CDIO创新与工程实践系统--物联网及移动通信创新与工程实践系

7.1、物联网与移动通信网的融合概述

移动通信网络目前是以人与人的通信为主。而进入物联网时代后，会产生大量的与人的通信截然不同的通信节点，对物联网节点的管理将是通信网络面临的新的机遇，因此、通信网会向着能支撑物联网应用规模有序发展的目标演进。

7.2、物联网与移动通信网的发展趋势

在3G/4G网络下，几乎所有可以在互联网平台上实现的业务都可以在3G/4G网络上运行。4G时代，移动增值业务朝多元化趋势发展，除了原有的2.5G/3G业务（如短信、彩信、彩铃、下载、游戏、WAP和IVR等）之外,各种新的增值业务(视频点播、高速上网、在线游戏和行业应用)也会相继推出，运营商建设无线宽带数据网将成为物联网的最佳承载平台。

7.3、产业链对人才的需求趋势

    信息技术正在引领全球新一轮技术创新和消费增长的潮流。为了促进新一代信息技术的发展，2013年我国工信部继续实施各种优惠政策解决信息基础设施相对滞后和信息消费环境不佳的问题，加快推进宽带中国工程，推动下一代互联网与移动物联网融合发展，在移动通信和物联网单个市场的人才缺口已达到千万级的基础上，随着移动通信和物联网融合发展带来的消费和应用的需求增加，相关领域的人才需求将会表现出更加紧缺的态势。

7.4、物联网及移动通信创新与工程实践内容

移动通信及物联网创新与工程实践系统是根据物联网专业设置方向的不同，突出了物联网移动通信的应用，将移动通信系统和物联网技术及应用系统进行融合，在培养学生通信和物联网基础知识应用的同时，培养学生大系统构建的工程实践和创新能力。

7.4.1 移动通信原理和创新实验

l         终端和基站建立通话实验。

l        3G/4G移动通信系统网络架构。

l         接入网（UTRAN）架构(3G)。

l         接入网（E-UTRAN）架构(4G)。

l         RNC功能实验(3G)。

l         Node B 功能实验(3G)。

l         eNode B功能实验(4G)。

l         BBU 功能实验。

l         RRU功能实验。

l         Iub接口协议实验。

l         Ir接口协议实验。

l         Uu接口协议实验。

l         小区建立流程追踪与分析。

l         系统消息广播流程追踪与分析。

l         终端入网流程追踪与分析。

l         寻呼流程追踪与分析。

l         呼叫流程追踪与分析。

l         鉴权流程追踪与分析。

l         切换路程追踪与分析。

l         位置更新流程追踪与分析。

l         手机关机流程追踪与分析。

7.4.2 物联网技术原理和创新实验

l         感知层（传感、控制、组网）

?         各类传感器基础实验（包括不限于温湿传感器模块、光照传感器模块、GPS传感器、摄像头传感器、继电器模块、语音话筒等）。

?         各类控制基础实验（包括但不限于电机、继电器、电磁阀、磁力锁、报警器、扬声器等）。

?         RFID标签、读卡器。

?         NFC 标签、读卡器。

?         一、二维码标准及识别。

?         GPS终端。

?         ZIGBEE节点及WSN的无线通信实验。

?         蓝牙节点及组网的无线通信实验。

?         红外线节点及组网的无线通信实验。

?         WIFI节点及组网的无线通信实验。

l         网络层（有线、无线）

?        2G/3G/4G移动通信网实验。

?         有线互连网实验。

?         无线互连网（WIFI）实验。

l         应用层

?         GPS定位。

?         无线视频监控。

?         可视对讲实验。

?        3G通信模块实验。

7.4.3 移动通信网络的CDIO工程实践

l         移动通信系统的构思、设计（CD）

?         需求调研:3G网终端建设规模调研（1套基站系统支持20部终端，2套基站系统用户数增加20个）。

?         项目概念:终端开发、基站开发及单套3G/4G移动通信网络组成等。

?         项目规格定义：终端和基站网络组成、网络规划、网络优化。

l         移动通信系统的实现（I）

?         系统广播消息规划与优化。

?         频率规划与优化。

?         扰码规划与优化。

?         功率参数规划与优化。

?         切换参数规划与优化。

?         邻区参数规划与优化。

l         移动通信系统的运作（O）

（在脱离公网的情况下，通过实验平台自带的基站实现3G/4G通信业务中的通话、收发短信、可视电话及高速数据下载等功能）。

?         终端主叫流程追踪与分析。

?         终端被叫流程追踪与分析。

?         终端短信流程追踪与分析。

?         可视电话流程追踪与分析。

?         高速下载流程追踪与分析。

l         扩展及二次开发实验

?         基站与终端通话实验。

?         基站间通话实验。

?         多基站同频干扰实验。

7.4.4 物联网应用的CDIO工程实践

l         物联网智能家居的构思、设计（CD）

?         项目任务书。

?         需求调研:模板设计和客户需求调研。

?         产品技术路径规划。

?         制定项目计划书。

?         产品包方案。

?         智能安防系统（门锁、可视对讲、视频监视）的软硬件设计。

?         智能灯光系统（开关，灯）的软硬件设计。

?         智能电器系统（空调，冰箱）的软硬件设计。

?         智能音响系统（背景音乐）的软硬件设计。

?         智能安居系统（环境监测、电动窗帘）的软硬件设计。

?         集中控制和远程Web控制的软硬件设计。

l         物联网智能家居的实现（I）

?         智能安防系统的硬件单板调试、软件模块调试、集成调试。

?         智能灯光系统的硬件单板调试、软件模块调试、集成调试。

?         智能电器系统的硬件单板调试、软件模块调试、集成调试。

?         智能音响系统的硬件单板调试、软件模块调试、集成调试。

?         智能家居系统的硬件单板调试、软件模块调试、集成调试。

?         各系统联调及关联调试、各种场景联调。

?         集中控制和远程Web控制的功能调试，实现远程手机和电脑控制、手动触摸控制、无线摇控、情景控制，可自行开发不同控制场景。

?         语音功能控制。

l         物联网智能家居的运作（O）

?         智能安防系统（门锁、可视对讲、视频监视）的布局布线。

?         智能灯光系统（开关，灯）的布局布线。

?         智能电器系统（空调，冰箱）的布局布线。

?         智能音响系统（背景音乐）的布局布线。

?         智能安居系统（环境监测、电动窗帘）的布局布线。

?         智能家居系统联调。

?         智能家居系统现场体验。

7.4.5物联网移动通信应用的CDIO工程实践

l         移动互联网智能家居系统构思、设计阶段（CD）

?         需求调研:需要调研及需求分析。

?         产品概念:规划终端数、规划3G/4G通信网架构、规划智能家居规模等，定义产品功能及系统组成。

?         硬件设计：硬件需求评估、详细设计、测试等。

?         软件设计：软件需求评估、详细设计、测试等，基于WEB的系统登录功能、智能家居控制系统、语音识别系统等。

l         移动互联网智能家居系统实现阶段（I）

?         无线网络物理架构组成。

?         移动通信网调试。

?         Zigbee\WIFI节点调试。

?         WEB服务器调试。

?         Android终端登录调试。

?         智能家居控制软件调试。

?         远程WEB功能调试。

?         语音场景调试。

l         移动互联网智能家居系统运作阶段（O）

?         WEB服务器数据建立。

?         终端远程控制智能家居。

?         语音场景控制。

7.4.6 物联网其它应用的CDIO创新与实践（自主开发）

l         远程视频遥控系统。

l         运动与健康监测。

l         花草自动浇灌。

l         宠物照看与动物管制。

l         WIFI智能家居。