SPOC学校专有课程
物联网整体解决方案设计与开发
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spContent=本课程以 AGV 小车和基于 NB-IoT 技术的数据采集系统为载体,旨在让学生掌握物联网电子产品的概念、设计原理和开发流程,培养学生的综合设计与开发能力,强化信息素养、创新精神和实践能力。课程目标涵盖素养、知识和技能三个方面。素养目标注重培养学生的职业道德、团队协作能力和安全环保意识等;知识目标包括 AGV 小车的应用领域、开发环境搭建、核心控制板原理及 NB-IoT 基础知识等;技能目标则要求学生能够进行 AGV 小车核心控制板的使用、程序下载、LED 控制、磁感应传感器信号跟随,以及 NB-IoT 网络数据传输和物联网平台项目创建等。 课程结构精心设计,包含五个项目:工业物流整体设计方案介绍、AGV 小车核心控制板使用、AGV 小车核心控制板子项目实施、AGV 小车综合开发和基于 NB-IoT 技术的数据采集系统。每个项目由浅入深,从硬件设计到软件调试,再到通信设置,逐步引导学生掌握物联网整体解决方案的设计与开发。
—— 课程团队
课程概述

1.为什么要学习这门课?

随着物联网技术的飞速发展,各行各业对物联网应用技术专业人才的需求日益增长。本课程将帮助你了解物联网在工业领域的实际应用,掌握 AGV 小车和 NB-IoT 技术的核心知识与技能,为未来的职业发展打下坚实的基础。

2.课程主题

本课程主要围绕 AGV 小车的设计与开发,以及基于 NB-IoT 技术的数据采集系统展开。你将学习到 AGV 小车的应用领域、开发流程、核心控制板的使用,以及 NB-IoT 技术在数据采集中的应用等。

3.学习这门课可以获得什么?

(一)知识

  • 深入了解 AGV 小车的应用领域和发展趋势。
  • 掌握嵌入式 STM32 的开发环境搭建方法。
  • 理解 AGV 小车的寻迹原理和核心控制板的原理图。
  • 学习 NB-IoT 技术的基本知识和硬件电路设计方法。

(二)技能

  • 能够搭建嵌入式 STM32 的开发环境,并使用开发软件进行编程。
  • 掌握 AGV 小车核心控制板的程序下载和功能实现方法。
  • 能够进行 AGV 小车的循迹、避障编程和通信设置。
  • 学会使用 NB-IoT 技术进行数据采集和传输,并在物联网平台上创建项目和展示数据。

(三)职业发展

  • 本课程将为你提供丰富的实践经验和项目经验,增强你在物联网行业的就业竞争力。
  • 你将具备从事物联网应用开发、系统设计和项目实施等相关工作的能力。
  • 课程所学知识和技能将为你未来的职业发展和进一步学习提供有力支持。

4.课程特色和亮点

(一)实践导向

本课程注重实践教学,实践学时占总学时的 72%。通过实际操作 AGV 小车和 NB-IoT 数据采集系统,你将获得宝贵的实践经验,更好地理解和掌握课程知识。

(二)项目驱动

课程采用项目驱动教学法,通过完成具体的项目任务,如 AGV 小车综合开发和 NB-IoT 数据采集系统的设计与实现,培养你的项目开发能力和解决问题的能力。

(三)企业合作

本课程与苏州贝亚特自动化制造有限公司等企业合作,引入企业真实项目案例,让你了解行业实际需求,提高职业素养和实践能力。

(四)综合能力培养

除了专业知识和技能,课程还注重培养你的团队协作能力、沟通能力和创新精神。通过小组项目和讨论,你将学会与他人合作,共同完成任务,提升综合素质。

授课目标
(一)素养目标

1. 培养学生良好的劳动纪律观念;

2. 培养学生认真做事、细心做事的态度;

3. 培养正确使用仪器设备的习惯;

4. 培养学生团队协作能力及交流沟通能力;

5. 培养学生表述、回答等语言表达能力;

6. 培养良好的职业道德;

