系统可以对能源的使用进行实时监测和分析,并提供合理的能源管理建议。通过智能能源监控系统,人们可以实时了解家庭能源使用情况,并通过节能措施来降低能源消耗,提升能源利用效率。
三、系统设计方案
1. 硬件设备
该物联网系统的硬件设备包括传感器、智能设备和物联网网关等。
- 传感器:用于收集各种环境数据,如温度、湿度、光照等。
- 智能设备:包括智能家电、智能灯具等,用于实现设备之间的互联互通。
- 物联网网关:用于将传感器和智能设备等连接到物联网平台,实现数据传输和控制。
2. 软件平台
物联网系统的软件平台包括物联网平台和应用软件。
- 物联网平台:用于接收和处理传感器和智能设备的数据,并提供数据存储、分析和管理等功能。
物联网系统设计方案
物联网系统设计方案
背景和目标
随着物联网技术的快速发展,越来越多的设备和系统可以相互连接和交互。本文档将提出一个物联网系统的设计方案,旨在实现设备之间的智能互联和数据共享。
系统架构
本物联网系统设计方案采用分层架构,包括以下几个层次:
1. 物理层:该层负责设备之间的通信和数据传输。它可包括各种传感器、执行器和通信模块。
2. 网络层:该层负责设备之间的连接和数据传输。它使用各种通信协议和技术,如Wi-Fi、蓝牙、以太网等。
3. 平台层:该层负责数据的存储、管理和处理。它可以是云平台、本地服务器或者边缘计算设备。
4. 应用层:该层是用户与系统交互的界面。通过应用层,用户
可以监控和控制设备,查看数据报告和分析结果。
主要功能和特性
本物联网系统的设计方案包括以下主要功能和特性:
1. 设备管理:用户可以注册、配置和管理物联网设备。系统可
以自动识别新设备并进行适配和配置。
2. 数据采集和传输:系统可以按照预定的时间间隔或事件触发
条件,采集设备数据并将其传输到平台层。
3. 数据存储和处理:平台层负责存储和管理采集到的设备数据。系统可以对数据进行清洗、分析和处理,以提供有用的信息和洞察。
4. 实时监控和控制:用户可以通过应用层实时监控设备状态,
并对设备进行远程控制和操作。
5. 数据报告和分析:系统可以生成数据报告和分析结果,帮助
用户了解设备性能和趋势,以及进行决策和优化。
安全和隐私保护
本物联网系统的设计方案应考虑以下安全和隐私保护措施:
1. 认证和授权:采用身份认证和访问控制机制,确保只有授权用户可以访问设备和系统功能。
物联网导论课程设计
物联网导论课程设计
一、设计背景
随着信息技术的不断发展,计算机的应用范围也越来越广泛。其中,物联网技术是信息技术发展的一个重要方向和新的领域。物联网是指
通过对各种物品添加 RFID(无线射频识别)、红外线传感器、条码、GPS(全球定位系统)和无线通信等装置,实现无处不在的连接,打造
一个涵盖了所有万物的网络。在现代社会,物联网已经被广泛应用于
农业、制造、医疗等领域。因此,掌握物联网技术已经成为计算机专
业的必备技能。
二、设计目标
本次课程设计的目标是,通过了解和掌握物联网技术的相关知识和
技能,实现基于物联网的智能家居控制系统,并能熟练掌握物联网的
相关原理和技术,从而提高学生的物联网技能和创新能力。
三、设计内容
1. 学习目标
•掌握物联网技术的基本原理和技术;
•熟练使用开发板、传感器等相关硬件设备;
•理解物联网协议和网络通信原理;
•能够设计并实现基于物联网的智能家居控制系统。
2. 设计步骤
2.1. 硬件部分
1.选择合适的开发板,如Arduino、树莓派等;
2.选择适配的传感器和执行器,如温湿度传感器、电机等;
3.组装硬件系统,进行测试和调试。
2.2. 软件部分
1.学习掌握物联网协议和通信原理;
2.设计并编写基于物联网的智能家居控制系统;
3.对系统进行测试和调试。
3. 时间安排
本课程设计为3周课程,时间安排如下:
阶段时间内容
第一周周一物联网原理介绍
周二开发板介绍和使用
周三传感器介绍和使用
周四执行器介绍和使用
周五硬件系统组装和测试
第二周周一物联网协议和通信原理
周二智能家居控制系统设计
