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VSWL-JJ03物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓系統(tǒng)

閱讀:658        發(fā)布時間:2020-8-28

VSWL-JJ03物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓系統(tǒng)

一、系統(tǒng)簡介
    VSWL-JJ03物聯(lián)網(wǎng)智能家居沙盤是針對高等院校物聯(lián)網(wǎng)實訓需求,綜合運用傳感器采集、設備控制、無線傳感器網(wǎng)絡、嵌入式系統(tǒng)、網(wǎng)絡通信、中間件等物聯(lián)網(wǎng)技術以及多學科技術的交叉融合,依托部署在網(wǎng)板上的各種傳感器節(jié)點、控制節(jié)點、智能網(wǎng)關、智能終端實現(xiàn)家居生活環(huán)境的智能安全監(jiān)測、智能安防監(jiān)測、智能報警、智能設備控制、遠程視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡化遠程監(jiān)控等功能,貼近實際智能家居系統(tǒng),為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學提供了一個完備的應用實訓系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)構成
      系統(tǒng)采用木質(zhì)板材搭建小型家居模型,安裝315頻段的燃氣、煙霧、門磁、紅外等各種探測器,不同功能的觸摸遙控面板,智能控制主機,視頻監(jiān)控設備等;利用這些傳感器實時監(jiān)測家居環(huán)境狀況,結合嵌入式數(shù)據(jù)庫存儲技術將采樣數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存管理;利用無線傳感器網(wǎng)絡統(tǒng)一管理各個節(jié)點;利用自動控制理論實現(xiàn)家居智能環(huán)境監(jiān)測與聯(lián)動控制;利用嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)智能家居控制主機;利用Android系統(tǒng)實現(xiàn)智能家居訪問終端;整個系統(tǒng)結構完整。
1、系統(tǒng)外觀

 

系統(tǒng)構成拓撲圖

2、系統(tǒng)拓撲

 

系統(tǒng)外觀圖

三、硬件資源
智能家居實訓系統(tǒng)主要由多種感知設備、紅外設備、安防設備、監(jiān)控設備、智能家居控制主機、以及木質(zhì)精美沙盤組成。

序號

名稱

規(guī)格參數(shù)

1

86型觸摸屏無線遙控開關(學習型)2路單火線

●負載功率300W
●鋼化玻璃面板,零火,黑色
●支持觸摸控制,支持遙控控制,支持智能遠程控制

2

86型2路隨意貼遙控面板(黑色)

●鋼化玻璃面板,黑色,86型底盒
●電壓:12V/27A電池
●載波頻率:315MHz
●配合KC-868-B/KC-868-D/KC-868-F主機,實現(xiàn)一鍵控制情景模式功能

3

全角度紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器

●控制角度:360°
●工作電壓:220VAC±10%
●采用吸頂設計,內(nèi)置5個紅外發(fā)射管
●可配合主機,控制家用紅外電氣。兼容市面大部分空調(diào)、電視、音響等家用電氣

4

無線人體紅外傳感器

●載波頻率:315MHz
●有效距離:≤3米
●采用光量子探測技術更加穩(wěn)定、更省電、能更加有效防止誤報
●對人體紅外進行光譜智能分析、量化計算,準確地對人體移動作出報警

5

86型遙控插座1路(2200W)

●支持智能主機控制系統(tǒng),可手動或遠程控制插座
●萬能輸出插座設計有塑料安全檔塊,使用起來更安全
●適合電視機、機頂盒、廚房電器等的遠距離遙控開關操作
●使用10A繼電器做為通斷交流電的控制器件,與可控硅相比,更穩(wěn)定
●具有斷電記憶功能、一鍵全開全關及智能學習對碼,使用更安全方便

6

燃氣報警器

●發(fā)射頻率:315MHz
●突出靈敏度,應答速度快
●感應煤氣、天然氣、液化石油氣 

7

燃氣切斷閥

●適用天然氣、石油液化氣、人工煤氣等無腐蝕性氣體
●直流常開式/手動關閥
●黃銅合金閥體材質(zhì)
●驅(qū)動電壓12VDC

8

煙霧傳感器

●發(fā)射頻率:315MHz
●自檢功能,聲光報警
●離子式9VDC供電,吸頂式安裝
●低功耗設計、低電壓提醒報警
●電磁屏蔽設計,離子式無線型

9

無線門磁傳感器

●發(fā)射頻率:315MHz
●12V/23A干電池供電

10

130萬高清室內(nèi)半球云臺攝像頭

●H.264 100萬像素,3.6mm鏡頭
●水平轉(zhuǎn)角355度,垂直轉(zhuǎn)角120度
●支持32GTF存儲卡,內(nèi)置IRCUT
●白天不偏色,晚上更清晰
●紅外10米 
●DC5V 2A

11

背景音樂系統(tǒng)

●2路公共音源輸入,3路本機音源
●支持音樂格式有:MP3、WMA、無損APE、OGG、AAC、AC3、DTS等音樂格式,支持LRC格式的歌詞
●支持FM功能、斷電記憶功能
●USB和SD卡即插播放音樂
●三檔定時開關機、藍牙功能:背景音樂和手機相互控制

