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VSWL-JJ01物聯(lián)網(wǎng)智能家居教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
VSWL-JJ01物聯(lián)網(wǎng)智能家居教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
一、產(chǎn)品簡介
智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能家居-系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
VSWL-JJ01物聯(lián)網(wǎng)智能家居教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，以高性能低功耗的中央控制器為核心，結(jié)合多種物聯(lián)網(wǎng)無線組網(wǎng)及控制技術(shù)，對系統(tǒng)中的家居、家電單元進(jìn)行監(jiān)視和控制。
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了家居安防、家電遙控、視頻監(jiān)控、門禁控制、窗簾自動控制、場景聯(lián)動等功能，并支持遠(yuǎn)程WEB、移動手持設(shè)備訪問和控制等。使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中深入的理解物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)，在智能家居領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)構(gòu)建、監(jiān)控、安防、遙控等功能的原理和實(shí)施細(xì)節(jié)。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并通過系統(tǒng)開放式的平臺環(huán)境，自己動手實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新及應(yīng)用。
二、系統(tǒng)框圖
該實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)硬件總體由中央控制器、視頻監(jiān)控單元、多個無線家居單元模塊、WIFI路由設(shè)備、移動手持終端和家居沙盤構(gòu)成。
備注： ZigBee網(wǎng)絡(luò)信號 WIFI網(wǎng)絡(luò)信號 GSM/GPRS信號
三、硬件構(gòu)成
1、Cortex-A8處理器作為中央控制器，是整套系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)處理無線通信模塊節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的家電信息，并可控制無線通訊模塊設(shè)置家電狀態(tài)信息。
2、視頻監(jiān)控單元，由一路網(wǎng)絡(luò)攝像頭構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)對家居環(huán)境視頻的本地顯示和網(wǎng)絡(luò)顯示，支持拍照和存儲功能。視頻單元另可擴(kuò)展成多路視頻。
3、無線通訊模塊采用ZigBee(CC2530)硬件方案，可以自組網(wǎng)，支持路由功能，構(gòu)成分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
4、家居單元主要是模擬常見的家居的控制與監(jiān)測，如門禁、窗戶、窗簾、傳感器安防、家電控制等。家居單元通過無線通訊模塊將信息傳遞給Cortex-A8控制器。
5、WIFI路由是連接重要控制器與各個家居單元的路由。該模塊也可以接受來自智能手機(jī)的控制信號以控制各個家居單元。
6、無線紅外模塊采用ZigBee+紅外。通過紅外自學(xué)習(xí)模塊學(xué)習(xí)各個家用電器的紅外控制命令進(jìn)而控制智能家電。
7、移動手持終端采用普通的PAD，支持Android系統(tǒng)。
8、家居沙盤，主要包含有家居布置模型、可開關(guān)門禁、窗戶、窗簾等機(jī)電控制部分和傳感器構(gòu)成。
四、產(chǎn)品特點(diǎn)
1、無線組網(wǎng) 智能監(jiān)控
系統(tǒng)采用*的ZigBee無線組網(wǎng)方式，結(jié)合多種智能傳感器、家居模塊，能夠自動組網(wǎng)、 自動路由、性能穩(wěn)定可靠。
2、標(biāo)準(zhǔn)通訊接口靈活配置
ZigBee無線通訊節(jié)點(diǎn)與家居傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的串行接口和協(xié)議進(jìn)行連接和通訊，傳感器即可以安裝到家居沙盤中進(jìn)行真實(shí)場景模擬，又可以脫離沙盤環(huán)境，直接連接到系統(tǒng)機(jī)柜上的通訊模塊上進(jìn)行工作，使用靈活。
3、場景生動 接口豐富
家居沙盤中集成豐富的傳感器模塊、用于家居環(huán)境監(jiān)控。門禁、窗簾采用電機(jī)控制方式，開關(guān)門、窗簾效果生動、直觀、便于演示。
4、聯(lián)網(wǎng)方式多種多樣
系統(tǒng)及可以本地監(jiān)控也支持手持移動設(shè)備的客戶端訪問，同時也支持網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、中文 短信等通訊方式。
五、系統(tǒng)功能
1、家居安防
可實(shí)現(xiàn)非法入侵檢測、可燃?xì)怏w、煤氣泄漏報(bào)警、室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測功能，并實(shí)現(xiàn)門禁身份 驗(yàn)證和監(jiān)視，電動窗簾、聲光報(bào)警、風(fēng)扇開關(guān)、燈光控制功能。
2、家電控制
可通過紅外遙控模塊實(shí)現(xiàn)對常見家電的控制，如電視機(jī)控制、空調(diào)設(shè)置等。
3、視頻監(jiān)控
