一、項(xiàng)目背景與行業(yè)痛點(diǎn)

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加速滲透工業(yè)4.0、智慧城市等領(lǐng)域的背景下，職業(yè)院校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)面臨三大核心挑戰(zhàn)：

l 設(shè)備兼容性不足：傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室多采用單一品牌PLC或傳感器，無(wú)法模擬真實(shí)工業(yè)場(chǎng)景中多協(xié)議共存的復(fù)雜環(huán)境；

l 實(shí)踐與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)：學(xué)生缺乏對(duì)邊緣計(jì)算、協(xié)議轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，難以適應(yīng)企業(yè)需求；

l 教學(xué)評(píng)估低效：傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)依賴人工記錄數(shù)據(jù)，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生操作行為、項(xiàng)目完成度的精準(zhǔn)分析。

某高職院校工業(yè)自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)基地的升級(jí)案例具有典型性。該基地原有設(shè)備存在數(shù)據(jù)孤島、能耗浪費(fèi)、管理低效等問(wèn)題，學(xué)生無(wú)法實(shí)時(shí)獲取設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，教師難以統(tǒng)一管理多品牌PLC、傳感器等設(shè)備，導(dǎo)致產(chǎn)教融合實(shí)踐效果不佳。

二、御控網(wǎng)關(guān)技術(shù)架構(gòu)與核心功能

御控物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)作為實(shí)訓(xùn)室的核心樞紐，通過(guò)“感知層-傳輸層-平臺(tái)層-應(yīng)用層”全鏈路覆蓋，構(gòu)建了以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

l 多協(xié)議兼容與邊緣計(jì)算

支持MQTT、HTTP、Modbus等50+種工業(yè)協(xié)議，無(wú)縫接入西門子、三菱等品牌PLC及各類傳感器；

內(nèi)置輕量化AI模型，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備電流、溫度、振動(dòng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與異常檢測(cè)，降低云端壓力。例如，在某職業(yè)院校的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中，網(wǎng)關(guān)自動(dòng)識(shí)別待機(jī)設(shè)備并切斷電源，顯著降低能耗。

l 安全防護(hù)與可視化配置

提供設(shè)備認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密、防火墻等安全機(jī)制，模擬真實(shí)工業(yè)場(chǎng)景下的安全防護(hù)需求；

通過(guò)Web界面實(shí)現(xiàn)組態(tài)、大屏、邊緣計(jì)算邏輯的拖拽式配置，降低學(xué)習(xí)門檻。學(xué)生可在無(wú)硬件條件下模擬設(shè)備接入、網(wǎng)關(guān)配置等操作，將虛擬設(shè)備與真實(shí)網(wǎng)關(guān)聯(lián)動(dòng)，降低實(shí)訓(xùn)成本。

l 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)評(píng)估

記錄學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中的操作數(shù)據(jù)，如協(xié)議配置錯(cuò)誤率、項(xiàng)目完成時(shí)間，生成個(gè)性化學(xué)習(xí)報(bào)告；

結(jié)合理論考試、項(xiàng)目答辯、實(shí)踐操作考核，實(shí)現(xiàn)多維度能力評(píng)估。某高職院校通過(guò)該功能，學(xué)生就業(yè)率提升30%，企業(yè)滿意度達(dá)95%。

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景與教學(xué)成果

1. 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)全流程實(shí)訓(xùn)

某?？圃盒Ｅc御控合作開(kāi)發(fā)“智慧水務(wù)”實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生團(tuán)隊(duì)通過(guò)以下步驟完成項(xiàng)目開(kāi)發(fā)：

需求分析：基于真實(shí)企業(yè)需求，設(shè)計(jì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)、管網(wǎng)壓力控制等模塊；

設(shè)備選型：選用御控網(wǎng)關(guān)接入超聲波流量計(jì)、PH傳感器等設(shè)備；

網(wǎng)關(guān)配置：通過(guò)可視化界面完成協(xié)議轉(zhuǎn)換與邊緣計(jì)算邏輯部署；

系統(tǒng)部署：實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警等功能，最終該項(xiàng)目獲物聯(lián)網(wǎng)大賽一等獎(jiǎng)。

2. 虛擬仿真與硬件在環(huán)測(cè)試

御控網(wǎng)關(guān)支持虛擬設(shè)備與真實(shí)硬件的聯(lián)動(dòng)測(cè)試。例如，在某職業(yè)院校的實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生通過(guò)虛擬PLC模擬設(shè)備故障，利用網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程控制功能進(jìn)行故障排查訓(xùn)練，實(shí)操效率顯著提升。

3. 產(chǎn)教融合生態(tài)構(gòu)建

御控網(wǎng)關(guān)與職業(yè)院校、企業(yè)共建實(shí)訓(xùn)基地，實(shí)現(xiàn)以下價(jià)值：

企業(yè)項(xiàng)目庫(kù)：引入真實(shí)企業(yè)項(xiàng)目，學(xué)生參與需求分析、方案設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)；

師資培訓(xùn)：為教師提供網(wǎng)關(guān)技術(shù)、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)等培訓(xùn)；

聯(lián)合運(yùn)營(yíng)：賦能項(xiàng)目收益與知識(shí)產(chǎn)權(quán)，推動(dòng)教學(xué)成果轉(zhuǎn)化。

四、創(chuàng)新模式與未來(lái)展望

御控網(wǎng)關(guān)通過(guò)“硬件+平臺(tái)+服務(wù)”三位一體的模式，為職業(yè)教育物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)提供了以下創(chuàng)新路徑：

低成本高效部署：支持本地化部署與云端服務(wù)模式，某高職院校通過(guò)虛擬仿真技術(shù)減少硬件損耗與場(chǎng)地需求；

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的課程優(yōu)化：基于實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)生成學(xué)生能力模型與課程優(yōu)化建議，助力院校打造特色專業(yè)；

未來(lái)，御控網(wǎng)關(guān)將進(jìn)一步融合AIoT技術(shù)，探索元宇宙實(shí)訓(xùn)、數(shù)字孿生等前沿場(chǎng)景，為職業(yè)教育物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)提供更強(qiáng)大的技術(shù)支撐。

審核編輯 黃宇