基于packet tracer的智能家居组网教学设计

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于PacketTracer的智能家居组网教学设计　　摘要：目前物联网工程专业的《网络技术》实验与实践课程大多沿袭了早期计算机专业的计算机网络课程设置，无法体现物联网工程的专业特色。利用最新版本的PacketTracer软件新添加的物联网功能，可仿真智能家居的组网，并实现组网过程中的几项关键技术。通过设计智能家居组网实验与实践课程，可帮助物联网工程专业学生理解和掌握物联网基础

2、理论，将理论应用到实践，从而激发学生学习兴趣和创新思维。　　关键词：物联网工程；网络技术实验；PacketTracer；智能家居组网　　中图分类号：文献标识码：A文章编号：1009--0150-04　　物联网工程专业是XX年教育部新设立的本科专业，截至XX年，全国共有333所高校开设了物联网工程专业。随着开设物联网专业的高校越来越多，如何围绕物联网工程专业的人才培养目标，结合物联网工程专业人才的社会需求，重构物联网工程专业中的网络技术课程的教学内容及教学体系已成为物联网产业界和教育界广泛关注的课题之一。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备

3、的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　《网络技术》课程是物联网工程专业的基础核心课程，而《网络技术》的实验与实践课程是将《网络技术》理论知识应用于实际的重要课程。但现有的《网络技术》实验与实践课程主要沿袭了早期PC时代的计算机网络课程设置，难以满足当前物联网工程专业的建设需

4、要。由于物联网具有全面感知、可靠传输、智能处理的特点，被广泛应用于智能家居、智能交通、智能农业和智能物流等领域。智能家居是与人们生活联系最紧密的物联网应用，设计与实现智能家居组网是物联网工程专业学生必须要掌握的技能之一。然而智能家居设备普遍具有较高的科技附加值，因而价格偏高，更新换代的速度也是其他设备无法比拟的，作为教学主体的学校很难有足够的资金准备足够数量的智能家居设备供为学生提供实验条件。　　本文利用Cisco公司在XX年发布的PacketTracer仿真软件，设计了用于物联网工程专业智能家居组网技术的教学实验，将所学理论与实际相结合，锻炼学生的

5、动手能力和实践创新能力。　　1智能家居系统组网　　利用Packet组建如图1所示的智能家居拓扑结构。图中包含智能家居系统和远程监控系统。在智能家居系统中，包含智能网关、调温器、空调、暖气、灯、电扇、窗户和本地监控PC机；远程监控系统包含智能家居注册服务器、远程监控PC机、ISP路由器、PC机网关路由器和服务器网关路由器。智能家居系统为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”

6、项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　在图1所示拓扑结构中的智能家居部分，智能网关起到了连通内网和连接外网的作用。调温器和本地PC机通过直通线与智能网关相连；而灯、电扇和窗户属于不易布线的家居设备，因此通过Wi-Fi的方式与智能网关相连。此时需要手动将灯、电扇、窗户的网卡更换为PT-IOE-NM-1W无线网卡。空调和暖气通过“IoE客户端线缆”与调温器相连。需要注意的是，暖气的D0接口应连接调温器的D1接口，而空调的D0接口应连接调温器的D2接

7、口，若连接错误则调温器无法控制空调和暖气。本地PC机和调温器的以太网接口通过直通线与智能网关的以太网接口相连。　　远程操控系统　　远程操控系统包括ISP路由器、远程监控PC机、PC机所在单位网关路由器、智能家居注册服务器和智能家居注册服务器公司网关路由器。三个路由器均需要添加WIC-2T串口，并通过DCE串口线连接；智能家居网关的Internet接口与ISP路由器的以太网接口相连；服务器与PC机通过交叉线分别与相应网关路由器的以太网接口相�B。　　2智能家居组网关键技术　　在智能家居组网中主要包含以下几个关键技术：1）DHCP技术；2）静态IP地址分

8、配技术；3）动态路由技术；4）智能家居控制技术。　　DHCP技术为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目