實(shí)現(xiàn)對家居中場景視頻的本地和網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)抓拍、存儲功能。
4、聯(lián)動控制
通過設(shè)置不同的家居場景，實(shí)現(xiàn)不同的家居和家電聯(lián)動控制，如外出模式、會客模式和 夜間模式等。
5、本地控制
通過中央控制器的顯示和觸摸屏輸入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對上述功能的本地監(jiān)視和控制。
6、遠(yuǎn)程控制
支持internet網(wǎng)絡(luò)訪問和控制，支持移動手持設(shè)備和短信息監(jiān)控。
7、用戶擴(kuò)展
開放的軟硬件接口，方便用戶實(shí)現(xiàn)硬件模塊擴(kuò)展和軟件系統(tǒng)升級。
六、軟件資源
1、部分本地控制界面：
2、部分Android界面：
3、部分網(wǎng)頁界面：
4、部分實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)圖片：
七、系統(tǒng)配件
序號 | 設(shè)備名稱 | 參數(shù) | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 中央控制器 | 主頻1GHz；512MB DDR2；1GB NAND Flash；內(nèi)置PowerVR SGX540高性能圖形引擎；8寸LCD液晶電阻觸摸屏；1路HDMI輸出；3.5mm立體聲音頻(WM8960專業(yè)音頻芯片)輸出接口、板載麥克風(fēng)；1路標(biāo)準(zhǔn)SD卡座；10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)；板載實(shí)時時鐘備份電池；帶有GSM/GPRS、WIFI、2.4G無線功能。 | 1 |
|
2 | 門禁單元 | 處理器CC2530，內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 | 1 | 處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 |
3 | 窗口單元 | 處理器CC2530，內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 | 1 | 處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)?！?/span> |
4 | 安防單元 | 處理器CC2530，內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 | 1 | 處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 |
5 | 控制單元 | 處理器CC2530，內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 | 1 | 處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 |
6 | 家電單元 | 處理器CC2530，內(nèi)置增強(qiáng)型8位51單片機(jī)和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 | 1 | 處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網(wǎng)。 |
7 | 視頻單元 | USB接口130W像素；采樣率>20P/S | 1 | 可擴(kuò)展多路視頻 |
8 | 路由器 | 4LAN口TP-LINK； | 1 |
|
9 | 手持終端 | 支持Android系統(tǒng)；支持WiFi功能。 | 1 | 選配 |
10 | 沙盤模具 |
| 1 |
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八、各單元傳感器參數(shù)
名稱 | 參數(shù) | 數(shù)量 |
GSM/GPRS通訊模塊 | 模塊功能：語音業(yè)務(wù)，短信業(yè)務(wù)，彩信業(yè)務(wù)，上網(wǎng)業(yè)務(wù)。 | 1個 |
溫濕度環(huán)境檢測傳感器 | 模塊功能：檢測溫度和濕度的數(shù)據(jù)變化 | 1個 |
人體檢測傳感器 | 模塊功能：人體入侵檢測功能 | 1個 |
可燃?xì)怏w檢測傳感器 | 模塊功能：判斷是否有可燃?xì)怏w。 | 1個 |
光照檢測傳感器 | 模塊功能：判斷光照強(qiáng)度 | 1個 |
指紋驗(yàn)證模塊 | 模塊功能：指紋錄入、存儲搜索、匹配等功能 | 1個 |
RFID讀卡器 | 模塊功能：模擬門禁單元的讀卡器 | 1個 |
IC電子標(biāo)簽 | 模塊功能：模擬門卡 | 2個 |
紅外學(xué)習(xí)模塊 | 模塊功能：對紅外按鍵的學(xué)習(xí)以及發(fā)送紅外按鍵值 | 1個 |
電風(fēng)扇控制模塊 | 模塊功能：電動風(fēng)扇控制，帶調(diào)速功能 | 1個 |
電燈控制 | 實(shí)現(xiàn)功能：可調(diào)亮度LED燈 | 1個 |
USB攝像頭 | 實(shí)現(xiàn)功能：視頻監(jiān)控 | 1個 |
電動窗簾 | 模塊功能：實(shí)現(xiàn)窗簾的自動控制 | 1個 |
門禁舵機(jī) | 模塊功能：控制門的開關(guān) | 1個 |
插卡MP3模塊 | 模塊功能：SD/USBHostMP3插卡音箱解碼 | 1個 |
九、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
一章. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境與軟件工具 |
1.1開發(fā)平臺簡介 |
1.2 Windows系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 |
1.3 Linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 |
第二章. 智能傳感器模塊部分 |
實(shí)驗(yàn)一. 人體檢測傳感器 |
實(shí)驗(yàn)二. 光照傳感器 |
