One Toolchain, Six Domains: A Multiple-Case, Document-Based Study of Rapid IoT Prototypes Built in a One-Week Immersive Course on a Master’s Program in Applied Artificial Intelligence
Antonio Carlos Bento · Alexandro Ortiz · Grettel Barceló-Alonso 等 6 人
基于六组一周IoT课程原型文档，分析其架构、AI集成与安全模式。
文档多案例研究，固定编码框架，Wokwi仿真与生成式AI集成。
六案例收敛于五层架构，生成式AI多限于建议或故障保护角色。
可探究仿真原型向真实农田部署时，安全债务与AI角色如何演变。
单校单期小样本的预印本教学案例研究，含农业物联网原型与生成式AI集成经验，但样本与仿真局限明显，公共价值有限。
本文报告了一项基于文档的多案例研究，研究对象为六项物联网（Internet of Things, IoT）原型，这些原型是在2026年7月于蒙特雷理工学院（Tecnológico de Monterrey）应用人工智能专业硕士（Maestría en Inteligencia Artificial Aplicada, MNA）项目内开设的一周沉浸式课程“面向数据智能的物联网”（IoT for Data Intelligence）中设计与仿真的。六个团队遵循了相同的五日工具链——物联网理论；Oracle Application Express（APEX）、SQL与REST服务设计；MIT App Inventor；ESP32/Wokwi仿真；以及生成式AI集成——并产出了基于Wokwi仿真的原型，涵盖工业能源监测、农业灾害响应、住宅自动化、心血管远程监护、工业减废和精准农业。研究采用固定编码框架，从架构、AI集成模式、平台级失效模式、安全债务和可持续发展目标对齐五个维度进行分析，并区分了课程结构本身所规定的发现与各团队独立引入的发现。六个案例收敛于一个共享的五层架构，并在一种仅部分由课程规定的模式中，将生成式AI保持在顾问性或故障安全包裹的角色中。所提交的成果还仅出于示例目的与课程内部能力量规进行了比较。智利天主教大学一项合作中提出的方案作为非正式参照点加以讨论，而非作为可推广的证据。本文讨论了这一小型、单一机构、单一批次、仅仿真案例集的启示与局限。