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Android@Laboratory智能实验室的研究与设计

作者:未知

  摘要:本文氖导视τ眯枨蟪龇,阐述了当前高校实验室在人工管理模式下存在的弊端以及智能实验室研究的必要性,分析了当下无线传感器网络技术在智能家居、智能建筑等方面的发展,结合时下最深入人心的互联网技术和基于android系统的移动端APP设计,从节约资源、高效管理的角度对智能实验室进行研究和设计,为今后高校实验室在管理模式上的改善提供可靠的技术手段和实施模型。
  关键词:无线传感器网络技术;互联网技术;Android系统;移动端APP
  中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)27-0234-03
  Research and Design of Android@Laboratory Intelligent Laboratory
  ZHANG Bo, ZHOU Guang-lin, LI Jin-ze, LI Fa-ying
  (School of Software and Communication Engineering, Xiangnan University, Chenzhou 423000, China)
  Abstract: In this paper, starting from the actual application requirements, this paper expounds the current laboratory of colleges and universities in the existing disadvantages of manual management mode and the necessity of intelligent laboratory research, analysis of the current wireless sensor network technology in the development of smart home, intelligent buildings, combining the most pervasive Internet technology and mobile APP design Based on the android system, from the Angle of resource saving, efficient management, to research and design of intelligent laboratory, laboratory in colleges and universities in the management mode of improvement for the future to provide reliable technical means and implementation model.
  Key words: wireless sensor network technology; Internet technology; Android system; mobile APP
  1 概述
  物联网是在计算机互联网的基础上,利用传感器、无线数据通信等技术,实现物与物、人与物、人与人之间的通信,进而达到方便识别、管理和控制的目的;同时物联网将以用户体验为核心的创新作为其发展的内在灵魂,而基于Android系统的移动端APP以其简约的视觉界面、贴心的用户功能、便捷的操作方式更是创造了良好的用户体验,博取了大量用户和设计人士的芳心,成为现代社会最受青睐的热门技术之一。毋庸置疑,当我们将这两项技术应用于智能实验室时,将更加方便我们对事物的管理和控制。
  2 智能实验室研究设计的必要性
  科研是高等教育三大功能之一,实验室的工作水平是一个高校科研水平的基本标志。随着教学方式和科研水平的不断发展,实验教学的重要性也在逐步加强。目前高校实验室的管理模式仍是以传统的人工管理为主,依靠任课老师和管理人员的长时间监管和不定时的巡查保证实验室日常的运行,这种传统方式,不仅管理效率低,而且在一定程度上浪费了人力、物力、财力。随着高等教育的不断普及,学生增多、实验室和实验设备的增多,这种弊端将日渐显现,拖累高校教育人才的初衷。因此,利用科技、网络手段管理实验室,不仅能提高实验室的管理效率和水平,而且使高校的教师学生们能够紧跟时代浪潮,感受科技带来的便利,提高学习的积极性。
  3 关键技术介绍
  3.1 无线传感器网络技术
  无线传感器网络是一种分布式传感网络,是用大量的传感器通过自组织和多跳的方式构成的无线网络,由于独特的组网方式,其网络设置十分灵活,可以和互联网进行有线和无线方式的连接,甚至设备位置受到更改也丝毫不影响信息的传输。无线传感器网络由传感器、感知对象和观察者三大要素组成。由于传感器种类众多且价格廉价,可探测包括温度、湿度、移动物体等多种物理量,因此其应用十分广泛,包括军事、环境监测、医疗卫生等诸多领域;通过在需要监测的区域部署传感器节点,以无线通信方式形成网络系统,使节点与节点之间协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息并发送给观察者从而实现对事物有效的监测。
  特点:大规模、自组织、动态性、可靠性、集成化。
  3.2 Arduino微控制器
  Arduino是一款开放源代码的单芯片微控制器,能够接收各式各样传感器传送回来的信息并通过指定串口显示器将信息显示出来。使用ArduinoIDE对Arduino进行编程并烧录进开发板,就能使之通过代码判断信息类型,控制马达、步进电机等其他元件对某个传感器的周遭环境信息进行处理并反馈。Arduino是一款便捷灵活且开源的电子实验平台,具有简单上手、清晰明了等特点,ArduinoIDE采用类似C、Java这类热门语言作为开发语言,降低了大多数人进入智能硬件设计的门槛。除此之外,Arduino实现了跨平台的信息传输,可以通过蓝牙、Wifi等和PC上运行的软件进行实时通信,满足了不同人群、不同应用环境对智能硬件的应用和信息控制。


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