周三基于物联网的智能家居控制系统编写
物联网课程设计
{ } uint16_t val
4、实验设计
interface StdControl
interface UartStream
implementation
uint8_t m_send_buf[100]
{ void showMenu(){
uint16_t val = call Random.rand16()
物联网课 程设计
-
课程目的 1 课程环境配置过程 3
课程设计分工 5
目录
2 课程原理 4 实验设计 6 课程设计总结
1
1、课程目的
1、课程目的
01
02
03
1、自行设计---结合 LED 灯闪烁实现方法和向串口发 送单次数据的方法, 完 成 连续不断的向上位机发送同 一数据。 (演示 LED 灯闪
Байду номын сангаас
4、实验设计
showMenu() strcpy(m_send_buf,"Hello World!\n") call UartStream.send(m _send_buf,strlen( m_send_buf))
} ( 1) 实验结果
4、实验设计
4.2 任务二
自行设计---利用随机数组件实现不断的往串口调试助手发送随机数(演示 通过随机数控制 LED 灯)
{
《物联网》教案
物联网教案
一、教学目标
1.了解物联网的概念和基本原理;
2.掌握物联网的发展历程和应用领域;
3.理解物联网的关键技术和实施过程;
4.能够设计简单的物联网应用系统。
二、教学内容
1. 什么是物联网
物联网(Internet of Things,简称IoT)是指通过互联网连接各种物体和设备,使其能够相互通信、感知和交互的网络系统。物联网将传感器、执行器、物理设备、云计算和大数据分析等技术有机结合,实现智能化、自动化和高效化的信息交互和处理。
2. 物联网的发展历程
物联网的发展可以分为三个阶段:
第一阶段:自动识别阶段
在这个阶段,主要通过条码、二维码等技术实现对物体的识别和追踪,并实现自动化处理。这一阶段的代表性应用包括物流管理、仓库管理等。
第二阶段:无线传感器网络阶段
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)的出现,为物联网的发展提供基础。通过无线传感器节点的部署,实现对环境信息的采集、处理和传输。这一阶段的应用包括智能家居、智能交通等。
第三阶段:智能互联阶段
在这个阶段,物联网将各种物体和设备通过互联网连接起来,实现智能化的信息交互和处理。各种云计算、大数据分析等技术被广泛应用于物联网系统。这一阶段的典型应用包括智慧城市、智慧农业等。
3. 物联网的应用领域
物联网的应用领域非常广泛,几乎涵盖了各个行业。以下是物联网在几个典型领域的应用案例:
通过物联网技术,实现城市内各种设施的智能化监控和管理,提高城市的管理效率和居民的生活品质。比如智能交通系统、智能照明系统、智能垃圾管理系统等。
物联网_教学设计(共13课)
《初识物联网》
教材分析
本课分为两个部分。第一部分一物联网的概念为引入,通过对概念的解读,让学生了解物联网的本质。第二部分介绍了物联网在社会生产、生活中的应用,让学生不仅加深了对物联网概念的理解,还对其实际应用有一定的了解。
学情分析
对于物联网基本概念的教学,建议教师从学生相对熟悉的因特网入手,通过对比和分析,揭示了物联网的本质是互联网络,只是其连接的设备不仅是因特网中的计算机,而是可以发展为世间万物,并强调需要传感设备才能实现真正的物物相连。
预设教学目标
1.了解物联网的概念。
2.了解物联网应用的相关知识。
教学重点
了解物联网的概念。
教学难点
了解物联网应用的相关知识。
课时安排:
1课时
预设教学过程:
一、导入
1.从古至今,人们传递信息的方式有哪些?这些传递信息方式都有哪些特点? (突出现代工具为人们传递信息带来的方便与快捷等优点)
2.刚才我们了解了人与人之间的信息传递,那么,物体与物体之间又是如何传递信息的呢?