12

背景音樂喇叭

●靈敏度:87db
●頻率響應:100-20KHz
●材質(zhì):HIPS
●額定功率:20W
●大功率:40W
●阻抗:8 Ohm

13

一鍵緊急按鈕

●發(fā)射頻率:315MHz
●配合KC868系列主機,實現(xiàn)一鍵控制情景模式功能

14

12鍵銀灰遙控器

●發(fā)射頻率:315MHz
●配合KC868系列主機,實現(xiàn)一鍵控制情景模式功能

15

電動窗簾電機及軌道

●工作電壓:220VAC 
●使用于各種窗簾軌道
●支持智能主機控制系統(tǒng)
●支持無線遙控面板控制

16

電動推窗器

●輸出推力:10-100KG
●行程距離:5-10cm
●工作電壓:DC12V
●溫度環(huán)境:-5℃~50℃
●額定功率:10W

17

電動開窗器控制面板

●鋼化玻璃面板,零火,黑色
●支持觸摸控制,支持遙控控制,支持智能遠程控制

18

無線LED變色燈

●7檔調(diào)色功能 紅、綠、藍、黃、青、紫、白
●燈體外殼材質(zhì):精工車鋁
●工作電壓:AC100-240V
●遙控頻率:315MHz
●壽命大于50000小時

19

4鍵情景模式面板

●鋼化玻璃面板,零火,黑色,86型底盒
●電壓:220VAC±10%
●載波頻率:315MHz
●配合C-868-B/KC-868-D/KC-868-F主機,實現(xiàn)一鍵控制情景模式功能

20

電磁閥

●適用空氣、水、油等無腐蝕性氣體
●直流常閉式
●黃銅閥體材質(zhì)
●驅(qū)動電壓12VDC

21

單路無線調(diào)光面板黑色單火

●鋼化玻璃面板,單火,黑色
●支持觸摸控制,支持遙控控制,支持智能遠程控制

22

智能家居控制主機

●主要由STM32控制器、315發(fā)射器、315接收器等組成;
●全面支持居家燈光、窗簾、幕布、電視、DVD、功放等其他家用電器軟件控制
●支持一鍵情景模式控制(每個情景模式可自定義多個執(zhí)行動作)以及分布式聯(lián)動、無線信號聯(lián)動等智能聯(lián)動控制
●支持315MHz普通編碼(2262、1527)無線設備的智能控制
●主機具備315M、433M無線遙控器信號學習后再轉(zhuǎn)發(fā)的功能,兼容性更強
●支持電話、短信聯(lián)動情景模式功能
●支持WindowXP、Window7、Window8、Android等多種系統(tǒng)客戶端軟件

四、軟件資源
    主要包括智能家居控制主機系統(tǒng)軟件、Android智能家居系統(tǒng)軟件、C#智能家居軟件。
1、智能家居控制主機系統(tǒng)軟件:
    家居控制主機采用MDK開發(fā)環(huán)境,主要用來匯聚315M/433M傳感層的各種傳感器節(jié)點,控制節(jié)點,保存所有節(jié)點的傳感器采樣值、控制器狀態(tài)等,可通過以太網(wǎng)或WiFi無線網(wǎng)與PC家居控制端、平板電腦控制端進行TCP/IP數(shù)據(jù)通信,其作為網(wǎng)關實現(xiàn)用戶通過PC或平板查看智能家居環(huán)境參數(shù)、安防設備的狀態(tài),以及控制家電設備等。
2、Android智能家居系統(tǒng)軟件:
    平板電腦運行基于Android操作系統(tǒng)的智能家居監(jiān)控軟件。用戶可以在平板上瀏覽家居環(huán)境參數(shù)、安防設備狀態(tài),遠程控制家用電器(開關控制、紅外遙控)等,并且可以訪問網(wǎng)絡攝像機,實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控。
3、C#的智能家居系統(tǒng)軟件:
    系統(tǒng)還支持C#智能家居系統(tǒng)軟件。該軟件不用智能網(wǎng)關,而使用普通PC機,通過串口與ZigBee協(xié)調(diào)器通信?;贑#的智能家居軟件就是通過串口編程、及時讀取串口緩沖數(shù)據(jù)實現(xiàn)對傳感層節(jié)點的管理的,主要實現(xiàn)家居環(huán)境監(jiān)測、家居安防監(jiān)測、家電設備控制以及視頻監(jiān)控等功能。
五、系統(tǒng)功能
1、環(huán)境自動監(jiān)測與調(diào)節(jié)功能
    通過溫濕度傳感器、光照度傳感器對室內(nèi)居住環(huán)境的狀態(tài)進行實時監(jiān)測,所有監(jiān)測數(shù)據(jù)可以實時顯示在智能網(wǎng)關、PC監(jiān)控服務器、平板電腦監(jiān)控終端的GUI界面上。系統(tǒng)可以通過預置的上下限,自動控制空調(diào)、窗簾的開關狀態(tài),調(diào)節(jié)居室環(huán)境。
2、安全自動監(jiān)測與報警功能
    通過煙霧探測器、燃氣探測器模擬對居室火情、煤氣泄漏等進行實時監(jiān)測,所有監(jiān)測數(shù)據(jù)可以實時顯示在智能網(wǎng)關、PC監(jiān)控服務器、平板電腦監(jiān)控終端的GUI界面上。系統(tǒng)可以通過預置的聯(lián)動關系和設置異常氣體濃度上下限,自動控制警笛報警,控制加濕器、窗簾等設備打開,調(diào)節(jié)居室環(huán)境。
3、安防自動監(jiān)測與報警功能
    通過門磁探測器、人體感應探測器、指紋識別器、可視門禁系統(tǒng)等對居室進行全的方位實時監(jiān)測,所有監(jiān)測數(shù)據(jù)可以實時顯示在智能網(wǎng)關、PC監(jiān)控服務器、平板電腦監(jiān)控終端、Web監(jiān)控終端的GUI界面上。一旦出現(xiàn)危險情況或非法入侵,智能家居控制系統(tǒng)就會通過預置的聯(lián)動關系,自動控制警笛報警,發(fā)送警情短信給用戶等。用戶可以通過平板電腦啟動網(wǎng)絡攝像頭查看居室環(huán)境,遠程控制窗簾、門鎖,處理警情等。
4、智能家電控制功能
    智能控制支持自動控制與手動控制兩種方式。自動控制由用戶設置傳感器節(jié)點與控制設備的對應、以及閾值設置即可實現(xiàn)。手動控制可通過智能網(wǎng)關、Android智能終端、PC監(jiān)控服務器、Web監(jiān)控終端等四種不同的方式對吸頂燈、臺燈、警笛、窗簾等進行開關控制,對電視、音響、空調(diào)等遙控開關類設備進行紅外遠程開關、調(diào)節(jié)控制。
六、教學資源
    智能家居實訓系統(tǒng)提供了豐富的實驗案例,包括傳感器采集實驗,無線傳輸實驗,控制主機處理實驗,PC主機監(jiān)控實驗,Android終端實驗等,從底層到應用,一條線貫穿,讓學生在實驗中逐步領悟物聯(lián)網(wǎng)的體系結構,關鍵技術以及實現(xiàn)方式,培養(yǎng)學生動手解決問題的能力,激發(fā)學生的創(chuàng)新潛力。

