VSWL-JJ03物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓系統(tǒng)
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 |
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 |
3 | 全角度紅外線轉(zhuǎn)發(fā)器 | ●控制角度:360° |
4 | 無線人體紅外傳感器 | ●載波頻率:315MHz |
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 |
6 | 燃氣報警器 | ●發(fā)射頻率:315MHz |
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 |
8 | 煙霧傳感器 | ●發(fā)射頻率:315MHz |
9 | 無線門磁傳感器 | ●發(fā)射頻率:315MHz |
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 |
11 | 背景音樂系統(tǒng) | ●2路公共音源輸入,3路本機音源 |
12 | 背景音樂喇叭 | ●靈敏度:87db |
13 | 一鍵緊急按鈕 | ●發(fā)射頻率:315MHz |
14 | 12鍵銀灰遙控器 | ●發(fā)射頻率:315MHz |
15 | 電動窗簾電機及軌道 | ●工作電壓:220VAC |
16 | 電動推窗器 | ●輸出推力:10-100KG |
17 | 電動開窗器控制面板 | ●鋼化玻璃面板,零火,黑色 |
18 | 無線LED變色燈 | ●7檔調(diào)色功能 紅、綠、藍、黃、青、紫、白 |
19 | 4鍵情景模式面板 | ●鋼化玻璃面板,零火,黑色,86型底盒 |
20 | 電磁閥 | ●適用空氣、水、油等無腐蝕性氣體 |
21 | 單路無線調(diào)光面板黑色單火 | ●鋼化玻璃面板,單火,黑色 |
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; |
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; |
2 | Android智能終端實驗 | Android終端與控制主機的網(wǎng)絡通信實驗; |
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; |
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 |