学生思考、讨论、交流。
二、新授
1.介绍物联网概念
①教师提出任务:生自读概念。
②介绍物联网的三大特征:感知物体、信息传输、智能应用。
③看图,提出问题:通过图画你看懂了什么?
想想现实中物联网有怎样的应用?
经验交流:把自己获得的物联网知识与大家分享。
2.了解物联网应用。
①自读课本,初步了解物联网在各方面的实际运用。
②播放相关的光盘内容。
③深入介绍,加深学生印象,使学生对物联网的应用有更加深入的了解。
教师适当讲解物联网在智能家电、智能交通、智能物流、智能电网、智能环保、智能医疗、智能工业、智能农业、智能安防方面的应用。
物联网教学设计方案
物联网教学设计方案
一、教学内容
本节课的教学内容选自人教版小学科学教材六年级下册第五单元《物联网》的第二课时。本节课的主要内容有:1. 了解物联网的概念和发展历程;2. 掌握物联网的基本组成和应用场景;3. 学习物联网的技术原理和实际操作。
二、教学目标
1. 让学生了解物联网的概念和发展历程,培养学生的科技素养。
2. 让学生掌握物联网的基本组成和应用场景,提高学生的实际操作能力。
3. 培养学生团队合作、创新思维和解决问题的能力。
三、教学难点与重点
重点:物联网的概念、基本组成和应用场景。难点:物联网的技术原理和实际操作。
四、教具与学具准备
教具:PPT、物联网设备、传感器等。学具:笔记本、实验器材。
五、教学过程
六、板书设计
物联网概念物联网基本组成物联网应用场景物联网技术原理
七、作业设计
1. 请简述物联网的概念和发展历程。
2. 请列举出你了解的物联网应用场景。
3. 请结合生活实际,设计一个物联网创新项目。
八、课后反思及拓展延伸
本节课通过实践情景引入,让学生感受物联网的魅力,激发学生
的学习兴趣。在探究学习和知识讲解环节,学生掌握了物联网的基本
概念和应用场景。动手实践环节,学生分组进行物联网设备搭建和实
验操作,提高了实际操作能力。课后拓展环节,学生进行了物联网创
新项目设计,培养了创新能力。整体教学效果良好,达到了预期教学
目标。
在课后拓展延伸环节,可以组织学生参观物联网企业或科研机构,深入了解物联网的发展和应用,激发学生对物联网的兴趣和热情。同时,可以开展物联网竞赛和创新项目评选,鼓励学生积极参与物联网
物联网系统设计方案
物联网系统设计方案
1. 引言
物联网(Internet of Things, IoT)是连接智能设备和传感器,通过互联网进行
数据交换和远程控制的系统。物联网的广泛应用已经深刻影响了我们的生活和工作。本文将介绍一个物联网系统的设计方案,包括系统架构、技术选择和功能设计等。
2. 系统架构
2.1 概述
我们设计的物联网系统主要由以下几个部分组成:
•感知层:包括各种传感器和智能设备,用于收集环境数据和设备状态。
•网络层:通过无线或有线网络将感知层的数据传输到云平台。
•云平台:用于接收和存储传感器数据,并提供数据分析和远程控制功能。
•应用层:通过Web界面或移动应用程序提供用户与系统的交互界面。
2.2 技术选择
在系统架构的选择上,我们采用了以下技术:
•传感器和智能设备:选择了各种常见的环境传感器,如温度传感器、湿度传感器和光照传感器。智能设备包括智能灯、智能插座等。
•网络传输:利用Wi-Fi和蓝牙等无线技术实现传感器数据的无线传输,并通过以太网连接到云平台。
•云平台:选择了知名的云服务提供商,如AWS、Azure或Google Cloud,以实现数据存储和分析功能。
•应用层:为了满足不同用户的需求,我们将提供Web界面和移动应用程序两种方式供用户与系统交互。
3. 功能设计
3.1 数据采集与存储
系统中的传感器将周期性地采集环境数据,并通过网络传输到云平台。云平台
将接收到的数据存储到数据库中,以便后续的数据分析和可视化显示。
3.2 数据分析与处理
云平台将对存储的数据进行分析和处理,以提取有价值的信息。例如,通过历史数据的分析,可以预测未来的环境变化趋势;通过数据比对,可以识别异常情况并触发相应的告警或自动控制。
