PacketTracer7在高职物联网教学中的应用_吴强.pdf

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1、第１９卷第２期天津职业院校联合学报ＮＯ．２Ｖｏｌ．１９２０１７年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｉａｎｊｉｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｓＦｅｂ．２０１７ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ７在高职物联网教学中的应用吴强（天津渤海职业技术学院，天津３００４０２）摘要：介绍了思科公司Ｐａｃｋｅｔｔｒａｃｅｒ７．０为实现万物互联－ＩｏＥ仿真所供的各种组件，以及如何配置和操作这些组件；并探讨了如何利用Ｐａｃｋｅｔｔｒａｃｅｒ７．０实现物联网原理课程的仿真实验的方法；最后本文讨论了如何对Ｐａｃｋ－ｅｔｔｒａｃｅｒ进行汉化，以满足教学需要。关键词：Ｐａｃｋｅｔｔｒａｃｅｒ；ＩｏＴ；ＩｏＥ；物联网；万物

2、互联中图分类号：Ｇ７１２文献标识码：Ａ文章编号：１６７３－５８２Ｘ（２０１７）０２－００６２－０６１引言物联网作为新一代信息技术的重要组成部分得到了广泛关注，继计算机、互联网之后成为世界信息产业发展的第三次浪潮。为此许多高职院校陆续开设物联网应用技术专业，或开设物联网相关课程。在物联网应用技术专业建设和相关课程建设中，许多教师都发现物联网的实训设备比较缺乏，而且这些实训设备对一些原理性的问题的演示也不直观。针对以上问题，本文将探讨利用思科公司的Ｐａｃｋｅｔｔｒａｃｅｒ７．０实现物联网课程的仿真实验。２Ｐａｃｋｅｔｔｒａｃｅｒ与ＩｏＴ物联网”（ＩｏＴ：ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ

3、）指的是将各种信息传感设备，如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。而思科公司在ＩｏＴ的基础上提出了ＩｏＥ的的概念。使今天的“物联网”走入“万物互联”（ＩｏＥ：ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＥｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）的时代，所有的东西将会获得语境感知，增强的处理能力和更好的感应能力。将人和信息加入到互联网中，从而使几十亿甚至更多的非智能设备、物件连接入网络。这些连接必然会创造了前所未有的产业和应用。继思科提出ＩｏＥ概念后，思科公司在网络教学仿真软件Ｐａｃｋｅｔｔｒａｃｅｒ７．０中加

4、入了实现ＩｏＥ的仿真设备、编程接口。思科ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ是由思科公司发布的一个辅助学习工具，为学习思科网络课程的初学者去设计、配置、排除网络故障提供了网络模拟环境。用户可以在软件的图形用户界面上直接使用拖曳方法建立网络拓扑，并可提供数据包在网络中行进的详细处理过程，观察网络实时运行情况。而新版本中物联网元素的引入使ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ不但可以应用在计算机网络技术专业的教学中，同时也可以应用与物联网应用技术专业的教学中，这些物联网的仿真应用可以大大提高物联网原理教学的实用性、直观性和趣味性。ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ７．０是第一个包含ＩｏＴ功能的思科ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ

5、版本。此版本包括物联网组件和收稿日期：２０１６－１２－０２作者简介：吴强（１９７５－），男，天津渤海职业技术学院信息工程系，副教授，从事计算机网络技术领域的教学与研究工作。·６２·具有网络连接功能的微控制器（ＭＣＵ）或单板计算机（ＳＢＣ）。微控制器对Ａｒｄｕｉｎｏ硬件进行计算，并且可以使用相同的Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ语言进行编程。３ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ７．０中物联网新设备和新特性针对物联网应用思科在ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ７．０中增加了如下新设备和新特性：物联网家庭网关、新的“万物互联”和“虚拟机管理”服务器、物联网设备的注册服务器、单板计算机、微控制器单元、增加了新的ＩｏＥ设备

6、类别其中包括ＩＯＥ设备和传感器，以及如太阳能电池板，功率计，汽车，无线家庭网关，功率计，运动检测器，温度传感器、同时还新增了ＩｏＥ设备配置框中的编程选项卡从而进行ＩｏＥ的编程，新增了无线ＩＯＥＲＦＩＤ传感器、无线ＩＯＥＲＦＩＤ项目。４ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ７．０中提供的物联网实验包思科ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ７．０中提供了５９个相关实验，这些实验对了解物联网如何工作，尤其是在网络通信方面如何工作的相关原理具有很高的借鉴意义。在位于“Ｃ：＼ＰｒｏｇｒａｍＦｉｌｅｓ＼ＣｉｓｃｏＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ７．０＼ｓａｖｅｓ＼７．０＼ｉｏｅ”文件夹中思科提供了１６个项目来演示ＩｏＥ相关实验

7、，如图１所示，实验包中提供的远程控制台灯实验。图１远程控制台灯实验在位于“Ｃ：＼ＰｒｏｇｒａｍＦｉｌｅｓ＼ＣｉｓｃｏＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ７．０＼ｓａｖｅｓ＼７．０＼ＩｏＥ＿Ｄｅｖｉｃｅｓ”文件夹中思科则提供了多达４３个项目来演示各种ＩｏＥ设备的使用。如图２所示，实验包中提供的一氧化碳传感器检测到汽车尾气中一氧化碳的数值后如何讲数据发送的注册服务器的过程。图２一氧化碳传感器５ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ７．０的物联网元素为了实现ＩｏＥ特性思科在ＰａｃｋｅｔＴｒａｃｅｒ７