基于物联网技术的智慧实验室管理系统的研究与应用
发布时间：2021-01-23 14:34
目前高职院校在示范性建设方面,对专业实验室的要求有了明确的要求和目标。随着高校校内校外实训基地的增多,管理人员也在不断增多,但是对实验室的管理仍处于人工管理阶段,工作量大而且繁琐,设备维护困难,数据的备份仍处于分散的方式,不能实现实据的有效管理与共享。当前计算机技术特别是物联网的技术在不断发展变化,并应用到社会生活的各个领域,本文作者通过对实验室管理深入调查,及实地的了解计算机专业实训基地的建设和使用需求,开展了智智慧实验室管理系统的研究[1],利用物联网的相关技术,提出智智慧实验室体系结构和应用模式,构建智能实验室的宏观环境和建设需求,为解决实验室管理存在的设备利用率低,工作效率低下等问题,为物联网创新实训室建设提出解决方案[2]。论文首先从实验室管理和物联网技术的发展应用为背景,分析了国内外的相关研究动态,描述了研究智慧实验室系统的内容和意义,并从论文的研究内容、技术难点、创新点和总体结构作了说明。其次详细介绍了系统涉及到的物关网关键技术,基于物联网体系的架构,由应用、网络、感知三个层次组成,相关的技术包括:智能传感器与无线传感器技术,嵌入式技术,移动通信技术,物联网数据处理技术,...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统架构图
22图 2 路由器硬件架构图云边路由器是前端硬件设备与云平台的交互门户，本身具备较强处理性能，以核心板为中心，运行 Linux 操作系统，外扩 STM32 扩展板，引出 UART、USB、LoRa、4G、WIFI 和 LAN 等接口，方便各种硬件设备的接入。系统兼容 MQTT、CoAP 和Http 等常用协议，可以与平台进行快速对接。2、教师端管理功能设计教师端管理系统主要分为硬件设备状态查询、设备控制、门禁授权、教学课程安排、报警推送和班牌系统等模块。硬件设备状态查询和设备控制可以实时监测现场状态，在异常发生时刻远程及时解决问题；门禁授权可以根据教学课程安排授予指定班级的学生门禁权限；班牌系统将云平台信息以及必要的设备信息或者学生信息进行推送显示，方便教师的教学管理。教师端功能的结构图如下图 3 所示：
三章 智慧实验室管理系统的设计23图 3 教师端功能结构图3、学生端管理功能设计学生端管理系统主要分为硬件设备状态查询、设备控制、授权申请、课程信息展示、报警推送和班牌系统等模块。课程信息展示可以根据教师端的教学安排进行展示，实时跟踪课程进度。学生端管理功能如图4学生端功能结构图所示：图 4 学生端功能结构图3.2.4 系统通信模块设计云边路由器与管理平台交互协议应运行在 TCP/IP或其他协议之上，对上层提供了有序、可靠、双向连接。应用层采用轻量级消息队列遥测传输协议MQTT，基于发布/订阅型消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合。MQTT中的消息体采
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网在船舶安全监测系统中的实际作用分析[J]. 杨江文,王惠贞. 舰船科学技术. 2019(16)
[2]基于RFID技术的图书电子标签系统的设计[J]. 喻皓,徐杨敏,张曾嵘. 电脑知识与技术. 2019(19)
[3]机械化粮库布袋除尘器压差与温度无线监测系统改造实践[J]. 施国伟,杨文勇,韩聪,黄浙文. 粮食科技与经济. 2019(06)
[4]基于NB-IoT的智能烟感系统设计[J]. 金恩曼,侯顺祥,汪婵婵,匡泰. 信息与电脑(理论版). 2019(07)
[5]人工智能背景下播音主持人才的发展探析[J]. 王珊. 视听. 2019(02)
[6]物联网:从技术到生态,从连接到智能[J]. 刘廉如,张忠平. 信息技术与网络安全. 2019(02)
[7]基于5G的AI传感器在环境监测中的应用研究[J]. 王国庆,李坚,吕耀坤. 通信电源技术. 2018(11)
[8]基于物联网技术的智能实验室管理系统的研究与应用[J]. 刘君玲. 福建教育学院学报. 2018(07)
[9]国外物联网产业发展概览[J]. 夏聃. 中国信息安全. 2017(08)
[10]基于物联网技术的智慧众创空间的研究[J]. 王卓峥,贾克斌. 智能建筑. 2017(05)
博士论文
[1]物联网接入系统架构及关键技术研究[D]. 王书龙.北京工业大学 2017
硕士论文
[1]基于MCDA设施选址的不确定性研究[D]. 刘思君.北京建筑大学 2019