物联网_教学设计(共13课)
《初识物联网》
教材分析
本课分为两个部分。第一部分一物联网的概念为引入,通过对概念的解读,让学生了解物联网的本质。第二部分介绍了物联网在社会生产、生活中的应用,让学生不仅加深了对物联网概念的理解,还对其实际应用有一定的了解。
学情分析
对于物联网基本概念的教学,建议教师从学生相对熟悉的因特网入手,通过对比和分析,揭示了物联网的本质是互联网络,只是其连接的设备不仅是因特网中的计算机,而是可以发展为世间万物,并强调需要传感设备才能实现真正的物物相连。
预设教学目标
1.了解物联网的概念。
2.了解物联网应用的相关知识。
教学重点
了解物联网的概念。
教学难点
了解物联网应用的相关知识。
课时安排:
1课时
预设教学过程:
一、导入
1.从古至今,人们传递信息的方式有哪些?这些传递信息方式都有哪些特点? (突出现代工具为人们传递信息带来的方便与快捷等优点)
2.刚才我们了解了人与人之间的信息传递,那么,物体与物体之间又是如何传递信息的呢?
学生思考、讨论、交流。
二、新授
1.介绍物联网概念
①教师提出任务:生自读概念。
②介绍物联网的三大特征:感知物体、信息传输、智能应用。
③看图,提出问题:通过图画你看懂了什么?
想想现实中物联网有怎样的应用?
经验交流:把自己获得的物联网知识与大家分享。
2.了解物联网应用。
①自读课本,初步了解物联网在各方面的实际运用。
②播放相关的光盘内容。
③深入介绍,加深学生印象,使学生对物联网的应用有更加深入的了解。
教师适当讲解物联网在智能家电、智能交通、智能物流、智能电网、智能环保、智能医疗、智能工业、智能农业、智能安防方面的应用。
物联网技术及应用课程设计
物联网技术及应用课程设计
一、背景介绍
物联网是互联网、传感器、控制技术等诸多领域的结合,可以为人
们提供更加优质的生活和工作体验。物联网技术已经被广泛应用于智
能家居、智能工厂、智能交通、智慧城市等众多领域。因此,对于物
联网技术的学习和应用具有非常重要的现实意义和前景。
二、课程目标
本课程旨在使学生掌握物联网技术的基本概念、原理以及应用方法,并在此基础上进行实际应用开发。具体来说,本课程的目标如下:
1.掌握物联网技术相关概念和原理;
2.掌握物联网相关设备的组成和工作原理;
3.掌握物联网通信技术,如蓝牙、WiFi、Zigbee等;
4.掌握物联网数据处理和实时控制技术;
5.能够利用物联网技术进行实际开发,如智能家居、智慧工
厂等。
三、教学内容
1. 物联网技术基础理论
•物联网概述及历史发展
•传感器与执行器技术
•智能硬件设计原理
•监测与控制算法
2. 物联网通信技术
•无线通信技术与网络协议:蓝牙技术、Zigbee技术、WiFi 技术、NB-IoT等;
•有线通信技术:RS485、CAN总线、Modbus等。
3. 物联网数据处理技术
•数据采集与传输、处理技术
•云计算、大数据、人工智能的应用
4. 智能家居应用开发
•传感器、执行器与控制器设计
•控制算法及数据传输协议应用设计
5. 智慧工厂应用开发
•工业物联网组成及工作环境
•生产线管控技术及监测技术应用设计
四、教学方法
本课程采用理论与实践相结合的教学方法,教授物联网技术的理论基础知识,同时深入到实际应用中。课堂上将会进行相应的实验和操作演示,对学生的实际动手能力进行锻炼。教师将会提供相关实例供学生参考,同时也鼓励学生进行自主实践。
物联网系统课程设计方案
物联网系统课程设计
学系名称:物联网工程
班级名称:物联网工程 2 班
学生姓名:朱泓锦 20136239
指导教师:肖迎元助教:
二零一六年十月
摘要
智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分。它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。随着电子工业的发展,智能技术广泛运用于各种领域,运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。
