物联网实训室解决方案2024

一、概述

随着5G技术的广泛应用和产业经济的革新升级，物联网产业展现了无比广阔的未来发展潜力，因此对具备创新型技术技能人才的需求也日益迫切。本方案以物联网技术的最新发展为基础，紧密结合当前高职院校物联网实训室建设的实际情况，依据实训教学的课程设置及工程项目实际需求，兼顾技能大赛的锻炼、职业技能等级证书的考试，以及市场岗位对企业员工知识理论与技能操作的复合要求。从构建“产、学、研、培、赛、创”一体化的多功能平台角度出发，为物联网综合实训室的建设提供了全面而深入的建设思路与内容。

二、建设背景

1.物联网产业的快速发展

2.高职院校物联网专业教育的转型

3.产教融合、校企合作的需求

4.技能大赛和职业技能等级证书考试的需求

5.市场岗位对企业员工知识理论与技能操作的复合要求

三、物联网综合实训室建设方案

1.建设目标

本方案以物联网新兴产业的岗位技能为主要需求导向,紧跟国内外物联网、大数据、云计算、5G等前沿技术发展趋势,通过建设物联网综合实训室,构建课程实训环境、技术研发环境和创新应用环境,实现以下目标:

(1)为物联网工程终端项目开发提供科研条件;

(2)在实训教学基础上,满足职业院校技能大赛、“1+X”考证对软硬件环境的要求;

(3)对接物联网企业人才标准,支撑学校专业与产业链接轨;

(4)为物联网产业校企合作、产教融合提供场地支持。

2.建设思路

根据物联网产业主流岗位需求（表1）,构建高职物联网专业人才的技能体系,

结合专业课程、“1+X”职业技能等级证书（表2）、全国技能大赛内容,确定物联

网综合实训室需要的软硬件环境资源（图1“物联网技术应用”赛项能力考查

图）。

3.建设内容

根据物联网产业对人才的技能要求,物联网综合实训室的建设可以分为三个部分:

(1)物联网基础教学实训区,配合理论课程,进行物联网移动终端和编程开发类项目的实训。

(2)物联网项目开发实训区,服务科研和各种竞赛,软硬件结合,进行嵌入式系统开发和移动网络通信类项目的实训。

(3)物联网综合项目实训区,对接产业标准,进行物联网终端设备和通信系统安装调试、运维综合实训,为培养与产业紧密对接的人才提供实训平台支撑。

首先，物联网实训室基础必备软硬件资源清单(表3、表4）。

其次，通过表 1 中物联网技术岗位需求及表 2 中物联网技术专业相关“1+X”职业技能等级证书内容可知，基于“岗课赛证”融通理念的高职院校物联网综合实训室建设，在基础资源保障的前提下，更注重学生创新意识与知识扩展能力的培养 。因此，可引入创新创客智能实训平台、LoRa 开发平台、NB-iot 开发平台、智能家居系统平台、物联网云应用服务平台等，结合市场主流的新技术新工艺、全国职业技能大赛的新标准，全面培养和训练学生在本专业的综合实操能力，同时兼顾职业性和规范性。以创新创客智能实训平台为例，其软硬件类型配置资源框架（如表 5、表 6 所示）：

由此可见，从建设区域的划分到软硬件资源的完备配置，物联网综合实训室的建设是积极构建集实训教学、校企合作、大赛训练、考证培训、师生实践、岗位能力为一体的综合性学科生态体系的关键因素，对于促进学校工业化转型和推进高职教育改革具有积极的作用，为人才培养标准与产业发展速度保持一致提供了强有力的平台保障。

图 1 “物联网技术应用”赛项能力考查图

表1物联网产业技术岗位需求、技能及所需学习课程：

表2 物联网技术专业相关“1+X”技能等级证书：

表3 软件资源基础清单

表4 硬件资源基础清单

表5 创新创客智能平台硬件主要配置

表6 创新创客智能平台软件主要配置

4.核心设备介绍

(1)创新创客智能实训平台

这是一款按照物联网技术架构开发的多功能综合教学实训平台,包含感知层、网络层、应用层,以智能家居、智慧农业、智能交通、智慧安防为案例,提供一个学习物联网底层硬件、业务原理和应用开发的实训环境。

该实训装置综合运用传感器、RFID、接口控制、无线传感网、Android应用开发等技术,配合实训台上的无线通信设备、ZigBee节点、射频设备、控制设备、网关和云平台,构建了基础性、验证性、设计性、综合性和创新性开发为一体的综合实训装置,实现了智能家居门禁安防监控、环境监测、设备智能控制、农业环境智能检测、农业设备智能控制等功能。

(2)智能家居系统平台

这是一套面向智能家居行业的物联网实训系统。系统通过多个子系统的安装调试操作,培养学生的工程技能,使其能够搭建相对复杂的物联网应用,并对工程岗位有初步认知。

该系统集成了传感器采集、无线传感网、自动控制、嵌入式开发、网络通信、移动应用开发、Web应用开发等技术,实现了对家居环境、电器设备、网关的监测、调节、报警、视频监控和远程控制。系统高度模拟实际智能家居的工作环境和功能,为物联网专业教学提供了完备的工程应用实训平台。

(3)物联网云应用服务平台

该平台是一个面向高职高专院校的Web应用程序,提供完善的物联网系统,方便学生学习物联网硬件知识和软件编程技术,同时满足物联网技能大赛的需求。

新平台基于Linux底层开发,采用B/S架构和MVC模式,实现了教学、实训和竞赛功能的有机融合。平台具备弹性扩展能力,支持多终端操作,学生可以自主创建物联网项目,通过项目控制实训设备,深入体会物联网技术应用和发展前景。新平台致力于提供更加丰富的教学资源、更加顺畅的操作体验,推动物联网人才培养与产业需求的深度融合。

五、物联网实训室规划图

物联网实训室

物联网实训室

物联网实训室

物联网实训室

结合当前物联网产业发展形势和实训室建设现状,明确了高职院校物联网综合实训室建设的意义和目标,将实训室建设分为三个区域,针对性地满足不同培养阶段和层次的需求。从基础软硬件环境建设到拓展的平台资源配置,丰富了物联网专业的教育资源,推动其与市场需求进一步对接,以培养适应新时代、具备多岗位能力的复合型技术人才。