[2]基于物联网的集尘器智能控制系统研究[D]. 司强.东南大学 2018
[3]面向大规模监控系统的视频计算架构及方法研究[D]. 田朝会.西安电子科技大学 2017
[4]基于多信息源的校车智能交互及推送系统研究[D]. 周密.武汉工程大学 2017
[5]基于物联网的实验室管理系统的设计与实现[D]. 张民垒.大连理工大学 2015
[6]基于IP网络的仓储视频联动报警系统的设计与实现[D]. 申宇晴.天津大学 2014
本文编号：2995389
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
系统架构图
22图 2 路由器硬件架构图云边路由器是前端硬件设备与云平台的交互门户，本身具备较强处理性能，以核心板为中心，运行 Linux 操作系统，外扩 STM32 扩展板，引出 UART、USB、LoRa、4G、WIFI 和 LAN 等接口，方便各种硬件设备的接入。系统兼容 MQTT、CoAP 和Http 等常用协议，可以与平台进行快速对接。2、教师端管理功能设计教师端管理系统主要分为硬件设备状态查询、设备控制、门禁授权、教学课程安排、报警推送和班牌系统等模块。硬件设备状态查询和设备控制可以实时监测现场状态，在异常发生时刻远程及时解决问题；门禁授权可以根据教学课程安排授予指定班级的学生门禁权限；班牌系统将云平台信息以及必要的设备信息或者学生信息进行推送显示，方便教师的教学管理。教师端功能的结构图如下图 3 所示：
三章 智慧实验室管理系统的设计23图 3 教师端功能结构图3、学生端管理功能设计学生端管理系统主要分为硬件设备状态查询、设备控制、授权申请、课程信息展示、报警推送和班牌系统等模块。课程信息展示可以根据教师端的教学安排进行展示，实时跟踪课程进度。学生端管理功能如图4学生端功能结构图所示：图 4 学生端功能结构图3.2.4 系统通信模块设计云边路由器与管理平台交互协议应运行在 TCP/IP或其他协议之上，对上层提供了有序、可靠、双向连接。应用层采用轻量级消息队列遥测传输协议MQTT，基于发布/订阅型消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合。MQTT中的消息体采
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网在船舶安全监测系统中的实际作用分析[J]. 杨江文,王惠贞. 舰船科学技术. 2019(16)
[2]基于RFID技术的图书电子标签系统的设计[J]. 喻皓,徐杨敏,张曾嵘. 电脑知识与技术. 2019(19)
[3]机械化粮库布袋除尘器压差与温度无线监测系统改造实践[J]. 施国伟,杨文勇,韩聪,黄浙文. 粮食科技与经济. 2019(06)
[4]基于NB-IoT的智能烟感系统设计[J]. 金恩曼,侯顺祥,汪婵婵,匡泰. 信息与电脑(理论版). 2019(07)
[5]人工智能背景下播音主持人才的发展探析[J]. 王珊. 视听. 2019(02)
[6]物联网:从技术到生态,从连接到智能[J]. 刘廉如,张忠平. 信息技术与网络安全. 2019(02)
[7]基于5G的AI传感器在环境监测中的应用研究[J]. 王国庆,李坚,吕耀坤. 通信电源技术. 2018(11)
[8]基于物联网技术的智能实验室管理系统的研究与应用[J]. 刘君玲. 福建教育学院学报. 2018(07)
[9]国外物联网产业发展概览[J]. 夏聃. 中国信息安全. 2017(08)
[10]基于物联网技术的智慧众创空间的研究[J]. 王卓峥,贾克斌. 智能建筑. 2017(05)
博士论文
[1]物联网接入系统架构及关键技术研究[D]. 王书龙.北京工业大学 2017
硕士论文
[1]基于MCDA设施选址的不确定性研究[D]. 刘思君.北京建筑大学 2019
[2]基于物联网的集尘器智能控制系统研究[D]. 司强.东南大学 2018
[3]面向大规模监控系统的视频计算架构及方法研究[D]. 田朝会.西安电子科技大学 2017
[4]基于多信息源的校车智能交互及推送系统研究[D]. 周密.武汉工程大学 2017
[5]基于物联网的实验室管理系统的设计与实现[D]. 张民垒.大连理工大学 2015
[6]基于IP网络的仓储视频联动报警系统的设计与实现[D]. 申宇晴.天津大学 2014
本文编号：2995389
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/2995389.html
最近更新
教材专著