以arduino程序和蓝牙模组,app为基础,是蓝牙模组,arduino 小车和手机之间信息交互的关键。本课题所研究的物联网应用系统以arduino程序为核心,利用蓝牙模组,arduino小车和app等实现基本功能。
基本功能:利用蓝牙模组和app之间的信息交互,控制小车的移动,从而达到无线控制的效果
注:仅能实现小车的基本操作
关键词:arduino程序,arduino小车,app,蓝牙模组
1 绪论
随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。
1.1 选题背景
随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实现适应能力,能自动避障,可以智能规划路径。
物联网课程设计报告
物联网课程设计报告
1. 引言
物联网(Internet of Things, IoT)是当今信息技术发展的热门领域之一。物联
网通过将传感器、设备和互联网连接起来,实现设备之间的信息交互和数据共享。本报告旨在介绍我们在物联网课程中进行的设计项目,并详细介绍了我们的步骤和思考过程。
2. 项目背景
我们的物联网课程设计项目是基于一个智能家居系统。这个系统旨在通过连接
家庭设备和传感器,实现智能化的家居控制和管理。我们选择这个项目的原因是物联网在智能家居领域的应用前景广阔,并且我们对于设计和实现智能化家居系统具有浓厚的兴趣。
3. 设计步骤
3.1. 确定需求
在开始设计之前,我们首先进行了需求分析。我们与潜在用户进行了访谈和调研,以了解他们对智能家居系统的期望和需求。我们收集了他们的反馈和建议,并综合考虑了系统的基本功能和可行性要求。
3.2. 架构设计
基于需求分析的结果,我们开始进行系统的架构设计。我们决定采用分布式架构,将传感器和家庭设备连接到一个中央控制器上。我们选择了使用无线网络进行设备之间的通信,并设计了一个用户友好的移动应用程序,以便用户可以远程控制和监控智能家居系统。
3.3. 传感器选择与集成
我们识别了几个常用的传感器,例如温度传感器、湿度传感器和光线传感器等,并根据系统需求对其进行了筛选和选择。我们将这些传感器集成到系统中,并编写了相应的代码以实现数据获取和处理功能。
3.4. 设备连接与通信
在选择传感器后,我们开始考虑如何将家庭设备连接到系统中。我们研究了不
同的连接方式,包括蓝牙、Wi-Fi和Zigbee等,并根据设备的特点选择了合适的
物联网系统设计方案
物联网系统设计
1.1.系统组成
本系统主要由以下几部分组成:2.45G电子标签、2.45G读卡器、发卡机。监控中心电脑、管理软件。
1.2.工作原理
RFID远距离射频识别是基于2.4G-2.45G远距离微波信号传输技术,通过读卡器对有源电子标签主动发出的信号的阅读,读卡器将信息和数据送入计算机系统进行数据搜集、登陆和处理。并配合相应的软件设置实现实时报警等功能。
1.3.系统设计思路
本方案提供配置如下:
五莲县智慧城市建设(智慧交通与智慧城管)PPP项目检测点配置远距离读卡机,该读卡机采用2.45G微波无线射频识别
RFID技术,可实现远距离轻松读卡,一般读取距离在2-80米。车辆配置
2.4G电子标签。
定点设备巡检,随时掌握和管理巡检人员信息。
设置设备防盗预警、清点效率高。
随时监督是否所有巡检设备都定时巡检。
巡检轨迹的回放,手持式RFID读写器,通过RFID能得到人员巡检轨
迹。
设备故障的实时返回
1.4.系统结构图
时钟同步;
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物联网系统设计实施方案
物联网系统设计实施方案
一、引言。
随着物联网技术的不断发展和普及,物联网系统已经成为各行各业的发展趋势。物联网系统的设计和实施方案对于企业和个人来说都至关重要。本文将就物联网系统设计和实施方案进行探讨,希望能为相关领域的从业者提供一些参考和帮助。
