周丛寅

（甘肃财贸职业学院，甘肃 兰州7300207）

1.实训平台建设需求分析

1.1 建设意义

目前来看，发展中缺乏复合型人才，特别是在物联网技术的应用方面还存在很多问题。从人才培养这一角度来看，应侧重于培养系统设计、系统分析与系统开发的高技能人才的培养。从这一层面来看，实训平台建设要聚焦新技术的应用，同时还要优化实验室设置，促进人才培养工作顺利开展。同时，实训平台建设要促进理实结合，为学生提供更多实践机会，帮助其巩固对理论知识的理解，进一步提高其动手能力。信息时代背景下，实现物联网技术与现代农业实训平台建设的融合能够掀起技术研究的热潮，这种情况下也能带动整个领域的发展，将RFID射频技术、有线传感技术、无线传感技术、数据交络异构、终端管理等关键技术应用于实训平台建设中，提升整个平台的智慧性。

1.2 实训室的建设特点

1.2.1 技术全面化

实训平台建设要采用新型的物联网技术，突破技术难关。在技术选择上，要突出全面化原则。在此过程中，相关人员可与当地龙头企业取得联系，引入新型的物联网技术，同时还可邀请企业技术人员来实训室做技术指导，进一步优化实训平台建设。此外，实训室建设人员要提高自身素质，不仅要有扎实的理论基础，而且还要熟悉实训平台建设的各种技术，了解信号的接收方式、传感器工作原理等内容。在实际设计过程中，还要引入多种设计方案，如嵌入式系统设计、无线通信原理、二维条码技术等，突破实训平台建设的技术困境。

1.2.2 业务典型化

实训平台建设过程中相关人员要着力于协调应用层与就业层之间的关系。当然，在平台建设过程中还要吸收一些优秀企业的发展经验，引入与智慧农业相关的经典业务，搭建专业化的实训平台，为人才培养提供保障。

1.2.3 应用数字化

物联网的应用高度契合实训平台建设要求。在平台建设过程中，相关人员要转变人才培养观念，从实训平台、行业应用实验箱、实训墙多个途径入手，着力于构建信息化平台，进一步优化实训方案，促进理实衔接。

1.3 实训平台建设目标

实训平台建设要突出产学结合的原则，构建产学结合一体化平台，在此基础上优化各项育人资源，促进人才的专业化培养。同时，相关人员还可搭建网络平台，围绕特定的主题，引入当下比较流行的物联网技术，集实训与培训于一体，使各个技术之间能够融会贯通，提高人才的专业能力。此外，相关人员还要引入先进的物联网设备，为学员提供真实性的实训情境，使其在实训过程中掌握更多的专业内容，将来更好地适应岗位需求。当然，相关人员也可引入企业的实训项目，借助校内实训平台开展培训工作，让学员通过各种无线网络、智能视频技术等教学实验，深化对物联网知识的理解。此外，学校还要与企业建立长期合作关系，实现双方资源的融会贯通，能够自动识别、感知各个信息，通过这种方式也能带动整个产业的发展。总体来看，实训平台的打造要突出以下四个要点：其一，结合农业院校专业特征优化实训目标设计，切实满足专业发展需求。其二，引企业资源入校，实现校企资源的深度整合。其三，注重理实结合，以理论指导实践。其四，满足创业要求，同时也要高度契合现阶段物联网发展趋势，着力于打造实训平台，实现智慧城市建设的目标。

2.实训平台设计要点

实训平台设计要体现因地制宜的原则，即结合当地农业发展特征引入合适的技术。同时，还要为学员搭建良好的实训平台，配以专业的技术人员指导。在实训过程中，还要引入农业物联网的新型技术，通过模拟真实的环境促进学员能力提升。其次，在实训过程中还要给学员讲述物联网设计的基本常识，如传感器的应用、WSN技术应用等。当然，技术人员也可引入一些实践案例，激发学员的想象力，充分调动其学习积极性。以系统结构设计为例，系统结构设计是实训平台设计一个重要内容。客观来讲，实训平台属于移动实训系列产品，由多个可移动的元素构成，如网关、控平板、数/模采集器等。整个系统中有核心部件，如网关，安卓工控平板。采集器的选择要贴合实际情况，如地理特征、温湿度变化等，必要情况下还要配备加湿器、风扇风。

3.实训平台建设方案

3.1 总体功能设计

物联网背景下，系统设计要从整体结构出发，协调感知层（具有较强的感知能力，通过感知周围环境温湿度变化判断气候特征，在此基础上进行设备的调控）、传输层（接收各个传感器传来的各个信号，对收集到的信号进行简单调整，最后发送至各个关节点，最终实现网络的全覆盖）与应用层（主要负责浏览器的服务与管理，提升客户的用网体验）的关系（详情见图1）。

图1 物联网系统架构图

3.2 硬件设计

硬件设计是实训平台建设的重要部分，主要从WSN、网关节点设计、GPRS三个层面入手。

3.2.1 WSN设计

WSN设计是实训平台设计的要点，其设计主要突出模块化理念。以处理器设计为例，主要选择ARM处理器，该处理器能够识别传感器传来的各种信息，经无线模块实现信息的交互处理，同时也能经RS485传输到其他节点（详情见图2）。通过信息交流能够提升整个系统的信息处理效率。

图2 WSN设计

3.2.2 网关节点设计

网关节点设计是实训平台的要点，主要依托ARM处理器，以GPRS或以太网为主线，连接传感器与服务器，使整个系统有条不紊地运行（详情见图3）。

图3 网关节点设计

3.3.3 GPRS系统设计

GPRS具有很强的控制功能，其能根据周围环境变化调节环境传感器的各个参数。此外，GPRS系统也有很强的信息交互功能，通过识别各个部分的信息能够带动各部分电器正常运行（详情见图4）。

图4 GPRS系统设计

3.3 软件设计

软件设计包括多个部分，如中间件、监控中心DEMO程序等。以前者为例，其是一种相对独立的程序，其在系统的应用能够有效协调各个信息资源，便于用户高效地开发各种应用软件。在设计过程中，要综合考虑多个因素，如数据交互技术、数据挖掘技术等，同时，相关人员还要掌握与通信技术相关的编程技术，还可邀请专家在线答疑，促进农业与物联网深度融合。从工作原理来看，整个系统接收到来自操作者的指令，服务程序将这一指令给下一级（代理管理器），由该管理器进行数据的再整合，经TCP/IP协议传输到各个通信节点。DEMO程序具有监控功能，在实训平台建设过程中，通过该程序能够自动感知农业环境，相关人员也能在系统中查到历史数据，进而对农业进行科学化管理。

4.结语

基于物联网应用的农业实训平台建设要从多个角度入手。相关人员要明确实训平台建设需求，分析实训平台建设特征、目标。在此基础上总结设计要点，结合实际需求优化设计方案。在设计方案制定过程中，可从系统整体布局入手，注重总体功能设计，同时还要优化软件与硬件设计，使整个系统的智能化特征更加显著。