物联网管理与工程实验平台建设方案.docx

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建
设
方
案
湖南商学院工商管理学院
十二月
0
一、实验平台基本情况
名称：物联网管理与工程实验平台
建设类型：中央财政资金支持项目
建设资金：本项目主体建设资金预算安排：300 万元（中央财政资金）。
二、实验平台建设目的
本实验平台建设根据物联网技术及其应用的发展趋势，立足湖南商学院的学科优
势和实际条件，以行业应用为重点，以物联网市场对人才的需求为依据，建成一个能
满足专业学生和教师的教学、实验、科研需要，具有市场前瞻性的、具有商科特色的
物联网技术应用实验平台，为促进我校人才培养、科学研究和社会服务三位一体的协
同发展发挥重要的作用，同时成为湖南省物联网技术应用人才培训的重要基地。
三、实验平台建设思想
物联网是一个应用型很强的学科，真正的物联网是必须以网络为依托，把下层传
感层的物体和上层的应用层软件互相连接，构成一个可以互通信息的系统。简朴地用
物联网实验箱搭建的实验室，偏重于 RFID、传感器、单片机、无线网络通信等模块的
硬件技术实验，既不切合我校学科重点建设的规定，同时，因其在应用方面只是简朴
模拟场景，也不符合实际应用需要。
物联网管理与工程实验应当包含传感层（信息采集层）、网络层（信息传输层）
和应用层三个层面，而不是只偏向某一层。因此，本实验平台建设方案特性为：以物
联网管理与工程信息网络为核心，以应用层方案设计为重点，根据应用实验需求，选
择和配置物联网技术基础实验套件以及行业应用实验软硬件。
实验平台建设的构想：
（1）充足运用学校已有的资源，以减少建设成本。
（2）实验室不仅有先进的设备，还要提供现代技术氛围和先进的管理软件。
（3）实验室采用校企合作的模式，邀请技术公司一线工程师课堂授课，支持骨
干教师参与公司项目合作开发，做到教学信息和市场同步。
（4）实验室即可认为学生提供综合实训，也可以开展对外技术培训和未来的职
业技能鉴定工作。
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四、实验平台构成及其解决方案
（一）物联网工程信息平台
1、功能
物联网工程信息平台作为整个实验室的统一网络及信息管理平台，可以融合有线
IP 网、宽带无线局域网（WiFi 无线网）、远端射频单元、3G、无线传感网络、嵌入式
设备以及系统软件和应用软件于一体。规定整体组网简朴、实用、可靠，系统管理界
面和谐，可实现多种网络接入方式和数据传输互换，可扩展型强。
物联网工程信息平台为各个实验室功能模块提供统一的网络平台及实验数据处
理及软件存储服务。各区的器件和设备（如实验箱、实训套件）均可接入统一的物联
网工程信息平台。在平台内实现各个实验区的物与物、物与人的泛在链接，使各个实
验区不再是信息孤岛；同时，预留外网接口和设立权限可实现远程用户对本实验室的
访问、控制和管理。物联网工程信息平台以其强大的兼容性，根据不同的实验和科研
课题，为教师、学生提供了一个开放的环境平台去学习和研究，可承载各种物联网基
础单项实验、综合性实验、应用实验以及相关科研项目的研发工作。
2、技术方案
物联网中一个关键的环节是公共网络以下具体的“物”与电脑之间的无线信息
采集和传输。这涉及感知信息的传输和反馈指令信息的传输。显然，无论是超级计算
机、移动通信网、传感器网络或是射频辨认系统自身，都不能单一满足物联网信息传
输和解决的需要，它们中的任何一个都不能代表物联网。物联网不应当是一个单一性
质的网络，而是可以涉及 WIFI 设备、电子条码、无源射频标签、各种传感器、有源
射频标签、2G/3G 手机、各种通信公网和超级计算机等在内的综合组合。
通过考察调研，目前通过光载无线通信 ROF 技术，运用光载无线互换机，通过模
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拟光纤通信及射频互换技术实现了无线信号源的传输、分布、互换与控制，是一种较
好的实验室平台解决方案。这种技术方案提高了物联网信息平台的安全性，可靠性，
灵活性和可扩展性，将交互式宽带无线物联网应用到各个领域，拓宽了物联网信息平
台的服务内容。
光载无线互换机的重要功能有：
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内置 10/100Mbps 路由器，能自动分派局域网地址、支持端口镜像、网络
自防御、智能过滤、流量控制；支持 IP 限速、上载单独限速和下载单独
限速等；
内置 2-8 个 WiFi 信号源，提供 、 标准接入；支持无线
接入加密和 VLAN；
将 WiFi 射频信号通过光纤分布 200~4000 米，大大扩大 WiFi 无线局域网
的覆盖范围；
具有射频互换功能；
无线接入点的集中配置和管理；
远端天线的功率控制；
WiFi 接入点的频道自动分派；
接入设备在远端天线间漫游时，实现无缝切换；
移动信号本地连接，通过添加选配模块可支持 2G/3G/4G/WiFi 混合信号
分布，可以把 3G 信号通过光纤传输再发射出去。
采用光载无线互换机的系统技术特点重要是：光载无线互换机完毕重要信号处
理，其集中管理简朴易行，功能强大；系统重要部件集中于光载无线互换机，安全性
和可靠性得到极大增强；远端天线极为简朴，其安装，维修和保养非常方便；不同网
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络协议可共存于同一系统，加强网络间的互通性，减少建设成本；网络的升级与扩容
简朴方便，可任意附加各类增值业务。
3、实验内容和合用专业
物联网工程信息平台除了为各个实验室功能模块提供统一的网络平台及实验数
据解决及软件存储服务外，自身还可支持以下实验课题：
（二）物联网应用数据中心
1、功能
由性能先进的服务器、数据库系统及网络管理软件组成，实现相关行业物联网应
用软件的网络应用及数据库支持，并能将相关数据信息传输到互联网上，支持物联网
应用网站设计以及网站数据管理、页面分类管理、用户管理等。
该功能重要通过校企合作开发行业物联网实时数据库系统及物联网信息服务来
实现。
2、技术方案
物联网数据中心负责整个实验室的信息流存储和解决，采用双服务器冗余解决方
案，支持千兆以太网接入，UPS 电源保证停电中也能是中心正常工作。通过千兆以太
网互换机连接物联网工程信息平台和校园核心服务器，实现实验室与校园网的连通，
远程用户可授权访问实验室数据。
（三）物联网基础实验室
1、功能
4序号
实验项目
合用专业
备注
1
有线局域网组网实验
物流管理
电子商务
信息管理与信息系统
信息与计算机科学
工程管理
电子信息工程
计算机科学与技术
2
无线局域网组网实验
3
有线和无线局域网混合组网实验
4
物联网工程信息平台组装实验
5
物联网工程信息平台测试实验
6
无线网络信号分布实验
7
物联网信息平台的管理与配置实验
8
数据服务器管理与配置实验
9
物联网网络编程实验
10
物 联 网 WEB 服 务 器 设 计 实 验
11
物 联 网 远 程 访 问 及 控 制 实 验 （ B/S 模 式 ）