二、物联网系统设计。
1. 系统架构设计。
物联网系统的架构设计是整个系统设计的基础,需要考虑到系统的可扩展性、
稳定性和安全性。在设计中,需要充分考虑各种设备之间的连接方式、数据传输方式以及数据存储和处理方式,确保系统能够满足实际应用需求。
2. 设备选择和集成。
在物联网系统设计中,设备的选择和集成是至关重要的一环。需要根据实际应
用场景,选择合适的传感器、执行器和通讯设备,并确保它们能够无缝集成到整个系统中,实现数据的采集、传输和控制。
3. 数据采集和处理。
物联网系统的核心在于数据的采集和处理。在设计中需要考虑到数据的采集频率、数据的存储方式以及数据的处理算法,以确保系统能够准确、高效地处理海量数据。
三、物联网系统实施方案。
1. 系统部署和调试。
物联网系统的部署和调试是实施过程中的关键环节。在部署过程中,需要考虑
到设备的布置位置、通讯网络的搭建以及系统的整体调试,确保系统能够正常运行。
2. 系统监控和维护。
一旦物联网系统部署完成,系统的监控和维护就显得尤为重要。需要建立完善
的监控系统,及时发现和解决系统中出现的问题,确保系统能够持续稳定地运行。
3. 安全保障和风险管理。
在物联网系统实施过程中,安全保障和风险管理是不可忽视的一环。需要建立
完善的安全机制,保护系统不受到恶意攻击和数据泄露,同时要及时应对各种风险,确保系统的稳定和安全。
物联网系统设计方案
物联网系统设计方案
1. 概述
本文档介绍了一个物联网系统的设计方案。物联网是指通过网络连接和交互的智能设备、传感器和其他物理设备的集合。该系统的目标是实现各种设备之间的无缝通信,收集和分析数据,并提供实时的监控和控制功能。
2. 系统架构
物联网系统的设计应考虑以下几个核心组件:
2.1. 传感器
系统中的传感器负责收集所需的数据。传感器可以包括温度传感器、湿度传感器、气体传感器等。这些传感器将被部署在设备或环境中,并通过无线或有线方式将数据传输到系统的中央服务器。
2.2. 网关
物联网系统中的网关负责将传感器数据从边缘设备传输到中央服务器。网关可使用各种通信协议,如Wi-Fi、蓝牙或LoRaWAN等。网关还负责对数据进行预处理和过滤,并确保数据的可靠传输。
2.3. 中央服务器
中央服务器是物联网系统的核心组件。它负责接收来自各个传感器和网关的数据,并将其存储在数据库中。此外,中央服务器还负责处理数据、分析数据,并向用户界面提供实时监控和控制功能。
2.4. 用户界面
用户界面是连接用户与物联网系统的桥梁。通过用户界面,用户可以查看实时数据、监控设备状态,并进行远程控制。用户界面可以是一个Web应用程序、移动应用程序或者桌面应用程序等。
3. 系统功能
物联网系统应具备以下功能:
3.1. 数据采集与存储
系统应能够收集传感器发送的数据,并将其存储在中央服务器的数据库中。数据存储应具备可扩展性和可靠性,以确保数据的完整性和可用性。
3.2. 数据处理与分析
中央服务器应能够对收集的数据进行处理和分析。这包括数据清理、数据聚合和数据挖掘等操作。通过处理和分析数据,可以提取有用的信息,为用户提供决策支持。
物联网系统课程设计
物联网系统课程设计
一、课程目标
知识目标:
1. 学生能理解物联网的基本概念,掌握物联网系统的组成及其工作原理;
2. 学生能够阐述物联网技术在生活中的应用,了解其对社会发展的影响;
3. 学生掌握物联网安全知识,了解信息安全在物联网领域的重要性。
技能目标:
1. 学生能够运用所学知识,分析物联网系统的实际应用案例,具备初步的物联网系统设计与实施能力;
2. 学生能够通过实际操作,搭建简单的物联网系统模型,培养动手实践能力;
3. 学生能够运用物联网技术解决实际问题,提高创新意识和解决问题的能力。情感态度价值观目标:
1. 学生对物联网技术产生浓厚的兴趣,培养主动探索科学技术的热情;
2. 学生认识到物联网技术对社会发展的积极作用,增强社会责任感;
3. 学生在团队合作中学会尊重他人,培养良好的沟通与协作能力。
