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物联网智能家居实训系统

来源:    作者:    发布时间:2021-1-4 20:18:37

                             YL-ZNJJ02型 物联网智能家居实训系统

一、物联网智能家居实训系统 系统简介
    物联网智能家居沙盘是针对高等院校物联网实训需求,综合运用传感器采集、设备控制、无线传感器网络、嵌入式系统、网络通信、中间件等物联网技术以及多学科技术的交叉融合,依托部署在网板上的各种传感器节点、控制节点、智能网关、智能终端实现家居生活环境的智能安全监测、智能安防监测、智能报警、智能设备控制、远程视频监控、网络化远程监控等功能,贴近实际智能家居系统,为物联网专业教学提供了一个完备的应用实训系统。
二、物联网智能家居实训系统 系统构成
   物联网智能家居实训系统采用木质板材搭建小型家居模型,安装315频段的燃气、烟雾、门磁、红外等各种探测器,不同功能的触摸遥控面板,智能控制主机,视频监控设备等;利用这些传感器实时监测家居环境状况,结合嵌入式数据库存储技术将采样数据统一保存管理;利用无线传感器网络统一管理各个节点;利用自动控制理论实现家居智能环境监测与联动控制;利用嵌入式系统实现智能家居控制主机;利用Android系统实现智能家居访问终端;整个系统结构完整。
三、物联网智能家居实训系统 硬件资源
智能家居实训系统主要由多种感知设备、红外设备、安防设备、监控设备、智能家居控制主机、以及木质精美沙盘组成。

序号

名称

规格参数

1

86型触摸屏无线遥控开关(学习型)2路单火线

●负载功率300W
●钢化玻璃面板,零火,黑色
●支持触摸控制,支持遥控控制,支持智能远程控制

2

86型2路随意贴遥控面板(黑色)

●钢化玻璃面板,黑色,86型底盒
●电压:12V/27A电池
●载波频率:315MHz
●配合KC-868-B/KC-868-D/KC-868-F主机,实现一键控制情景模式功能

3

全角度红外线转发器

●控制角度:360°
●工作电压:220VAC±10%
●采用吸顶设计,内置5个红外发射管
●可配合主机,控制家用红外电气。兼容市面大部分空调、电视、音响等家用电气

4

无线人体红外传感器

●载波频率:315MHz
●有效距离:≤3米
●采用光量子探测技术更加稳定、更省电、能更加有效防止误报
●对人体红外进行光谱智能分析、量化计算,准确地对人体移动作出报警

5

86型遥控插座1路(2200W)

●支持智能主机控制系统,可手动或远程控制插座
●万能输出插座设计有塑料安全档块,使用起来更安全
●适合电视机、机顶盒、厨房电器等的远距离遥控开关操作
●使用10A继电器做为通断交流电的控制器件,与可控硅相比,更稳定
●具有断电记忆功能、一键全开全关及智能学习对码,使用更安全方便

6

燃气报警器

●发射频率:315MHz
●突出灵敏度,应答速度快
●感应煤气、天然气、液化石油气 

7

燃气切断阀

●适用天然气、石油液化气、人工煤气等无腐蚀性气体
●直流常开式/手动关阀
●黄铜合金阀体材质
●驱动电压12VDC

8

烟雾传感器

●发射频率:315MHz
●自检功能,声光报警
●离子式9VDC供电,吸顶式安装
●低功耗设计、低电压提醒报警
●电磁屏蔽设计,离子式无线型

9

无线门磁传感器

●发射频率:315MHz
●12V/23A干电池供电

10

130万高清室内半球云台摄像头

●H.264 100万像素,3.6mm镜头
●水平转角355度,垂直转角120度
●支持32GTF存储卡,内置IRCUT
●白天不偏色,晚上更清晰
●红外10米 
●DC5V 2A

11

背景音乐系统

●2路公共音源输入,3路本机音源
●支持音乐格式有:MP3、WMA、无损APE、OGG、AAC、AC3、DTS等音乐格式,支持LRC格式的歌词
●支持FM功能、断电记忆功能
●USB和SD卡即插播放音乐
●三档定时开关机、蓝牙功能:背景音乐和手机相互控制