序號

名稱

實驗

1

智能控制主機實驗

MDK集成開發(fā)環(huán)境搭建實驗;
基于315M頻段的家居環(huán)境監(jiān)測實驗:包括燃氣探測、煙霧探測、門磁探測、熱釋電人體感應、視頻監(jiān)測等;
基于315M頻段的家電設備開關控制實驗:包括觸摸控制、情景模式控制、強電插座控制、燃氣閥切斷控制、背景音樂控制、背景喇叭控制、電動窗簾控制、推窗器控制、LED變色燈檔位控制、情景模式面板控制、電磁閥控制、觸摸調(diào)光控制等;
基于315M頻段的家電設備紅外學習控制實驗:可紅外學習實驗室內(nèi)配備的空調(diào);可紅外調(diào)節(jié)空調(diào)溫度、風速等;

2

Android智能終端實驗

Android終端與控制主機的網(wǎng)絡通信實驗;
基于Android的智能家居環(huán)境監(jiān)測實驗:包括燃氣探測、煙霧探測、門磁探測、熱釋電人體感應、視頻監(jiān)測等;
基于Android的智能家居設備控制實驗:包括觸摸控制、情景模式控制、強電插座控制、燃氣閥切斷控制、背景音樂控制、背景喇叭控制、電動窗簾控制、推窗器控制、LED變色燈檔位控制、情景模式面板控制、電磁閥控制、觸摸調(diào)光控制等;

3

PC機監(jiān)控服務器實驗

基于C#的智能家居環(huán)境監(jiān)測實驗;
基于C#的智能家居設備控制實驗;
基于C#的智能家居安防監(jiān)控實驗;
基于C#的二次開發(fā)應用實驗;

七、配置清單

序號

設備名稱

數(shù)量

1

86 型觸摸屏無線遙控開關(學習型) 2 路單火線

1

2

86 型 2 路隨意貼遙控面板(黑色)

1

3

全角度紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器

1

4

無線人體紅外傳感器

1

5

86 型遙控插座 1 路(2200W)

2

6

燃氣報警器

1

7

燃氣切斷閥

1

8

煙霧傳感器

1

9

無線門磁傳感器

1

10

130 萬高清室內(nèi)半球云臺攝像頭

1

12

背景音樂系統(tǒng)

1

13

背景音樂喇叭

2

14

一鍵緊急按鈕

1

15

12 鍵銀灰遙控器

1

17

電動窗簾電機及軌道

1

19

電動推窗器

1

20

電動開窗器控制面板

1

21

無線 LED 變色燈

1

22

4 鍵情景模式面板

1

23

電磁閥

1

24

單路無線調(diào)光面板黑色單火

1

27

智能家居控制主機

1

28

家居沙盤木質(zhì)結構

1

29

家居沙盤支撐桌

1

 

 

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