课程性质:本课程为信息技术类课程,旨在帮助学生了解物联网技术的基本知识,培养其实践操作能力和创新思维。
学生特点:学生为初中年级,具备一定的信息素养和动手能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,鼓励学生积极参与讨论与实践,提高其物联网系统设计与实施能力。在教学过程中,关注学生的个体差
异,引导他们形成正确的价值观。通过分解课程目标,为教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容
1. 物联网基本概念:介绍物联网的定义、发展历程、基本特征及其与传统互联网的区别。
教材章节:第一章 物联网概述
2. 物联网系统组成:讲解物联网系统的感知层、网络层和应用层,以及各层的功能和技术要点。
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物联网系统课程设计
学系名称:物联网工程
班级名称:物联网工程 2 班
学生姓名:朱泓锦 20136239
指导教师:肖迎元助教:
二零一六年十月
摘要
智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,是智能交通系统的一个重要组成部分。它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。随着电子工业的发展,智能技术广泛运用于各种领域,运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。
以arduino程序和蓝牙模组,app为基础,是蓝牙模组,arduino 小车和手机之间信息交互的关键。本课题所研究的物联网应用系统以arduino程序为核心,利用蓝牙模组,arduino小车和app等实现基本功能。
基本功能:利用蓝牙模组和app之间的信息交互,控制小车的移动,从而达到无线控制的效果
注:仅能实现小车的基本操作
关键词:arduino程序,arduino小车,app,蓝牙模组
1 绪论
随着科技进步,现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面,机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。
1.1 选题背景
随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实现适应能力,能自动避障,可以智能规划路径。
智能化作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。同遥控小车不同,遥控小车需要人为控制转向、启停和进退,比较先进的遥控车还能控制器速度。常见的模型小车,都属于这类遥控车;智能小车,则可以通过计算机编程来实现其对行驶方向、启停以及速度的控制,无需人工干预。操作员可以通过修改智能小车的计算机程序来改变它的行驶方向。因此,智能小车具有再编程的特性,是机器人的一种。
中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题,开始着力研究智能化。从概念的引进到实验室研究的实现,再到现在高端领域(航
天航空、军事、勘探等)的应用,这一过程为智能化的全面发展奠定基石。智能化全面的发展是实现其对资源的合理充分利用,以尽可能少的投入得到最大的收益,大大提高工业生产的效率,实现现有工业生产水平从自动化向智能化升级,实现当今智能化发展由高端向大众普及。从先前的模拟电路设计,到数字电路设计,再到现在的集成芯片的应用,各种能实现同样功能的元件越来越小为智能化产物的生成奠定了良好的物质基础。
智能小车,是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。
1.2 智能小车研究现状
