基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-01-23 14:34
目前高職院校在示范性建設(shè)方面,對專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的要求有了明確的要求和目標(biāo)。隨著高校校內(nèi)校外實(shí)訓(xùn)基地的增多,管理人員也在不斷增多,但是對實(shí)驗(yàn)室的管理仍處于人工管理階段,工作量大而且繁瑣,設(shè)備維護(hù)困難,數(shù)據(jù)的備份仍處于分散的方式,不能實(shí)現(xiàn)實(shí)據(jù)的有效管理與共享。當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)在不斷發(fā)展變化,并應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,本文作者通過對實(shí)驗(yàn)室管理深入調(diào)查,及實(shí)地的了解計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)和使用需求,開展了智智慧實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的研究[1],利用物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù),提出智智慧實(shí)驗(yàn)室體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用模式,構(gòu)建智能實(shí)驗(yàn)室的宏觀環(huán)境和建設(shè)需求,為解決實(shí)驗(yàn)室管理存在的設(shè)備利用率低,工作效率低下等問題,為物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)室建設(shè)提出解決方案[2]。論文首先從實(shí)驗(yàn)室管理和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用為背景,分析了國內(nèi)外的相關(guān)研究動(dòng)態(tài),描述了研究智慧實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的內(nèi)容和意義,并從論文的研究內(nèi)容、技術(shù)難點(diǎn)、創(chuàng)新點(diǎn)和總體結(jié)構(gòu)作了說明。其次詳細(xì)介紹了系統(tǒng)涉及到的物關(guān)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),基于物聯(lián)網(wǎng)體系的架構(gòu),由應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)、感知三個(gè)層次組成,相關(guān)的技術(shù)包括:智能傳感器與無線傳感器技術(shù),嵌入式技術(shù),移動(dòng)通信技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù),...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)架構(gòu)圖
22圖 2 路由器硬件架構(gòu)圖云邊路由器是前端硬件設(shè)備與云平臺(tái)的交互門戶,本身具備較強(qiáng)處理性能,以核心板為中心,運(yùn)行 Linux 操作系統(tǒng),外擴(kuò) STM32 擴(kuò)展板,引出 UART、USB、LoRa、4G、WIFI 和 LAN 等接口,方便各種硬件設(shè)備的接入。系統(tǒng)兼容 MQTT、CoAP 和Http 等常用協(xié)議,可以與平臺(tái)進(jìn)行快速對接。2、教師端管理功能設(shè)計(jì)教師端管理系統(tǒng)主要分為硬件設(shè)備狀態(tài)查詢、設(shè)備控制、門禁授權(quán)、教學(xué)課程安排、報(bào)警推送和班牌系統(tǒng)等模塊。硬件設(shè)備狀態(tài)查詢和設(shè)備控制可以實(shí)時(shí)監(jiān)測現(xiàn)場狀態(tài),在異常發(fā)生時(shí)刻遠(yuǎn)程及時(shí)解決問題;門禁授權(quán)可以根據(jù)教學(xué)課程安排授予指定班級(jí)的學(xué)生門禁權(quán)限;班牌系統(tǒng)將云平臺(tái)信息以及必要的設(shè)備信息或者學(xué)生信息進(jìn)行推送顯示,方便教師的教學(xué)管理。教師端功能的結(jié)構(gòu)圖如下圖 3 所示:
三章 智慧實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23圖 3 教師端功能結(jié)構(gòu)圖3、學(xué)生端管理功能設(shè)計(jì)學(xué)生端管理系統(tǒng)主要分為硬件設(shè)備狀態(tài)查詢、設(shè)備控制、授權(quán)申請、課程信息展示、報(bào)警推送和班牌系統(tǒng)等模塊。課程信息展示可以根據(jù)教師端的教學(xué)安排進(jìn)行展示,實(shí)時(shí)跟蹤課程進(jìn)度。學(xué)生端管理功能如圖4學(xué)生端功能結(jié)構(gòu)圖所示:圖 4 學(xué)生端功能結(jié)構(gòu)圖3.2.4 系統(tǒng)通信模塊設(shè)計(jì)云邊路由器與管理平臺(tái)交互協(xié)議應(yīng)運(yùn)行在 TCP/IP或其他協(xié)議之上,對上層提供了有序、可靠、雙向連接。應(yīng)用層采用輕量級(jí)消息隊(duì)列遙測傳輸協(xié)議MQTT,基于發(fā)布/訂閱型消息模式,提供一對多的消息發(fā)布,解除應(yīng)用程序耦合。MQTT中的消息體采
