hi,小慕
CPS技术与创客实践
第1次开课
开课时间: 2020年02月15日 ~ 2020年06月20日
学时安排: 待定
当前开课已结束 已有 1086 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
课程详情
课程评价(5722)
spContent=物联网应用处处在,自己动手最有爱。
物联网应用处处在,自己动手最有爱。
—— 课程团队
课程概述

    信息物理系统(Cyber-Physical Systems,CPS)代表了当前信息领域主流的应用架构,该架构在环境感知的基础上,深度融合了计算、通信和控制能力。掌握CPS中的核心技术,就具备了用信息技术开发、服务各类工业应用的基本能力。

    作为一门多学科交叉融合、面向复杂工程问题的新型课程,“CPS技术与创客实践”课程以CPS技术构建知识基础、以“创客教育”为创新工程能力培养的解决方案,以机器人与行业智能装备研发为产业背景,结合“Arduino/ 阿里物联网云”等创客软硬件技术,开展课程改革。课程教学内容覆盖Arduino下位机开发、基于C#的上位机开发、阿里物联网云开发。通过学习本课程,学生可以系统掌握构建物联网应用的各层面技术,掌握开展创客活动所必须的知识与技能,理解基于物联网技术构建各类行业应用时所涉及的技术环节,将多种新兴信息技术与自身专业相融合。


授课目标

    从课程内容上,本课程内容难度适中,适合计算机专业的低年级本科生、以及非计算机专业的本科生和研究生学习物联网开发技术。

    课程培养目标包括:(1)培养学生从整体上理解开发一个完整CPS物联网应用所涉及的技术环节,掌握其中的关键技术,为开展各类创新活动奠定知识基础;(2)通过体验创客过程,培养学生的创新实践能力。


课程大纲
第一章、绪论
课时目标:本章引导学生认识本课程教学内容,并通过构建Arduino开发基础,引导学生踏上创客之路。
​1.1 课程简介;
1.2 Arduino 开发板介绍;
1.3 Arduino 开发环境;
1.4 Arduino 编程基础;
第二章、Arduino 感知与控制开发
课时目标:本章以若干常见数字与模拟传感器为例,讲解Arduino如何读取传感信息、如何控制外部设备。学习完本章内容,学生们可以初步掌握物联网技术中的感知与控制。
2.1 Arduino数字输入输出;
2.2 Arduino 模拟输入输出;
2.3 Arduino 库使用;
2.4 用C#开发Arduino上位机;
第三章、Arduino 小车开发
课时目标:本章围绕Arduino小车,讲解如何控制直流电机,进而驱动机械平台;结合巡线、超声传感器与蓝牙模块,学生们可以理解如何开发一个智能小车,并对身边的各类智能化装备有更深入了解。
3.1 Arduino 小车简介;
3.2 Arduino 小车按键处理;
3.3 Arduino 小车行进控制;
3.4 Arduino 小车巡线与避障;
第四章、阿里物联网云开发
课时目标:物联网云是当前各类物联网应用的实施载体,本章以阿里物联网云为教学对象,讲解如何实现设备上云、云的接入协议以及云上设备间数据流转。学习完本章,学生们可以发挥自我创意,设计出各类具备远程感知与控制能力的智能化应用。
4.1 认识物联网云;
4.2 创建云上设备;
4.3 配置ESP32开发环境;
4.4 利用阿里物联网云实现远程控制;
4.5 利用阿里物联网云实现远程感知;
4.6 阿里物联网云接入要点;
4.7 ESP32上云程序解析;
4.8 基于C#的阿里物联网云客户端开发;
4.9 设备间数据流转:规则引擎;
4.10 UNO访问物联网云;
展开全部
预备知识

选课的同学需要有基本的计算机程序设计能力,大致了解一门程序设计语言的基本语法(如:C语言、C#、Python等语言)。


参考资料

[1] Raj Rajkumar,Dionisio de Niz等著信息物理系统应用与原理[M]. 机械工业出版社, 2017.

[2] Simon Monk创客学堂Arduino 项目33[M]. 科学出版社出版,2014.

[3] Banzi M. Getting Started with Arduino[M]. Make:Books, 2008.

[4] EclipseM2MQTT项目[OL].https://github.com/eclipse/paho.mqtt.m2mqtt,2020.

[5] 阿里云.阿里物联网云平台[OL]. https://help.aliyun.com/product/30520.html?spm=a2c4g.11186623.6.540.50803f82j64XRN, 2020.

[6] Deitel P J, Deitel H. C# 6 for Programmers (6th Edition)[M]. Prentice Hall Press, 2016.

[7] Meier R. Professional Android 4 application development[M]. John Wiley & Sons, 2012.

常见问题

1、本门课程学完后,我能掌握什么知识?

答:可以让你学会物联网远程感知与控制技术。

2、线下教学的载体是什么?

答:线下教学中,我们会提供Arduino开发套件与Arduino小车。

3、线上没有实际设备,我能否学?

答:可以学习,本课程专门设计了若干节无需Arduino设备的教学内容,比如C#窗体上云。你的电脑上仅仅只需要装一个C#开发环境,就可以学习阿里物联网云开发。

江苏大学
10 位授课老师
朱轶

朱轶

教授

申屠浩

申屠浩

讲师

陈向益

陈向益

副教授

下载
下载

下载App