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一、平臺(tái)應(yīng)用概述
    隨著新技術(shù)的成熟，新型的、先進(jìn)的應(yīng)用將來(lái)自5G、人工智能（AI）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的融合。這種融合將創(chuàng)造出一個(gè)智能連接的世界，對(duì)所有個(gè)人、行業(yè)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生積極影響。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)學(xué)科都離不開(kāi)相關(guān)成熟學(xué)科的支撐，通過(guò)學(xué)科交叉及其知識(shí)集成構(gòu)成新專(zhuān)業(yè)新學(xué)科。作為學(xué)科交叉極強(qiáng)的工程新興專(zhuān)業(yè)，如何構(gòu)建其科學(xué)合理的課程體系成為該專(zhuān)業(yè)建設(shè)面臨的首要教學(xué)需求。

    該實(shí)訓(xùn)室建設(shè)內(nèi)容按照《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)人才崗位能力要求》為藍(lán)本，分為五部分模塊和能力培養(yǎng)內(nèi)容：
1、工業(yè)大數(shù)據(jù)與工業(yè)智能：
基于工業(yè)控制、工業(yè)總線(xiàn)以及傳感網(wǎng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及預(yù)測(cè)性維護(hù)等，通過(guò)掌握網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及工業(yè)總線(xiàn)技術(shù)等進(jìn)行的計(jì)算機(jī)軟件控制及數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)。
2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與部署：
基于云計(jì)算、數(shù)據(jù)庫(kù)以及服務(wù)器部署等要求，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接至云平臺(tái)形成工業(yè)云端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，定義設(shè)備功能和分類(lèi)，形成基于微服務(wù)架構(gòu)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)云平臺(tái)。
3、工業(yè)應(yīng)用與互聯(lián)網(wǎng)：
基于前端設(shè)計(jì)、包含通過(guò)HTML，CSS及JavaScript等前端應(yīng)用技術(shù)，通過(guò)前端服務(wù)器完成對(duì)工業(yè)應(yīng)用的各種界面及應(yīng)用端開(kāi)發(fā)；
4、工業(yè)APP：
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè) APP 是面向工業(yè)產(chǎn)品全生命周期相關(guān)業(yè)務(wù)(設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)、使用、保障、交易、服務(wù)等)的場(chǎng)景需求，把工業(yè)產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)過(guò)程中的知識(shí)、最佳實(shí)踐及技術(shù)訣竅封裝成應(yīng)用軟件
5、工業(yè)人工智能：
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，定制專(zhuān)業(yè)的人工智能判斷專(zhuān)家系統(tǒng)，以機(jī)器視覺(jué)、云AI搜索、語(yǔ)音智能為主流，給與工業(yè)控制的智能化判斷及應(yīng)用；
二、產(chǎn)品概述

    LG-MEW02型工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是一款工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，包含了完整的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，包括：感知設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)、有線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)主控機(jī)構(gòu)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)使用了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)應(yīng)用、人工智能等新興技術(shù)，同時(shí)內(nèi)置工業(yè)互聯(lián)云平臺(tái)，為高校相關(guān)學(xué)科專(zhuān)業(yè)升級(jí)和改革提供教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和科研支撐。
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)能夠滿(mǎn)足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)、實(shí)訓(xùn)課程需求，包括：《物聯(lián)網(wǎng)短距離無(wú)線(xiàn)通信》、《物聯(lián)網(wǎng)長(zhǎng)距離無(wú)線(xiàn)通信》、《工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)》、《工業(yè)自動(dòng)化控制》、《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)》、《機(jī)器視覺(jué)技術(shù)》等。
三、產(chǎn)品形態(tài)
    LG-MEW02型工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)上使用工業(yè)鋁型材和冷軋鋼板，面板采用網(wǎng)孔板設(shè)計(jì)。孔板通過(guò)線(xiàn)槽分割成的宮格結(jié)構(gòu)，方便裝卸非常適合快速多次的實(shí)踐教學(xué)，非常靈活方便，在滿(mǎn)足理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)，還能夠進(jìn)行綜合布線(xiàn)等拆裝操作，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)支持多名學(xué)生同時(shí)操作和學(xué)習(xí)。
    工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)實(shí)驗(yàn)臺(tái)以工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)為核心，結(jié)合PLC、伺服系統(tǒng)、RFID等自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)工業(yè)數(shù)據(jù)采集、工業(yè)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、邊緣計(jì)算、云服務(wù)開(kāi)發(fā)、遠(yuǎn)程訪問(wèn)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過(guò)該系統(tǒng)，學(xué)生可以掌握工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)流程。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：
1、通用性高：可適配國(guó)內(nèi)外主流云平臺(tái)；
2、功能豐富：可進(jìn)行自動(dòng)化相關(guān)實(shí)驗(yàn)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)；
3、開(kāi)放透明度高：電氣控制、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用透明結(jié)構(gòu)封裝，展現(xiàn)內(nèi)部設(shè)計(jì)；
4、教學(xué)資源：配套豐富的教學(xué)資源（如教材、課件、教學(xué)視頻等）。
5、數(shù)字孿生：平臺(tái)配置了1:1的數(shù)字孿生工業(yè)3D平臺(tái)，不僅能夠完成實(shí)訓(xùn)臺(tái)硬件集成實(shí)訓(xùn)還能夠根據(jù)虛實(shí)仿真完成產(chǎn)線(xiàn)集成的智能工廠集成實(shí)訓(xùn)；
