物 联 网 虚 拟 仿 真 实 验 教 学 平 台
——网络和嵌入式网关层

陈建锋， 罗家兵， 黄福春

(广州大学 华软软件学院，广州 510990)

0 引 言

物联网是利用局部网或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人和物等通过新的方式联在一起，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络[1]。物联网被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第3次浪潮，它要解决的是人与物、物与物的互联问题[2]，国家已将其视为战略性新兴产业。基于物联网专业人才培养的需求，本文研究OPNET、SoftRadio、Qemu、Proteus、Docker等软件，搭建了综合物联网虚拟仿真实验教学平台，贯穿物联网的感知层、网络层、应用层，如图1所示。本文介绍物联网的网络和嵌入式网关层等课程的虚拟仿真实验教学平台的构建和运用情况，重点介绍计算机网络、无线网络、嵌入式物联网网关(Cortex-A9、Raspberry Pi)等课程在该平台上可以开展的基础性实验和综合性实验的虚拟仿真教学，相关课程重点设计了串口通信编程、网络通信编程和数据库编程的综合性实验，能帮助学生更好地解决物联网应用系统设计与实现的“通”(实时通信)、“存”(数据存储)、“用”(数据应用)等问题。该平台既方便教师将综合的物联网实验项目带进课堂，在课堂上利用虚拟实验平台进行现场操作和演示，使理论知识的教学更加形象、生动，也解决了实验学时不能满足学生实验的难题，使物联网工程专业相关实验课程的学习不再局限于理论课堂和实验室，在教学时间和空间上拓展了学生对物联网工程专业相关实验课程的学习范围[3-4]，为物联网工程的网络层和嵌入式网关层课程的实验教学的开展提供较好的支持。……