實(shí)驗(yàn)三. 溫濕度傳感器 |
實(shí)驗(yàn)四. 可燃?xì)怏w檢測傳感器 |
第三章. 無線通訊模塊部分 |
實(shí)驗(yàn)一. ZigBee CC2530入門 |
實(shí)驗(yàn)二. LED燈的控制實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)三. 定時器實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)四. 片上溫度A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)五. 串口控制LED燈實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)六. 點(diǎn)對點(diǎn)無線通訊實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)七. 點(diǎn)對多點(diǎn)無線通訊實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)八. TI Z-stack2007協(xié)議棧入門實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)九. 基于Z-Stack的無線組網(wǎng)實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)十. 基于Z-Stack的串口控制LED 實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)十一. 無線溫度檢測實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)十二. 無線透傳實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)十三. RFID自動讀卡實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)十四. 基于RFID的電子錢的包應(yīng)用實(shí)驗(yàn) |
第四章. 基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)一. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境使用入門 |
實(shí)驗(yàn)二. 多線程程序設(shè)計(jì) |
實(shí)驗(yàn)三. 串口程序設(shè)計(jì) |
實(shí)驗(yàn)四. Socket網(wǎng)絡(luò)編程 |
實(shí)驗(yàn)五. 嵌入式SQLite應(yīng)用 |
實(shí)驗(yàn)六. 嵌入式WebServer移植 |
實(shí)驗(yàn)七、實(shí)現(xiàn)基于WebServer的網(wǎng)絡(luò)視頻 |
實(shí)驗(yàn)八、實(shí)現(xiàn)基于WebServer的網(wǎng)絡(luò)視頻之?dāng)U展實(shí)驗(yàn) |
第五章. 基于Qt的GUI實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)一. 搭建本機(jī)Qt開發(fā)環(huán)境 |
實(shí)驗(yàn)二. 基于QtDesigner的程序設(shè)計(jì) |
實(shí)驗(yàn)三. 搭建Qt/Embedded ARM環(huán)境 |
第六章. 底層系統(tǒng)構(gòu)建實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)一. Linux內(nèi)核裁剪與編譯 |
實(shí)驗(yàn)二. 構(gòu)建根文件系統(tǒng) |
第七章. 設(shè)備底層驅(qū)動實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)一. 內(nèi)核驅(qū)動入門 |
實(shí)驗(yàn)二. PWM蜂鳴器驅(qū)動及控制 |
實(shí)驗(yàn)三. ADC驅(qū)動及采樣 |
實(shí)驗(yàn)四. LCD設(shè)備驅(qū)動及控制 |
實(shí)驗(yàn)五. U盤接口使用 |
綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)部分 |
實(shí)驗(yàn)一. 智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)入門 |
實(shí)驗(yàn)二. 智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之安防監(jiān)控實(shí)訓(xùn) |
實(shí)驗(yàn)三. 智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之門禁控制實(shí)訓(xùn) |
實(shí)驗(yàn)四. 智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之家電控制實(shí)訓(xùn) |
實(shí)驗(yàn)五. 智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之紅外家電遙控實(shí)訓(xùn) |
實(shí)驗(yàn)六. 智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之視頻監(jiān)控與遠(yuǎn)程訪問 |
實(shí)驗(yàn)七. 智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之GSM/GPRS短信息控制實(shí)訓(xùn) |
實(shí)驗(yàn)八. 智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之WEB遠(yuǎn)程服務(wù)器監(jiān)控實(shí)訓(xùn) |
實(shí)驗(yàn)九. 智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)之Android手持設(shè)備接入控制實(shí)訓(xùn) |