智能车辆作为智能交通系统的关键技术,是许多高新技术综合集成的载体。智能车辆驾驶是一种通用性术语,指全部或部分完成一项或多项驾驶任务的综合车辆技术。智能车辆的一个基本特征是在一定道路条件下实现全部或者部分的自动驾驶功能,下面简单介绍一下国内外智能小车研究的发展情况。
1.2.1 国外智能车辆研究现状
国外智能车辆的研究历史较长,始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段:
第一阶段 20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS(Automated Guided Vehicle System)。该系统只是一个运行在固定线路上的拖车式运货平台,但它却具有了智能车辆最基本得特征即无人驾驶。早期研制AGVS的目的是为了提高仓库运输的自动化水平,应用领域仅局限于仓库内的物品运输。随着计算机的应用和传感技术的发展,智能车辆的研究不断得到新的发展。
第二阶段从80年代中后期开始,世界主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研究。在欧洲,普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索。在美洲,美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟(NAHSC),其目标之一就是研究发展智能车辆的可能性,并促进智能车辆技术进入实用化。在亚洲,日本于1996年成立了高速公路先进巡航/辅助驾驶研究会,主要目的是研究自动车辆导航的方法,促进日本智能车辆技术的整体进步。进入80年代中期,设计
和制造智能车辆的浪潮席卷全世界,一大批世界著名的公司开始研制智能车辆平台。
第三阶段从90年代开始,智能车辆进入了深入、系统、大规模研究阶段。最为突出的是,美国卡内基.梅隆大学(Carnegie Mellon University)机器人研究所一共完成了Navlab系列的10台自主车(Navlab1—Navlab10)的研究,取得了显著的成就。
目前,智能车辆的发展正处于第三阶段。这一阶段的研究成果代表了当前国外智能车辆的主要发展方向。在世界科学界和工业设计界中,众多的研究机构研发的智能车辆具有代表性的有:
德意志联邦大学的研究1985年,第一辆VaMoRs智能原型车辆在户外高速公路上以100km/h的速度进行了测试,它使用了机器视觉来保证横向和纵向的车辆控制。1988年,在都灵的PROMRTHEUS项目第一次委员会会议上,智能车辆维塔(VITA,7t)进行了展示,该车可以自动停车、行进,并可以向后车传送相关驾驶信息。这两种车辆都配备了UBM视觉系统。这是一个双目视觉系统,具有极高的稳定性。
荷兰鹿特丹港口的研究智能车辆的研究主要体现在工厂货物的运输。荷兰的Combi road系统,采用无人驾驶的车辆来往返运输货物,它行驶的路面上采用了磁性导航参照物,并利用一个光阵列传感器去探测障碍。荷兰南部目前正在讨论工业上利用这种系统的问题,政府正考虑已有的高速公路新建一条专用的车道,采用这种系统将货物从鹿特丹运往各地。
日本大阪大学的研究大阪大学的Shirai实验室所研制的智能小车,采用了航位推测系统(Dead Reckoning System),分别利用旋转编码器和电位计来获取智能小车的转向角,从而完成了智能小车的定位。
另外,斯特拉斯堡实验中心、英国国防部门的研究、美国卡内基梅隆大学、奔驰公司、美国麻省理工学院、韩国理工大学对智能车辆也有较多的研究。
1.2.2 国内智能车辆研究现状
相比于国外,我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚,开始于20世纪80年代。而且大多数研究处在于针对某个单项技术研究的阶段。虽然我国在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家,并且存在一定得技术差距,但是