物联网智能互联创新开发平台

物联网智能互联创新开发平台在职业教育方面的发展前景广阔且充满潜力。随着物联网技术的不断发展和应用领域的扩大，对物联网专业人才的需求也在日益增长。因此，物联网智能互联创新开发平台在职业教育领域的应用将具有重要意义。

一、发展前景

1) 为职业教育提供丰富的教学资源和实践机会

通过搭建以赛代教平台，学校可以组织学生参加各类创新创意设计、模拟创业训练营等活动，提升学生的创业热情和实践能力。同时，平台还可以提供真实的物联网应用场景和案例，帮助学生更好地理解和掌握物联网技术。

2) 促进校企合作，推动产教融合

通过利用社会上的众创空间平台，学校可以与企业合作开展物联网创新项目，为学生提供更多的实践机会和就业渠道。此外，学校还可以与企业共同研发物联网教育产品，推动物联网技术在教育领域的应用和发展。

3) 提高学生的综合素质和创新能力

通过参与平台上的项目和实践活动，学生可以锻炼自己的团队协作、问题解决和创新能力，提升自己的综合素质和竞争力。这些能力对于未来的职业发展具有重要意义。

随着物联网技术的不断发展和创新，物联网智能互联创新开发平台也将不断更新和完善。未来，平台将更加注重技术创新和人才培养的融合，提供更加智能化、高效化和个性化的服务。这将为职业教育的发展提供更多可能性和机遇。

二、总体要求

平台是一款采用口袋实验室形式设计的创客型物联网智能互联创新开发平台。操作平台采用高强度汽车钢板，一次冲压成型。整体经过酸洗磷化，室外抗紫外线环氧树脂喷涂处理，不易生锈不易褪色。外表面产品名称等信息采用工业打印机一次完成，色彩鲜艳均匀。

支持多种类单片机、传感器、物联网、智能互联与智能控制等关键技术的组合实验，可支持7种不同模块同时联动实验，实验综合性和创新性极强。

平台与单元模块之间采用非固定式磁性吸合连接方式代替传统的螺丝固定，可吸可合，拿取方便，提高实验的操作性与创新性；

平台配备各种常用的传感器、执行器、自动识别等单元，如温湿度传感器、光电传感器、电机、RFID等；支持多种创新扩展单元，如指纹识别单元、智能语音交互单元等，可完成物联网感知层数据采集与控制、无线通信、云平台应用以及移动应用程序开发。

平台围绕物联网智能互联开发所需的核心技术和能力要素，重点培养学生嵌入式开发、传感器数据采集、物联网移动互联软件应用开发等核心技术技能，贯穿物联网开发从底层硬件驱动开发、感知与控制、无线网络通信、上位机应用软件设计到云端互联的全过程。

平台支持物联网核心在线课程，包含《嵌入式微控制器应用开发∣项目实战》、《嵌入式MCU开发高级-RT-Thread应用开发》、《Android应用程序开发》、《Android AI应用与开发—项目式教学》、《智能家居系统应用开发》、《物联网通信技术及应用》。

三、硬件资源及技术参数

1) 物联网智能互联核心控制平台

采用口袋套件形式设计，尺寸不大于6cm*7cm；

提供ARM Cortex-M3内核处理器，型号：STM32F103VCT6；

提供丰富外设资源，包含：16通道12位ADC，12位DAC，8路高级功能定时器，5路串口，超高速SPI/IIC/CAN/USB接口；

提供多种硬件资源，包含：4路LED，4路独立按键，1路蜂鸣器，1路OLED接口，1路基准电压源，1路上位机及虚拟仪器通信接口，1路电压转换电路；

提供6路应用扩展单元接口，包含：模拟输入接口、串口、IIC接口以及SPI接口，可完成从简单到复杂的智能产品系统设计。

2) 物联网智能互联无线连接平台

①　远程云端互联控制模块

模块内部集成低功耗M4 CPU，可以兼作应用处理器，支持IEEE 802.11b/g协议，主频支持80MHz和160MHz两种频率；

模块提供≥10位高精度ADC，内置TCP/IP协议栈，内置TR开关、balun、LNA、功率放大器和匹配网络，内置PLL、稳压器和电源管理组件，支持天线分集；

模块提供SDIO接口、SPI接口、GPIO接口、IIC接口，GPIO接口、UART口等，支持STA/AP/STA+AP工作模式，支持Smart Config功能；

模块支持远程云端连接功能，支持连接多种云服务器（包含但不限于Gizwits、OneNet、Yeelink、FogCloud、LEIWEI50），可完成智能产品快速接入云端，完成云端与终端的数据交互。

②　ZigBee无线通信单元

模块配套上位机软件，支持AT指令配置，协调器、路由器及终端设备切换，可实现单播、组播及广播模式组网，支持透传模式、半透明模式及协议模式通信。

主控Flash≥256KB，RAM≥8KB；

信道：支持11~26信道（2405~2480MHz）；

通信接口：提供≥1路UART接口，波特率2400~1000000bps。

LoRa通信应用单元

模块支持透明传输模式；

工作频段410~441MHz，支持≥32个信道；

TTL电平输出，兼容3.3V与5V的IO口电压；

传输距离：≥3000米；

提供≥1路UART通信接口，波特率1200~115200bps。

3) 物联网环境感知检测单元

①　光照度检测单元

支持室内外环境光照度检测功能，数据范围0~65535lx，传感器内置16bitAD转换器，精度±1lx，支持标准IIC通信协议。

②　火焰检测单元

具备火焰检测功能，支持远红外接收管接收红外信号，检测波长范围760~1100 nm，火焰检测距离≥80cm，探测角度≥60°，支持灵敏度可调。

③　温湿度检测单元

采用已校准数字信号输出的温湿度传感器，内部集成一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，湿度精度±5%RH， 温度精度±2℃，湿度量程20~90%RH， 温度量程0~50℃。