12

背景音乐喇叭

●灵敏度:87db
●频率响应:100-20KHz
●材质:HIPS
●额定功率:20W
●*大功率:40W
●阻抗:8 Ohm

13

一键紧急按钮

●发射频率:315MHz
●配合KC868系列主机,实现一键控制情景模式功能

14

12键银灰遥控器

●发射频率:315MHz
●配合KC868系列主机,实现一键控制情景模式功能

15

电动窗帘电机及轨道

●工作电压:220VAC 
●使用于各种窗帘轨道
●支持智能主机控制系统
●支持无线遥控面板控制

16

电动推窗器

●输出推力:10-100KG
●行程距离:5-10cm
●工作电压:DC12V
●温度环境:-5℃~50℃
●额定功率:10W

17

电动开窗器控制面板

●钢化玻璃面板,零火,黑色
●支持触摸控制,支持遥控控制,支持智能远程控制

18

无线LED变色灯

●7档调色功能 红、绿、蓝、黄、青、紫、白
●灯体外壳材质:精工车铝
●工作电压:AC100-240V
●遥控频率:315MHz
●寿命大于50000小时

19

4键情景模式面板

●钢化玻璃面板,零火,黑色,86型底盒
●电压:220VAC±10%
●载波频率:315MHz
●配合C-868-B/KC-868-D/KC-868-F主机,实现一键控制情景模式功能

20

电磁阀

●适用空气、水、油等无腐蚀性气体
●直流常闭式
●黄铜阀体材质
●驱动电压12VDC

21

单路无线调光面板黑色单火

●钢化玻璃面板,单火,黑色
●支持触摸控制,支持遥控控制,支持智能远程控制

22

智能家居控制主机

●主要由STM32控制器、315发射器、315接收器等组成;
●全面支持居家灯光、窗帘、幕布、电视、DVD、功放等其他家用电器软件控制
●支持一键情景模式控制(每个情景模式可自定义多个执行动作)以及分布式联动、无线信号联动等智能联动控制
●支持315MHz普通编码(2262、1527)无线设备的智能控制
●主机具备315M、433M无线遥控器信号学习后再转发的功能,兼容性更强
●支持电话、短信联动情景模式功能
●支持WindowXP、Window7、Window8、Android等多种系统客户端软件

