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基于树莓派IoT平台和AppInventor构建职业院校物联网技术实验教学环境研究.doc


文档分类:通信/电子 | 页数:约24页 举报非法文档有奖
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基于树莓派、IoT平台和AppInventor构建职业院校物联网技术实验教学环境研究该论文来源于网络,本站转载的论文均是优质论文,供学****和研究使用,文中立场与本网站无关,版权和著作权归原作者所有,如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息,如果需要分享,请保留本段说明。摘要:物联网技术快速发展的今天,市场上对物联网专业人才的需求也逐渐增大,职业学校计算机专业改革也在向物联网技术方向转变。不过,职业学校在实施物联网技术教学实验环境过程中,遇到了一些困难。文章将结合树莓派、IoT平台和AppInventor等技术,探索适合职校学生特点的物联网实验教学环境,培养厚基础、宽口径、强能力的综合性人才。关键词:职业院校;物联网;实验环境 1职业学校物联网教学困境当前,物联网技术受到各职业院校的重视,职业学校也积极加强了物联网专业规则和课程设置,在中山市全职业学校当中,有已开设物联网专业的,也有有意开设物联网专业或已开展物联网课程探究的。物联网目前教学在仍处于探索与实践的阶段,人才培养的数量和质量与市场的实际需求有较大的差距。导致物联网教学困境的有如下因素。 ,主要涉及网络、软件开发和电子等综合的学科应用。大多数职业学校学科体系不能与市场接轨,使实训课程只能通过模拟软件进行教学,或者以理论讲解为主、实践教学活动并没有真正达到预期中的教学效果。 ,意味着需要投入资源,然而,物联網当前没有统一的应用规范和标准,很多厂商面向职业院校提供价格不菲的物联网实训室的解决方案,而且这些解决方案标准不一致、灵活性差,使得学校付出高成本,学生却达不到实际工程的应用技能标准。 、调试、维护、运行管理等一线工作。由于现在不同企业应用场景和标准不一致,没有企业参与教学过程,培养出来的学生大多都不能做到对口就业,更不用谈高质量就业。 2物联网实验环境的设计方案构建“理实一体化”物联网实验环境为:感知层、网络层和应用层。所构建的实验环境,不能只偏重某一技术开展,应以典型的综合项目开展实训。 —树莓派感知层主要通过传感器实现环境信息的采集,需要用到的设备较多且复杂。树莓派是一款基于Linux系统的卡片式计算机,很容易得到各种配套的硬件模块和多种开发工具[1]。 —IoT平台网络层的主要任务是传感器和数据的存储和管理,当前国内做得比较好物联网云平台(IoT平台)平台、百度IoT平台等,平台进行演示。 —AppInventor 应用层作为与用户直接交互的接口层,将用户的各种反馈操作由应用层告诉系统,采用AppInventor,以图形化、拼接式的方式开发物联网应用程序,能在一定程度上规避复杂的程序语言学****2]。 3温度监控教学实例结合以上设备建成一套实用可靠的物联网实验环境,以温度监控课例进行介绍。 ,需要用到的器材包括:面包板和跳线、1kΩ热敏电阻、2个1kΩ电阻、330nF电容器,在树莓派编辑器中定义GPIO接口,获取热敏电阻的读数并转化为温度读数,将阻值转换为以摄氏度为单位的温度,通过热敏电阻的阻值计算温度的时候,需要利用Steinhart-Hart方程进行一些复杂的数学运算。 (MessageQueueingTelemetryTransport,MQTT)是一种轻量级消息传递协议,提供的消息发布和订阅机制,可以实现设备之间(一对多)的消息交互,适用于物联网连接设备的通信,把传感器的数据通过MQTT协议上传到服务器,在树莓派中编写代码,传入通信地址、端口和超时时间。 ***打造的PaaS物联网开放平台,从端到云,从数据采集、传输、计算、存储、展现到分析,都提供了全面的基础产品和服务。平台通过主流的物联网协议(如HTTP,EDP,MQTT,Modbus,JT/T808等)帮助设备与云端之间建立安全可靠的双向连接,还支撑海量设备的数据收集、监控、故障等各种物联网场景,其完善的协议封装、简化的开发流程,适合职校学生水平应用。(1)创建产品:平台的开发者中心,创建一个公开协议产品,接入协议为MQTT。(2)新建设备:平台上创建设备,通过调用创建设备API实现设备的创建,输入设备的设备名、接入协议、鉴权信息以及MasterKey等信息。创建消息发布与订阅,输入主题topic,选择该身份拥有的权限,发布消息(Publish)、订阅消息(Subscribe),成功创建消息发

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  • 上传人w8888u
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  • 时间2020-10-22