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一、产品简介

1.1 产品设计背景

    移动互联网是移动和互联网融合的产物,继承了移动随时、随地、随身和互联网分享、开放、互动的优势,即运营商提供无线接入,互联网企业提供各种成熟的应用。移动互联网业务和应用包括移动环境下的网页浏览、文件下载、位置服务、在线游戏、视频浏览和下载等业务。随着宽带无线移动通信技术的进一步发展,移动互联网业务的发展将成为继宽带技术后互联网发展的又一个推动力,为互联网的发展提供一个新的平台,使得互联网更加普及。并以移动应用固有的随身性、可鉴权、可身份识别等独特优势,为传统的互联网类业务提供了新的发展空间和可持续发展的新商业模式。
移动互联网作为一种新兴业态,最终目标就是满足人们在任何时间、任何地点、以任何方式获取并处理信息的需求,其技术基础是移动通信技术和互联网技术的全面融合。移动互联网产业链广泛存在为终端层、软件层与应用层三个层级;移动终端层主要由部件和整机两大部分构成;移动软件层主要包括智能终端操作系统、移动数据库、移动安全软件、移动中间件;而移动应用层是发展变化最快、最能影响用户体验感受的,也是企业商家关注最多、着力发展的层级。目前,移动互联网正逐渐渗透到人们工作和生活的各个领域,手机阅读、手机游戏、手机支付等各种的移动互联网应用飞速发展,并正在逐步改变信息时代的社会生活,当然也带动了新一轮的移动互联网应用人才的需求热潮。与此同时加何培养出优秀的移动互联网应用开发人才是摆在各类教育机构面前的一个问题。

1.2 产品设计目标

    广州飞瑞敖电子科技股份有限公司MI-L01-01型移动互联网实验箱紧密围绕教育部移动互联网应用专业人才培养大纲要求,以移动互联网应用专业以及相关专业(包括计算机科学与技术、软件工程、网络工程、物联网工程、嵌入式开发等)的移动互联技术开发与应用教学为服务对象,可以满足《Android基础》、《Android高级应用》、《移动互联网应用技术》、《Android平台应用及开发》等专业课课程实验开设,以及《移动物联实训》、《移动互联实训》、《大学生创新创业实训》等课程设计实训平台要求,此外,也可满足非移动互联网应用专业对移动互联网相关技术实验设备的体验需求。移动互联网实验箱完整的体现了移动互联网的三层结构-物端、终端和云端,从硬件应用到软件设计,让学生掌握整个移动互联网体系结构与系统构建设计技术,以及从底层到上层软件的开发。

1.3 产品创新点

强基础,紧扣岗位通用技能要求。强基础是指引导学生强化学习移动互联网领域所需的基础知识和基本技能,主要体现在Android基础学习、Android高级应用开发、移动互联网基础实验、移动互联网综合案例等知识领域。这些核心支撑技术是移动互联网开发的核心,同时也是移动互联网开发最重要的基础,因此即便移动互联网的产品应用千变万化,这些基础知识和基本技能都是通用的。牢牢掌握它们,将有助于提升学生的就业能力。
活模块,充分体现移动互联网的开放性、泛在性和智能化的特点。活模块中的模块是指物联网产品的基础组成部分,如各类传感器、执行器、通信节点、网关、中间件等,它们可根据用户需求而自由调整应用方式与组合形式。移动互联网行业应用,其根本就是活模块在移动互联网产品和系统中的灵活应用,主要表现传感器、执行器、通信节点、网关、中间件等的交叉组合与集成应用。
引入组态设计技术。学生先在基于现实场景的物端模块与应用系统上进行组态设计,通过与实物联动来验证产品应用方案是否正确合理,然后再使用真实产品进行安装部署,从而避免因方案设计问题导致产品硬件物理损坏,同时提升工作效率。通过组态设计,还可增加学习的趣味性,并使学生敢于动手操作,有利于他们对基础知识和操作技能的理解和掌握,以及对移动互联网产品应用的交叉性与复合性强这一特点的认知与理解。
注重考核实际动手能力,以满足企业用人需求为前提。实验项目以技能培养为主,要求学生能够将移动互联网基础知识和基本技能活学活用到实际的项目开发过程中去。
综合案例内容丰富,体现移动互联网技术的特点。将物端、移动终端和云端三层体系架构的知识穿插融入到综合案例教学中,学生在综合案例教学过程中,需要运用到各个知识层面的多种技能手段,综合考察学生的知识全面程度和编程能力。
有利于双师型教师的培养。通过对该实训系统的合理利用,有利于学校培养更多的双师型骨干教师。学校教师在使用本设备进行教学或实训的过程中,可以使用设备的开放接口来设计开发新的应用模式,一方面可以结合本校的实际情况进行更有针对性的课程及实训建设,另一方面又可提高自己的教学水平及实际操作技能。
 