7. 培养质量意识、安全意识、环保意识。

(二)知识目标

1. 了解AGV小车的应用领域和发展;

2. 熟悉嵌入式STM32的开发环境搭建方法;

3. 理解AGV小车几种寻迹原理;

4. 掌握AGV小车基本结构;

5. 掌握STM32开发软件安装和使用方法;

6. 理解AGV小车核心控制板的原理图;

7. 掌握核心控制板程序下载方法及过程;

8. 掌握AGV核心板实现LED控制的方法;

9. 掌握AGV核心板实现磁感应传感器信号跟随的方法;

10.了解磁感应AGV小车的整体运行逻辑;

11.掌握AGV小车的的wifi通信设置方法;

12.了解AGV小车上位机设置及使用方法;

13.掌握AGV小车整机系统联网联调的方法;

14.了解NB-IoT基本知识;

15.掌握在华为云平台上创建项目并进行数据显示的方法;

16.了解NB-IoT硬件电路的设计方法;

17.掌握修改NB-IoT程序,实现数据采集的方法;

18.掌握4路模拟采集卡的焊接与功能调试方法;

19.了解数显表的硬件电路和软件设计方法。

(三)技能目标

1. 能介绍AGV小车的应用领域和发展;

2. 能搭建嵌入式STM32的开发环境;

3. 能安装和使用STM32开发软件;

4. 能分析AGV小车核心控制板的原理图;

5. 能下载核心控制板程序;

6. 能使用AGV核心板实现LED控制;

7. 能使用AGV核心板实现磁感应传感器信号跟随;

8. 能分析磁感应AGV小车的整体运行逻辑;

9. 能设置及使用AGV小车上位机;

10.能进行AGV小车整机系统联网联调;

11.能修改或组合现成的例程子程序,完成综合功能的软件设计;

12.能够编程实现数据的采集;

13.能够编程实现NB-IoT网络的数据传输;

14.能够在物联网平台上创建项目,并且能够实现数据的显示;

15.能按照行业、企业标准编写产品相关技术文件。

成绩要求

考核方式:对单纯线上学习者学习本课程的成绩认定,主要通过对学习参与度、作业、测试和考试的成绩进行综合评定。依据线上统计出的成绩进行评定。


1.学习要求:

(1)完成所有单元模块的微视频及专业资料知识学习

(2)完成每个小节检验知识点掌握情况的小测试、作业

(3)回答每个知识点的讨论问题

(4)积极参加学习讨论

(5)按时完成阶段测试

(6)完成课程期末考试

2.在线课程成绩评定

通过完成任务的学习,包括在线视频、PPT课件等。完成每一节的学习后,进行在线测试(完成作业)。完成两次阶段测验。学期结束完成终结性考试。

通过完成任务的学习,包括在线视频、PPT课件等。完成每一节的学习后,进行在线测试(完成作业)。完成两次阶段测验。学期结束完成终结性考试。

课程总共100分,计算方法:单元测验(20%)+ 平时作业(20%)+课程讨论(5%)+视频学习时长(25%)+期末考试(30%)=100%。总分达60分,课程为合格;大于85分,课程为优秀。

3.线上线下混合式学习者

线上成绩50%+线下成绩50%

课程大纲
预备知识

要求学生已学完《数字电子技术》、《模拟电子技术》、《C51单片机编程与应用》、《嵌入式技术与应用》等课程

参考资料


[1]课程教材 郭志勇编著,《嵌入式技术与应用开发项目教程(STM32版)》

[2]课程教材. 蔡成炜等著《物联网整体解决方案设计与开发》课程讲义

[3] 李明. 基于物联网的AGV小车控制系统设计与实现. 北京:清华大学出版社,2020.

[4]张华. 物联网技术在智能物流AGV小车中的应用. 上海:上海交通大学出版社,2019.

[5]王强. AGV小车物联网解决方案. 南京:南京大学出版社,2021.

[6]物联网AGV小车解决方案文档. https://example.com/iot-agv-solution .