四、软件资源
    主要包括智能家居控制主机系统软件、Android智能家居系统软件、C#智能家居软件。
1、智能家居控制主机系统软件:
    家居控制主机采用MDK开发环境,主要用来汇聚315M/433M传感层的各种传感器节点,控制节点,保存所有节点的传感器采样值、控制器状态等,可通过以太网或WiFi无线网与PC家居控制端、平板电脑控制端进行TCP/IP数据通信,其作为网关实现用户通过PC或平板查看智能家居环境参数、安防设备的状态,以及控制家电设备等。
2、Android智能家居系统软件:
    平板电脑运行基于Android操作系统的智能家居监控软件。用户可以在平板上浏览家居环境参数、安防设备状态,远程控制家用电器(开关控制、红外遥控)等,并且可以访问网络摄像机,实现远程视频监控。
3、C#的智能家居系统软件:
    系统还支持C#智能家居系统软件。该软件不用智能网关,而使用普通PC机,通过串口与ZigBee协调器通信。基于C#的智能家居软件就是通过串口编程、及时读取串口缓冲数据实现对传感层节点的管理的,主要实现家居环境监测、家居安防监测、家电设备控制以及视频监控等功能。
五、系统功能
1、环境自动监测与调节功能
    通过温湿度传感器、光照度传感器对室内居住环境的状态进行实时监测,所有监测数据可以实时显示在智能网关、PC监控服务器、平板电脑监控终端的GUI界面上。系统可以通过预置的上下限,自动控制空调、窗帘的开关状态,调节居室环境。
2、安全自动监测与报警功能
    通过烟雾探测器、燃气探测器模拟对居室火情、煤气泄漏等进行实时监测,所有监测数据可以实时显示在智能网关、PC监控服务器、平板电脑监控终端的GUI界面上。系统可以通过预置的联动关系和设置异常气体浓度上下限,自动控制警笛报警,控制加湿器、窗帘等设备打开,调节居室环境。
3、安防自动监测与报警功能
    通过门磁探测器、人体感应探测器、指纹识别器、可视门禁系统等对居室进行全方位实时监测,所有监测数据可以实时显示在智能网关、PC监控服务器、平板电脑监控终端、Web监控终端的GUI界面上。一旦出现危险情况或非法入侵,智能家居控制系统就会通过预置的联动关系,自动控制警笛报警,发送警情短信给用户等。用户可以通过平板电脑启动网络摄像头查看居室环境,远程控制窗帘、门锁,处理警情等。
4、智能家电控制功能
    智能控制支持自动控制与手动控制两种方式。自动控制由用户设置传感器节点与控制设备的对应、以及阈值设置即可实现。手动控制可通过智能网关、Android智能终端、PC监控服务器、Web监控终端等四种不同的方式对吸顶灯、台灯、警笛、窗帘等进行开关控制,对电视、音响、空调等遥控开关类设备进行红外远程开关、调节控制。
六、教学资源
    智能家居实训系统提供了丰富的实验案例,包括传感器采集实验,无线传输实验,控制主机处理实验,PC主机监控实验,Android终端实验等,从底层到应用,一条线贯穿,让学生在实验中逐步领悟物联网的体系结构,关键技术以及实现方式,培养学生动手解决问题的能力,激发学生的创新潜力。

序号

名称

实验

1

智能控制主机实验

MDK集成开发环境搭建实验;
基于315M频段的家居环境监测实验:包括燃气探测、烟雾探测、门磁探测、热释电人体感应、视频监测等;
基于315M频段的家电设备开关控制实验:包括触摸控制、情景模式控制、强电插座控制、燃气阀切断控制、背景音乐控制、背景喇叭控制、电动窗帘控制、推窗器控制、LED变色灯档位控制、情景模式面板控制、电磁阀控制、触摸调光控制等;
基于315M频段的家电设备红外学习控制实验:可红外学习实验室内配备的空调;可红外调节空调温度、风速等;

2

Android智能终端实验

Android终端与控制主机的网络通信实验;
基于Android的智能家居环境监测实验:包括燃气探测、烟雾探测、门磁探测、热释电人体感应、视频监测等;
基于Android的智能家居设备控制实验:包括触摸控制、情景模式控制、强电插座控制、燃气阀切断控制、背景音乐控制、背景喇叭控制、电动窗帘控制、推窗器控制、LED变色灯档位控制、情景模式面板控制、电磁阀控制、触摸调光控制等;

3

PC机监控服务器实验

基于C#的智能家居环境监测实验;
基于C#的智能家居设备控制实验;
基于C#的智能家居安防监控实验;
基于C#的二次开发应用实验;

 七、配置清单

序号

设备名称

数量

1

86 型触摸屏无线遥控开关(学习型) 2 路单火线

1

2

86 型 2 路随意贴遥控面板(黑色)

1

3

全角度红外线转发器

1

4

无线人体红外传感器

1

5

86 型遥控插座 1 路(2200W)

2

6

燃气报警器

1

7

燃气切断阀

1

8

烟雾传感器

1

9

无线门磁传感器

1

10

130 万高清室内半球云台摄像头

1

12

背景音乐系统

1

13

背景音乐喇叭

2

14

一键紧急按钮

1

15

12 键银灰遥控器

1

17

电动窗帘电机及轨道

1

19

电动推窗器

1

20

电动开窗器控制面板

1

21

无线 LED 变色灯

1

22

4 键情景模式面板

1

23

电磁阀

1

24

单路无线调光面板黑色单火

1

27

智能家居控制主机

1

28

家居沙盘木质结构

1

29

家居沙盘支撑桌

1

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