二、产品介绍

2.1 产品概述

    移动互联网实验箱方案包括物端产品终端产品云端产品以及光盘资料。物端产品主要是移动互联网数据采集模块,物端产品主要由物联网相关技术产品构成,包括各种类型的传感器和控制模块、用于数据解析的单片机、无线通信技术模块(Wifi模块或蓝牙模块)。终端产品主要是指一个基于Android操作系统的移动终端,用于获取物端采集的数据并通过3G/4G网络保存到云端,相当于数据中转站,此外,终端还能实现对物端的控制管理,比如打开或关闭物端设备、设置物端参数等。云端产品包括接收终端数据的服务端、保存数据的数据服务器、用于统计分析和展示数据结果的web端。光盘资料包含移动互联网开发的全部资料:物端通信协议说明文档、物端模块使用说明书、移动互联网相关知识教学PPT、基础实验指导书、基础实验源代码、综合案例实验指导书、综合案例源代码、实验视频、实验环境软件安装包、其它附件等。

2.2 产品实物图 

图2.1 移动互联网实验箱实物图
 
图2.2 移动互联网实验箱结构图
 

2.3 产品功能详解

2.3.1 物端产品

     移动互联网实验箱物端产品由15款功能新颖的固定节点(WiFi温湿度传感器节点、WiFi光照传感器节点、WiFi烟雾传感器节点、WiFi PM2.5传感器节点、WiFi 人体感应传感器节点、WiFi灯光蜂鸣器控制节点、WiFi步进电机控制节点、WiFi直流电机控制节点、WiFi数码管输出节点、蓝牙温湿度传感器节点、蓝牙光照传感器节点、蓝牙烟雾传感器节点、蓝牙灯光蜂鸣器控制节点、蓝牙数码管输出节点、高频RFID节点)。每个节点除了包含固定的传感器(或其它控制器、显示设备等)之外,还包含用于通信的单片机模块,用于实现物端和终端通信的无线通信模块(Wifi或蓝牙)。

2.3.2 终端产品

    移动互联网实验箱终端产品是一个基于Android操作系统的移动终端,用于运行移动互联网项目的Android应用,实现获取物端采集的数据并通过3G/4G网络保存到云端,还能实现对物端的控制管理。

2.3.3 云端产品

    云端产品包括接收终端数据的服务端、保存数据的数据服务器、用于统计分析和展示数据结果的web端。

2.3.4光盘资料

    移动互联网光盘资料包括实验环境软件安装包,移动互联网相关知识实验教学PPT,基础实验指导书、基础实验源代码和基础实验教学视频,物端通信协议说明文档和物端模块使用说明书,综合案例实验指导书、综合案例源代码和综合案例实验视频,其它附件等。
A.软件安装包
移动互联网软件开发环境用于开发移动互联网项目的软件环境,主要包括:
Eclipse:是开发Android应用的必备软件之一。
Spring Tool Suite:用于开发web端应用程序服务端。
Mysql:数据库管理系统,用于移动互联网应用程序中的数据存储。
SQLyog:Mysql数据库管理系统可视化软件。
SDK:即software development kit,软件开发工具包,就是安卓系统,平台架构等的工具集合,如adb.exe。
ADT:即android development tools,安卓开发工具。
Tomcat: jsp Servlet服务器。
B.教学PPT
移动互联网实验教学PPT是指用于讲解移动互联网实验教学过程,主要包括:
Android基础课程实验。
Android高级开发课程实验。
移动物联实训课程实验。
移动互联实训课程实验。
C.基础实验指导书、基础实验源代码和基础实验教学视频
在学习了移动互联网具体知识点后,对应的基础实验指导书讲解如何针对该知识点进行简单的实验,基础实验指导书由实验目标、实验内容、实验原理、实验设备、实验步骤、实验结论等几部分组成。基础实验源代码是对基础实验指导书的补充,实验者如果对实验步骤不是很明白,可以参考实验源代码。基础实验教学视频是对基础实验指导书的进一步补充,该视频将整个实验的详细过程呈现给实验者。
A.物端通信协议说明文档和物端模块使用说明书
移动互联网物端通信协议说明文档和物端模块使用说明书给实验者提供终端模块与物端模块通信时需要遵循的规则以及通信的命令指令。
B.综合案例实验指导书、综合案例源代码和综合案例实验视频
移动互联网综合案例指事先开发的,用于教学实践、考察学生掌握移动互联知识情况的综合型移动互联项目。综合案例实验指导书、综合案例源代码和综合案例实验视频提供了对应的移动互联网综合案例开发过程的描述。
C.其它附件
指移动互联网实验箱中的其它资料,包括实验需要的图片,Android开发中的处理adb端口被占用的命令等。