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)在船舶安全監(jiān)測系統(tǒng)中的實(shí)際作用分析[J]. 楊江文,王惠貞. 艦船科學(xué)技術(shù). 2019(16)
[2]基于RFID技術(shù)的圖書電子標(biāo)簽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 喻皓,徐楊敏,張?jiān)鴰V. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2019(19)
[3]機(jī)械化糧庫布袋除塵器壓差與溫度無線監(jiān)測系統(tǒng)改造實(shí)踐[J]. 施國偉,楊文勇,韓聰,黃浙文. 糧食科技與經(jīng)濟(jì). 2019(06)
[4]基于NB-IoT的智能煙感系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 金恩曼,侯順祥,汪嬋嬋,匡泰. 信息與電腦(理論版). 2019(07)
[5]人工智能背景下播音主持人才的發(fā)展探析[J]. 王珊. 視聽. 2019(02)
[6]物聯(lián)網(wǎng):從技術(shù)到生態(tài),從連接到智能[J]. 劉廉如,張忠平. 信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全. 2019(02)
[7]基于5G的AI傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J]. 王國慶,李堅(jiān),呂耀坤. 通信電源技術(shù). 2018(11)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 劉君玲. 福建教育學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(07)
[9]國外物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概覽[J]. 夏聃. 中國信息安全. 2017(08)
[10]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧眾創(chuàng)空間的研究[J]. 王卓崢,賈克斌. 智能建筑. 2017(05)
博士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王書龍.北京工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于MCDA設(shè)施選址的不確定性研究[D]. 劉思君.北京建筑大學(xué) 2019
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的集塵器智能控制系統(tǒng)研究[D]. 司強(qiáng).東南大學(xué) 2018
[3]面向大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)的視頻計(jì)算架構(gòu)及方法研究[D]. 田朝會(huì).西安電子科技大學(xué) 2017
[4]基于多信息源的校車智能交互及推送系統(tǒng)研究[D]. 周密.武漢工程大學(xué) 2017
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張民壘.大連理工大學(xué) 2015
[6]基于IP網(wǎng)絡(luò)的倉儲(chǔ)視頻聯(lián)動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 申宇晴.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):2995389
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)架構(gòu)圖
22圖 2 路由器硬件架構(gòu)圖云邊路由器是前端硬件設(shè)備與云平臺(tái)的交互門戶,本身具備較強(qiáng)處理性能,以核心板為中心,運(yùn)行 Linux 操作系統(tǒng),外擴(kuò) STM32 擴(kuò)展板,引出 UART、USB、LoRa、4G、WIFI 和 LAN 等接口,方便各種硬件設(shè)備的接入。系統(tǒng)兼容 MQTT、CoAP 和Http 等常用協(xié)議,可以與平臺(tái)進(jìn)行快速對接。2、教師端管理功能設(shè)計(jì)教師端管理系統(tǒng)主要分為硬件設(shè)備狀態(tài)查詢、設(shè)備控制、門禁授權(quán)、教學(xué)課程安排、報(bào)警推送和班牌系統(tǒng)等模塊。硬件設(shè)備狀態(tài)查詢和設(shè)備控制可以實(shí)時(shí)監(jiān)測現(xiàn)場狀態(tài),在異常發(fā)生時(shí)刻遠(yuǎn)程及時(shí)解決問題;門禁授權(quán)可以根據(jù)教學(xué)課程安排授予指定班級(jí)的學(xué)生門禁權(quán)限;班牌系統(tǒng)將云平臺(tái)信息以及必要的設(shè)備信息或者學(xué)生信息進(jìn)行推送顯示,方便教師的教學(xué)管理。教師端功能的結(jié)構(gòu)圖如下圖 3 所示:
三章 智慧實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23圖 3 教師端功能結(jié)構(gòu)圖3、學(xué)生端管理功能設(shè)計(jì)學(xué)生端管理系統(tǒng)主要分為硬件設(shè)備狀態(tài)查詢、設(shè)備控制、授權(quán)申請、課程信息展示、報(bào)警推送和班牌系統(tǒng)等模塊。課程信息展示可以根據(jù)教師端的教學(xué)安排進(jìn)行展示,實(shí)時(shí)跟蹤課程進(jìn)度。學(xué)生端管理功能如圖4學(xué)生端功能結(jié)構(gòu)圖所示:圖 4 學(xué)生端功能結(jié)構(gòu)圖3.2.4 系統(tǒng)通信模塊設(shè)計(jì)云邊路由器與管理平臺(tái)交互協(xié)議應(yīng)運(yùn)行在 TCP/IP或其他協(xié)議之上,對上層提供了有序、可靠、雙向連接。應(yīng)用層采用輕量級(jí)消息隊(duì)列遙測傳輸協(xié)議MQTT,基于發(fā)布/訂閱型消息模式,提供一對多的消息發(fā)布,解除應(yīng)用程序耦合。MQTT中的消息體采
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)在船舶安全監(jiān)測系統(tǒng)中的實(shí)際作用分析[J]. 楊江文,王惠貞. 艦船科學(xué)技術(shù). 2019(16)
[2]基于RFID技術(shù)的圖書電子標(biāo)簽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 喻皓,徐楊敏,張?jiān)鴰V. 電腦知識(shí)與技術(shù). 2019(19)
[3]機(jī)械化糧庫布袋除塵器壓差與溫度無線監(jiān)測系統(tǒng)改造實(shí)踐[J]. 施國偉,楊文勇,韓聰,黃浙文. 糧食科技與經(jīng)濟(jì). 2019(06)
[4]基于NB-IoT的智能煙感系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 金恩曼,侯順祥,汪嬋嬋,匡泰. 信息與電腦(理論版). 2019(07)
[5]人工智能背景下播音主持人才的發(fā)展探析[J]. 王珊. 視聽. 2019(02)
[6]物聯(lián)網(wǎng):從技術(shù)到生態(tài),從連接到智能[J]. 劉廉如,張忠平. 信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全. 2019(02)
[7]基于5G的AI傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用研究[J]. 王國慶,李堅(jiān),呂耀坤. 通信電源技術(shù). 2018(11)
[8]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J]. 劉君玲. 福建教育學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(07)
[9]國外物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概覽[J]. 夏聃. 中國信息安全. 2017(08)
[10]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧眾創(chuàng)空間的研究[J]. 王卓崢,賈克斌. 智能建筑. 2017(05)
博士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王書龍.北京工業(yè)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]基于MCDA設(shè)施選址的不確定性研究[D]. 劉思君.北京建筑大學(xué) 2019
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的集塵器智能控制系統(tǒng)研究[D]. 司強(qiáng).東南大學(xué) 2018
[3]面向大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)的視頻計(jì)算架構(gòu)及方法研究[D]. 田朝會(huì).西安電子科技大學(xué) 2017
[4]基于多信息源的校車智能交互及推送系統(tǒng)研究[D]. 周密.武漢工程大學(xué) 2017
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張民壘.大連理工大學(xué) 2015
[6]基于IP網(wǎng)絡(luò)的倉儲(chǔ)視頻聯(lián)動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 申宇晴.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):2995389
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