四、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)資源庫(kù)
    LG-MEW02型工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)提供三層架構(gòu)的軟硬件資源，包括：設(shè)備層、平臺(tái)層、應(yīng)用層，為相關(guān)教學(xué)提供配套的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)資源。所有硬件和教學(xué)資源全部開(kāi)源開(kāi)放，提供線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)，微課視頻等教學(xué)資源，讓教學(xué)更輕松，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)更容易，售后服務(wù)更便捷。
五、設(shè)備配置
（一）設(shè)備層：
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)備層主要包含五個(gè)單元：工業(yè)主控監(jiān)控單元、工業(yè)滑臺(tái)加工單元、車(chē)間環(huán)境監(jiān)控單元、工業(yè)原料傳送單元、廠區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)單元。
1、IMT數(shù)字孿生工廠單元：通過(guò)以虛代實(shí)以實(shí)控虛的技術(shù)理念，采用虛擬化3D產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)，以真實(shí)的PLC、工控機(jī)以及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，形成物流、倉(cāng)儲(chǔ)、機(jī)器人自動(dòng)化等多種智能化產(chǎn)線(xiàn)應(yīng)用。
2、工業(yè)主控監(jiān)控單元：實(shí)訓(xùn)平臺(tái)提供完整的主控監(jiān)控單元，包括：工控主機(jī)、工控PLC、遠(yuǎn)程IO模塊、HMI工控屏、高清球機(jī)、CAN網(wǎng)關(guān)；所有工業(yè)組件采用可拆卸式安裝，預(yù)留接線(xiàn)接口和編程接口。
3、工業(yè)滑臺(tái)加工單元：滑臺(tái)加工單元，基于步進(jìn)電機(jī)的滑臺(tái)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工件模擬位移加工；在加工過(guò)程中，通過(guò)行程、限位、原點(diǎn)傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)滑臺(tái)位置的感知和限定；通過(guò)激光測(cè)距、紅外測(cè)溫、編碼測(cè)度等，對(duì)工件進(jìn)行生產(chǎn)加工實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
4、車(chē)間環(huán)境監(jiān)控單元：車(chē)間環(huán)境監(jiān)控單元，主要用以對(duì)生產(chǎn)車(chē)間的工作環(huán)境進(jìn)行是感知和控制；監(jiān)控單元采用有線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的通信方式，保證實(shí)時(shí)性和可靠性。
5、工業(yè)原料傳送單元：工業(yè)原料傳送單元以直流電機(jī)傳送帶為核心，能夠模擬工件原材料在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的情況和狀態(tài)；在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)顏色傳感器、接近開(kāi)關(guān)、光電反射等數(shù)字量IO輸出型傳感器對(duì)原材料的材質(zhì)、數(shù)量等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；通過(guò)熱敏電阻、霍爾電流傳感器等模擬量輸出型傳感器對(duì)傳送帶系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控。
6、廠區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)單元：廠區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)基于無(wú)線(xiàn)技術(shù)，構(gòu)建無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)。基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳感器技術(shù)，無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)將傳感器測(cè)量的廠區(qū)環(huán)境的數(shù)據(jù)發(fā)回實(shí)訓(xùn)平臺(tái)；通過(guò)云推送服務(wù)，將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)到云端，實(shí)現(xiàn)云端存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程讀取。
（二）平臺(tái)層：
智能制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)平臺(tái)層基于工業(yè)互聯(lián)云平臺(tái)技術(shù)，提供數(shù)據(jù)的處理、運(yùn)維、計(jì)算和決策，包括三大單元：工業(yè)互聯(lián)云平臺(tái)、多協(xié)議工業(yè)網(wǎng)通、高性能邊緣計(jì)算。
1、工業(yè)互聯(lián)云平臺(tái)：實(shí)訓(xùn)平臺(tái)提供基于工業(yè)互聯(lián)云平臺(tái)技術(shù)的智云物聯(lián)數(shù)據(jù)中間件平臺(tái)，支持海量工業(yè)數(shù)據(jù)的接入、分類(lèi)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)決策、數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)挖掘。
2、多協(xié)議工業(yè)網(wǎng)通：實(shí)訓(xùn)平臺(tái)內(nèi)置多網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)關(guān)服務(wù)，為工業(yè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)提供認(rèn)證服務(wù)、數(shù)據(jù)接入、地址解析、數(shù)據(jù)推送和網(wǎng)絡(luò)配置等服務(wù)，通過(guò)MQTT數(shù)據(jù)服務(wù)與工業(yè)互聯(lián)云平臺(tái)通信。
3、高性能邊緣計(jì)算：實(shí)訓(xùn)平臺(tái)集成高性能NPU AI計(jì)算單元，能夠在本地運(yùn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，提供機(jī)器視覺(jué)等AI人工智能算法應(yīng)用。
（三）應(yīng)用層：
智能制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)應(yīng)用層提供豐富的互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用，支持遠(yuǎn)程異地使用，包括三大單元：可視化運(yùn)維應(yīng)用、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。
1、3D可視化運(yùn)維應(yīng)用：配套IMT-NET數(shù)字孿生三維看板，配套組態(tài)應(yīng)用開(kāi)發(fā)，可構(gòu)建1:1的工業(yè)大數(shù)據(jù)3D可視化系統(tǒng)。
2、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)新思維設(shè)計(jì)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
3、工業(yè)智能分析應(yīng)用：基于工業(yè)云平臺(tái)存儲(chǔ)的海量工業(yè)數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析和推斷，為管理人員提供生產(chǎn)依據(jù)，為運(yùn)維人員提供早期的預(yù)警和預(yù)測(cè)。
（四）課程資源：
智能制造實(shí)訓(xùn)平臺(tái)提供企業(yè)級(jí)教材和相關(guān)教學(xué)資源，能夠完成工業(yè)自動(dòng)化控制、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)綜合設(shè)計(jì)等課程的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)需求。