2.4 主要模块介绍

Android开发终端
图2.3 Android开发终端
     Android开发终端做为移动互联网Android应用的运行平台,其具备可靠的运行性能和功能模块,其配置有10.1寸5点接触G+G触屏、800*1280 IPS分辨率、MT8735四核处理器、主频1.5GHz、Mali-T720 MP4 GPU、2GB RAM、16GB EMMC Flash、前置2.0MP后置5.0MP摄像头、板载重力加速度传感器、802.11B/G/N/AC WiFi支持、BT 4.0蓝牙支持、3G模式支持WCDMA/TD-CDMA、4G模式支持LTE_TDD/FDD、支持GPS定位、Android 5.1操作系统、支持HTML5开发、5200mAh。
WiFi温湿度传感器节点
图2-4 Wifi温湿度传感器节点

三、支撑课程及实验清单

    本产品支持移动互联网应用的课程,主要包括两门理论课的实验教学,以及<移动物联实训>、<移动互联实训>两门实践课程的实训教学,同时,也支持学生的创新创业实践教学和毕业设计等实践活动。

3.1 android基础实验

实验1 搭建Android平台和创建HelloWorld
实验2 Android界面布局
实验3 Android常用控件
实验4 Android控件事件处理
实验5 Intent与Activity应用
实验6 Service应用
实验7 广播事件处理BroadCast Receiver
实验8 SQLite应用
实验9 ContentProvider应用

3.2 android高级开发

实验1 网络通信
实验2 蓝牙通信
实验3 拨打电话和发送短信
实验4 摄像头拍照
实验5 多媒体
实验6 重力感应
实验7 定位
实验8 百度地图

3.3 移动物联实训

实验1 蓝牙温湿度传感器读取实验
实验2 蓝牙光照传感器读取实验
实验3 蓝牙烟雾传感器读取实验
实验4 蓝牙蜂鸣器控制实验
实验5 蓝牙数码管控制实验
实验6 WiFi温湿度传感器读取实验
实验7 WiFi光照传感器读取实验
实验8 WiFi烟雾传感器读取实验
实验9 WiFi人体检测传感器读取实验
实验10 WiFi PM2.5传感器读取实验
实验11 WiFi蜂鸣器控制实验
实验12 WiFi数码管控制实验
实验13 WiFi直流电机控制实验
实验14 WiFi步进电机控制实验
实验15 WiFi高频RFID读卡实验
实验16 GPRS短信发送实验

3.4 移动互联实训

实验1 云服务器搭建(Tomcat)
实验2 服务器程序开发(JSP+Servlet)
实验3 B/S架构设计
实验4 C/S架构设计

3.5 综合案例

案例1 基于云的移动远程温度数据采集系统设计
案例2 基于云的移动远程电机控制系统设计
案例3 温室室内光照度的远程监控报警系统
案例4 温室室内温湿度的远程监控报警系统
案例5 大气环境的综合监测系统
案例6 家居烟雾的远程报警系统
案例7 家居人体感应的远程报警系统
案例8 家居的智能门禁控制系统
案例9 仓储的火灾预警系统
案例10 超市的人体感应客流估算系统

一、产品参数

1.移动互联网智能终端
2.通信节点
3.传感器模块