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物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用實訓(xùn)體驗平臺

來源:    作者:    發(fā)布時間:2021-1-5 1:49:07

                              YL-ZNT02型 物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用實訓(xùn)體驗平臺

一、物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用實訓(xùn)體驗平臺系統(tǒng)簡介
   隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起,此設(shè)備是現(xiàn)代智能居家系統(tǒng)代表之一,提供良好的 教學(xué)設(shè)備實訓(xùn)平臺。二、智能家居系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)裝置實訓(xùn)功能1、用于ZigBee基本的傳感數(shù)... 物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用實訓(xùn)體驗平臺是針對高等院校物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用的需求,綜合運(yùn)用智能傳感器、智能控制器、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式中間件、移動通信、軟件工程等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及多學(xué)科技術(shù)的交叉融合,提出的面向?qū)嶋H生活的智能家居整體解決方案。
   智能家居物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)體驗平臺分為大門、玄關(guān)、客廳/餐廳、廚房、臥室?guī)讉€區(qū)域,采用現(xiàn)代家居裝修風(fēng)格,將智能設(shè)備直接融入設(shè)計中,依托部署在居室內(nèi)的各種傳感器節(jié)點、設(shè)備控制節(jié)點、智能網(wǎng)關(guān)、以及智能終端,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、智能情景控制、智能設(shè)備控制、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等功能,覆蓋了家庭安全類、家庭安防類、宜居生活類,為用戶打造一個安全、舒適、智能化的家居生活體驗館。用戶通過家居生活設(shè)施的聯(lián)動,感受到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給日常生活帶來的便利,激發(fā)了用戶對物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的興趣。
二、物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用實訓(xùn)體驗平臺系統(tǒng)構(gòu)成
      充分利用各種傳感器測量家居環(huán)境參數(shù),結(jié)合嵌入式數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)將歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存管理;利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理各個節(jié)點;利用自動控制理論和反饋控制理論實現(xiàn)智能控制與無人值守;利用嵌入式 Linux 系統(tǒng)實現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān);利用 Android 系統(tǒng)實現(xiàn)智能終端;利用 Web 服務(wù)器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化智能家居監(jiān)控終端,促使學(xué)生了解各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居現(xiàn)實環(huán)境的應(yīng)用。
1、系統(tǒng)外觀
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 YL-ZNT02型 物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用實訓(xùn)體驗平臺

