实验项目信息

(1)实验教学过程

本实验基于虚拟仿真实验平台进行,全部完成实验预计需要3小时左右(4个实验学时)。本地计算机上需要安装Firefox、Google Chrome等浏览器,计算机能够连接互联网。实验操作时,学生登录虚拟仿真实验平台,认真阅读注意事项,根据专业培养要求和课程需要进行虚拟仿真实验。

教师在指导学生实验时应根据学生的基础知识和兴趣,对教学要求部分进行适当灵活安排,在教学方法上贯彻因材施教的指导思想,基本要求是能够完成实验内容并记录分析实验步骤和结果,进一步要求是掌握每部分所涉及到的基本概念和原理,并能对实验内容进行改进和完善。通过本实验,所应达到的效果是:要求每位学生都能掌握和理解物联网体系架构、感知层设备功能及原理、网络层组件部署及连接方式、物联网应用系统设计开发流程等。

(2)实验方法

本虚拟仿真实验涵盖了物联网拓扑搭建、基础设备选型部署、网络通信设备选型、传感器集成部署、数据分析、智能控制、物联网应用系统架构设计等多个实验知识点,通过设备选型、设备部署、参数配置、数据分析、数据可视化、智能控制等多种技术实施手段让学生体验物联网技术应用设计与实现的全过程。

本虚拟仿真实验建议在完成物联网感知层和网络层相关内容教学之后开展,实验前需要认真阅读实验相关技术知识及实验指导,做好预习,熟悉实验原理内容,按下表进行实验准备、实验操作及实验总结过程。

实验阶段

实验组织

主要任务

延伸要求

实验准备

学生预习

要求学生熟悉智慧养殖场景,预演智慧养殖管控需求,预习物联网体系架构、传感器原理及选型、网络组件原理及选型、应用系统设计开发技术等相关知识点。

观察和分析生活中与物联网技术有关的应用场景和实际需求

网络拓扑结构设计实现

以学生为中心,进行网络拓扑结构设计及实现

根据实验内容和实验步骤独立完成实验任务,掌握每一步的原理和意义。

(1)了解每种传感器、调控设备及网络设施等设备的工作原理和技术参数,根据实际应用需要进行设备选型和配置;

(2)掌握网络层各种设备及连接方式的原理,构建网络拓扑结构,操作网络组件进行部署和连接;

(3)通过可视化操作界面,在应用系统中进行数据分析、展示,实现智慧养殖管控决策支持。

在实验设计过程中,可以通过教师知识讲解、问题答疑、学生相互讨论等方式解决遇到的问题。

针对实验主要功能需求进行拓扑结构设计,并编写相关程序代码

实验数据分析总结

根据学生完成的实验结果,进行针对性点评

学生完成实验报告,对实验过程和技术原理进行分析和总结;分析案例中的每个对象和过程,加深对技术知识的理解和掌握。总结物联网技术在畜禽智能养殖应用中的作用和意义,特别是物联网应用的拓扑结构。教师开展实验点评工作。

将实验过程和技术原理推广到各种相关应用领域