④　烟雾浓度检测单元

具备可以实现监测烟雾浓度的功能，烟雾传感器测量范围为300～10000ppm，测量精度gas≥5（1000ppm），响应时间≤10s，恢复时间≤10s。

⑤　PM2.5浓度检测单元

具备检测环境PM2.5浓度功能，灵敏度为≥0.5V/（0.1mg/m3），小粒子检出值≤0.8μm。

⑥　雨量检测单元

具备检测雨量多少的功能，表面镀镍处理，信号经板载调理电路输出，支持模拟信号和数字信号两种输出方式，可实现对雨量的检测功能。

⑦　陀螺仪检测单元

支持能提供准确的方位、水平、位置、速度和加速度信号功能，芯片内置≥16bitAD转换器，≥16位数据输出，陀螺仪范围±250/500/1000/2000°/S，加速度范围为±2/4/8/16g，支持标准IIC通信协议。

⑧　气压检测单元

模块能测量气体绝对压强的功能，陶瓷/金属封装，工作温度范围-40℃～85℃，集成数字压力传感器，≥20MHz，无需外部元件（内部振荡器），分辨率≥10CM，支持标准IIC和SPI通信协议。

⑨　空气污染检测单元

具备空气污染检测功能，空气污染传感器测量范围为10～1000ppm（包含但不限于氨气、甲苯、氢气），测量精度gas≥5（100ppm），响应时间≤10s，浓度斜率≤0.6%（50ppm）。

4) 物联网自动识别功能单元

①　智能语音交互单元

支持中文普通话和方言同时识别，用户可自定义学习训练唤醒词和控制指令，学习训练内容不限制语种，不限制说话内容。

支持动态调整录音音量，离线状态下识别指令可达万条。

基于最新DNN深度神经网络识别算法的远场语音识别系统，采用智能语音芯片和高灵敏度数字麦克风，集成本地语音识别、语音增强、语音降噪、声源定位和本地语音合成等多种算法。

提供≥1路4Pin UART接口。

提供≥1路喇叭接口，提供1路2W喇叭。

支持3.3~5V宽工作电压。

②　13.56M RFID读写单元

模块提供1路非接触式读写卡芯片，读卡距离≥20cm，刷卡电流≤25mA，工作频率13.56MHz，传输速率≥10Mbit/s，支持标准SPI、IIC和UART通信协议，支持卡型包含但不限于s50、s70、pro、Ultralight、DESFire。

③　指纹识别单元

提供1路电容式指纹识别传感器，支持指纹采集、处理、存储及指纹比对功能，采用标准UART通信，指纹数量可存储≥200枚，指纹验证时间≤300ms，支持360°指纹录入匹配。

5) 物联网执行机构单元

①　舵机控制单元

提供1个舵机模块，无负载速度为0.17s/60°(4.8V)、0.13s/60°(6.0V)，扭矩≥13KG，死区设定≥4us，工作电压3.0V~7.2V。

②　电动风扇单元

模块具备能通过电机驱动风扇扇叶旋转，达到空气能加速流通的功能，额定电压≥DC 5V，额定电流≥0.25A，消耗功率≥1.25W，转数≥5000rpm，噪音≥22dBA，工作电压3.0V~5.0V。

③　智能门锁单元

模块采用规格27*28*17mm微型电磁锁，工作电流0.4A/5W，锁舌行程≥10mm，吸力≥10N。

④　可调光LED单元

提供1个全彩LED灯单元，支持内部编程，可输出全彩RGB颜色，端口扫描频率≥2KHz，数据发送速率≥800Kbps。

⑤　RGB LED灯单元

采用高亮型LED灯珠，支持RGB三色独立端口控制。

四、实训功能

该平台通过集成多种物联网技术，如WIFI通讯、ZIGBEE通讯、LORA通信、4G/5G通信等，使学生能够深入了解并实践物联网的感知、传输和处理等核心技术。这为学生提供了一个实践演示、科学实验以及应用开发相结合的综合性智能实验室环境。

采用模块化的设计，包括实验平台、实验模块、实验软件、云平台等部分，使得学生可以根据自己的学习进度和兴趣，自由选择和组合不同的模块进行实训。这种灵活性不仅有助于提升学生的实践能力，还能让他们更好地理解和掌握物联网技术的实际应用。

支持多种应用实训，如智慧农业、智能家居、智能交通等。通过参与这些实训项目，学生可以深入了解物联网技术在不同行业的应用场景，提高他们在实际问题中运用物联网技术的能力。

注重培养学生的编程技能。通过教学实训系统代码编程学习，学生可以掌握基本的编程技能；而通过丰富的应用项目实践学习，他们可以进一步提升自己的综合编程能力。

提供了强大的数据处理和分析功能。这有助于学生更好地理解物联网数据的价值，并学习如何运用数据分析和挖掘技术来优化物联网应用的性能和效率。

原文地址：https://blog.csdn.net/whwzzc/article/details/137902867

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