2、系統(tǒng)拓?fù)?/P>

 YL-ZNT02型 物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用實訓(xùn)體驗平臺

三、物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用實訓(xùn)體驗平臺硬件資源
1、硬件組成
   智能家居生活館主要由感知設(shè)備、安防設(shè)備、控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、家庭網(wǎng)關(guān)、智能終端、家居裝修材料等組成。
(1)感知設(shè)備:主要由傳感器調(diào)理板、ZigBee 通信模塊以及接口底板組成,涉及家庭安全類、宜居生活類、家庭安防類的所有傳感節(jié)點。系統(tǒng)傳感器支持 315、433、ZigBee 三種頻段,*后由 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理所有傳感節(jié)點。具體包括空氣溫濕度傳感器、光照度傳感器、二氧化碳傳感器、火焰探測器、燃?xì)馓綔y傳感器、煙霧探測器、火焰探測器、以及人體紅外探測器等,可根據(jù)客戶需求定制不同類型的傳感器節(jié)點。
(2)安防設(shè)備:由 RFID 遠(yuǎn)距離身份識別裝置、反饋電子鎖,指紋識別系統(tǒng)、門/窗磁探測器組成,涉及家庭安防類的所有設(shè)備,實現(xiàn)射頻識別與指紋識別雙重權(quán)限解鎖功能,以及實現(xiàn)非法入侵檢測功能。
(3)控制設(shè)備:主要由執(zhí)行設(shè)備、ZigBee 通信模塊以及接口底板組成,涉及宜居生活類的所有控制節(jié)點。因被控對象不同,主要分為交流供電型控制設(shè)備、紅外控制設(shè)備。交流供電型控制設(shè)備,主要包括控制器和交流電器,控制器封裝在標(biāo)準(zhǔn)的 86 盒內(nèi),交流電器只需插入 86 盒的兩相或三相插座內(nèi)即可實現(xiàn)電器的開關(guān)控制,如照明燈、吊燈、警笛、窗簾、電視、音響、空調(diào)等。紅外控制設(shè)備主要是學(xué)習(xí)遙控器的編碼,用一個紅外控制設(shè)備代替多個遙控器,如電視、空調(diào)、音響等。
(4)監(jiān)控設(shè)備:它是一種視頻服務(wù)器,具有 IP 地址和 MAC 地址,支持以太網(wǎng)、WiFi 兩種網(wǎng)絡(luò)接入方式,用于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控。
(5)家庭網(wǎng)關(guān):安裝在玄關(guān)處,主要由 Cortex-A8 嵌入式主板組成,封裝在模具內(nèi),是整個智能家居生活館的控制中心。家庭網(wǎng)關(guān)集成 ZigBee 協(xié)調(diào)器、WiFi 通信模塊、以及 GPRS/3G 模塊。家居環(huán)境中所有傳感器、控制設(shè)備、智能家電等均可通過 ZigBee 技術(shù)或 WiFi 無線通信技術(shù)連接到家庭網(wǎng)關(guān)。家庭網(wǎng)關(guān)即可通過以太網(wǎng)、WiFi 模塊實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的接入,也可通過 GPRS、3G 模塊實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)的接入,為用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控家居環(huán)境提供支持。同時系統(tǒng)支持短信收發(fā)、接打電話,可實現(xiàn)火情、水情、燃?xì)庑孤熿F超標(biāo)、非法入侵的短信報警、電話報警等功能。
(6)智能終端:Android 平板電腦,運(yùn)行智能家居監(jiān)控軟件,實現(xiàn)家居環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、以及視頻監(jiān)控等功能。
(7)家居裝修材料:采用現(xiàn)代居室裝修風(fēng)格,將智能設(shè)備直接融入裝修中,按照家庭裝修方式鋪設(shè)電源線路、玄關(guān)處安裝總開關(guān),分出大門、玄關(guān)、客廳、臥室、廚房等區(qū)域,放置沙發(fā)、電視柜、櫥柜、木桌、茶幾、花圃等輔助設(shè)備。
2、硬件配置
(1)物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用實訓(xùn)體驗平臺主要硬件的技術(shù)參數(shù)

名稱與類型

技術(shù)參數(shù)

家庭網(wǎng)關(guān)

(1)處理器:
    采用 ARM Cortex-A8 架構(gòu)的三星 S5PV210 芯片作為主處理器,其運(yùn)行主頻可高達(dá) 1GHz。S5PV210 包含很多強(qiáng)大的硬件編解碼功能,內(nèi)建 MFC(MultiFormat Codec),支持 MPEG-1/2/4,H.263,H.264 等格式的視頻編解碼,支持模擬/數(shù)字 TV 輸出。JPEG 硬件編解碼,*大支持 8000x8000 分辨率,集成了 PowerVR SGX540 高性能圖形引擎,支持 2D/3D 圖形加速,能夠支持OpenGL2.0 等 PC 級別顯示技術(shù)。具備 IVA3 硬件加速器,具備出色的圖形解碼性能,可流暢播放和錄制 30 幀/秒的 1920×1080 像素(即 1080P)的大尺寸高清視頻。同時,內(nèi)建的 HDMIv1.3,可以將高清視頻輸出到外部顯示器上顯示。
(2)核心板資源:
尺寸:6cmX6cmX2.8mm;
采用 8 層盲埋設(shè)計,郵票孔緊密連接;
采用 S5PV210A ARM A8 高性能嵌入式處理器;
主頻高達(dá) 1GHz;512M Byte DDR2內(nèi)存;512M Byte SLC Nand Flash;
集成 DM9000AEP 100M 以太網(wǎng)控制器,穩(wěn)定可靠傳輸;
集成低功率 WM9713 音頻編解碼器,完美音質(zhì);
集成 WM8310 智能電源管理芯片,節(jié)能功耗;
集成系統(tǒng)時鐘,HDMI 時鐘,RTC 時鐘,USB 時鐘;
通過 EMC 測試認(rèn)證,追求穩(wěn)定與完美;除總線外引出 230 PIN 管腳。
(3)底板資源:
7寸真彩液晶屏(AT070TN92),分辨率 800X480;帶 7 寸多點電容觸摸屏,支持電阻式觸摸屏;支持 4.3 寸、7 寸多款液晶模塊;
1路 VGA 接口,支持 800×600 分辨率;
1路顯示輸出到電視的復(fù)合視頻輸出接口 TVOUT;
1個 RJ45 以太網(wǎng)接口,帶連接和傳輸指示燈;
1 個主 USB2.0 OTG 接口,支持 USB 2.0 協(xié)議,使用 mini-USB AB 接口;板載 1 路 HDMI 接口;
板載 1 個 RS232 調(diào)試串口 UART2;
1路立體聲 400mW 語音輸出,可接耳機(jī);
1路 MICIN 音頻輸入可接麥克;
1個高速 SD 卡座,可以實現(xiàn) SD Memory 功能;
1路 mini-PCI 接口,可插入 SDIO 協(xié)議的 WIFI 模塊;
2個 USB HOST 插口,支持 USB1.1 協(xié)議,使用雙層 USB-A 母口;
板載一個標(biāo)準(zhǔn) JTAG 接口;1 個 CMOS 攝像頭接口,支持 ITU-R BT601/656 8位模式;板載 1 個 MIC 咪頭;
1個 8 位系統(tǒng)啟動方式撥碼開關(guān);5 個 Android 專用鍵盤;
板載 1 個 RTC 可充電鋰電池;
1個復(fù)位按鍵,采用專用芯片復(fù)位,穩(wěn)定可靠;
引出總線接口,用于連接擴(kuò)展模塊;
默認(rèn)配置 ZigBee 無線通信模塊,WiFi 模塊等;
選配 3G 移動網(wǎng)絡(luò)通信模塊、GPS 定位模塊等。

