物联网综合实训课程

智能农业综合实训台

         AI智能农业实训平台是针对物联网智能农业方向设计的一款综合型教学实训平台，本平台在传感器/执行器、无线工业节点、异构网关、路由器、嵌入式中控网关等硬件的基础之上，经过硬件组装、硬件接线、协议制定、固件开发、烧写配置、应用开发等步骤，实现在PC端或Android端能实时采集农业传感器数据，能进行远程控制，能进行智能联动控制，让本平台构成一个完整的智能农业应用系统。

         AI智能农业实训平台除了能让学生近距离的感知AI智能农业实训平台，了解物联网系统的整体架构；能进行硬件接线操作，锻炼学生的动手能力；能进行基于Coretx-M3的Stm32应用开发，学习单片机程序的基础开发；可以进行程序烧写、功能及网络参数配置等操作，理解网络层的通讯原理；还能进行基于物联网的Android应用开发，获得物联网应用层的开发能力。

         并且以上这些课程内容在配套光盘中都提供详细的开发资料和课程资源，而课程资源按照物联网体系架构进行分解设置，将复杂的物联网系统进行分解成多个子知识点，便于学生理解和接受，即便没有太多基础也相对比较轻松上手。在课程中既可以学习嵌入式、物联网相关的基础知识，又能自由设计出各类综合性的物联网应用项目。所以AI智能农业实训平台能为学生完成课程实训、毕业设计和创新实践提供良好的环境。

         物联网智慧农业实训平台是面向物联网工程、现代农业技术、智能农业、电子信息等专业打造的农业物联网全场景教学实训平台。平台以真实农业大棚环境为原型，采用网孔板模块化、可接线、可部署结构，完整复现感知层、网络层、应用层三层物联网架构，集成工业级农业传感器、无线节点、异构网关、中控网关与视频监控模块，支持 ZigBee、WiFi、蓝牙、LoRa 多协议通信，可实现环境数据采集、远程控制、智能联动、视频监控、云平台管理等功能。

         平台配套 Android 智慧农业 APP、物联网虚拟仿真系统、全套课程资源与实验指导书，支持硬件接线、STM32 开发、Android 开发、Linux 开发、系统部署调试、故障排查等全流程训练，满足课程教学、实验实训、毕业设计、创新实践、技能竞赛一体化需求。

1. 整体结构与供电

  • 结构：实训台 + 可分离网孔板，模块化自由搭载
  • 供电：AC220V 输入，12V/4A 开关电源，PDU 插排，电压 / 电流显示
  • 网络：内置无线路由器，2.4GHz WiFi，150Mbps 以上

2. 核心网关设备

  • Android 中控网关：Cortex‑A9 S5P4418，1.4GHz，1GB 内存，8GB EMMC，10.1 英寸电容屏，Android 4.4.2，支持 WiFi / 以太网 / RS232/USB
  • 多协议异构网关：Cortex‑M4 内核，支持 ZigBee、WiFi、蓝牙、LoRa 四路协调器，串口透传，HTTP/POST 上传
  • 扩展显示屏：17.3 寸高清屏，1440×900，HDMI 输入

3. 智能无线节点（8 个）

  • 主控：双 MCU 架构，Cortex‑M3 + 无线模块
  • 显示：3.5 寸 TFT 触控屏，320×240
  • 接口：485、CAN、ADC、PWM、UART、IIC
  • 无线：支持 ZigBee、WiFi、蓝牙自由切换

4. 工业级农业传感器

温湿度、土壤温度、烟雾、风速、风向、PH、光照、CO₂、雨雪、土壤水分，全部采用工业级探头，支持 RS485 / 模拟量 / 开关量输出。

5. 农业执行器

加湿器、加热器、卷帘电机、风扇、水泵、LED 植物灯、8 路继电器控制器。

6. 视频监控

网络摄像头，VGA (640×480)，30fps，支持 Web 访问、远程监控。

7. 软件系统

  • 智慧农业 Android APP：空气土质、气候气象、远程控制、智能联动
  • 物联网虚拟仿真平台：3D 建模、虚实同步、在线编程、智能纠错
  • 云平台管理：数据上云、远程控制、阈值报警、曲线展示

平台配套5 门核心课程，总计 120 + 实验项目，全覆盖农业物联网开发与部署：

  1. 《无线工业节点 STM32 应用开发》（30 + 实验）基础 IO、中断、串口、定时器、ADC、传感器采集、执行器控制、ZigBee/WiFi 通信
  2. 《嵌入式 Android 应用开发》（35 + 实验）环境搭建、界面开发、数据存储、网络通信、NDK 开发、硬件控制
  3. 《物联网智能系统 Android 应用开发》（30 + 实验）环境监测、智能控制、门禁、安防、气象农业、智慧交通综合案例
  4. 《嵌入式裸机调试开发》（10 + 实验）开发环境、汇编调试、C 语言、GPIO、串口、PWM、中断
  5. 《嵌入式 Linux 系统开发》（15 + 实验）系统移植、内核、驱动、QT 开发、网络编程、多线程

1. 专业教学解决方案

匹配物联网、智慧农业专业人才培养方案，覆盖传感器技术、无线传感网、嵌入式开发、移动应用开发、物联网系统集成核心课程，提供从原理到实操、从代码到部署的完整教学链条。

2. 工程化实训解决方案

采用真实工业设备 + 现场接线部署模式，让学生掌握物联网工程施工、布线、调试、运维全流程，贴近农业物联网项目实际落地流程。

3. 虚实结合教学解决方案

虚拟仿真解决硬件不足、课时有限、维护成本高问题；真实硬件强化动手与工程能力，实现虚拟预习、虚拟编程、真实验证、虚实联动。

4. 创新与竞赛解决方案

开放全部硬件接口、通信协议与源代码，支持智能灌溉、精准农业、病虫害监测、大棚自动化等创新项目开发，适合课程设计、毕业设计、技能大赛。

5. 实验室运维解决方案

模块化工业级设计，稳定耐用、接线规范、防护完善；配套全套指导书、PPT、源码、视频资料与技术支持，降低实验室管理与维护成本。