ZigBee 無線通信模塊

采用 TI CC2530 芯片,內(nèi)置增強(qiáng)型 8 位 51 單片機(jī)和 RF 收發(fā)器;芯片內(nèi)置溫度傳感器、串口、A/D 轉(zhuǎn)換模塊、SPI 接口和 I/O 等多種接口;具有片內(nèi)128/256K 的可編程 Flash,8K 的 RAM;配置自主研發(fā)的 ZigBee 燒寫器 CCDEBUGGER。
默認(rèn)采用 TI Z-Stack2007 協(xié)議棧;符合 IEEE802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,頻段范圍2.045G~2.484G;無線數(shù)據(jù)傳輸速率約為 20~250kbps,通信距離在 30~300米左右;支持在線調(diào)試下載燒寫方式和第三方 SmartRF Flash 燒寫方式;采用 IAR for EW8051 集成開發(fā)環(huán)境;同一個工程編譯 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點程序,包括協(xié)調(diào)器、路由器和傳感控制終端節(jié)點。
支持 TI Z-Stack 2006 和 TinyOS 兩種協(xié)議棧;支持多任務(wù)處理;支持星形、樹型、網(wǎng)狀三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);支持 Packet Sniffer 抓包分析儀;支持串口調(diào)試上位機(jī)軟件 Z-Tool。

傳感節(jié)點

由 ZigBee 無線通信模塊、傳感器調(diào)理板、接口底板組成;默認(rèn) 5V DC 供電;
可配置多種傳感器:溫濕度傳感器、三軸加速度、紅外學(xué)習(xí)傳感器、光敏傳感器、光線傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鳌⒖諝赓|(zhì)量傳感器、氣壓傳感器、繼電器、霍爾傳感器、紅外反射傳感器、RFID 讀卡器等。

86 盒無線強(qiáng)電控制器

由 ZigBee 無線通信模塊、變壓器、繼電器(或可控硅)、底板組成。
可驅(qū)動繼電器、可控硅等設(shè)備,實現(xiàn)供電回路的斷開和閉合。
技術(shù)參數(shù):電源:AC220V±10%,50/60Hz;負(fù)載電流:≤10A;無線傳輸頻
率:2.4GHz;無線傳輸距離:≥10~20 米;發(fā)射功率:≤10dBm;接收靈敏
度:<-108dBm;工作溫度:10℃~50℃;相對濕度:﹤90%RH;外形尺寸:
86mm×86mm×45mm;控制負(fù)載電路數(shù):一路。
可配置電器:所有采用 220V 交流市電供電的電器均可,如:自動澆花控制系統(tǒng),電飯煲控制系統(tǒng),加濕器控制系統(tǒng)等。

86 盒窗簾無線控制器

停在任意開合位置;開關(guān)狀態(tài)實時反饋;硬件和軟件雙重控制,手機(jī),網(wǎng)絡(luò)隨時控制;工業(yè)級電路設(shè)計,高品質(zhì)阻燃材料制造,安全可靠。
技術(shù)參數(shù):電源:AC220V±10%,50/60Hz;負(fù)載電流:≤10A;無線傳輸頻率:2.4GHz;無線傳輸距離:≥10~20 米;發(fā)射功率:≤10dBm;接收靈敏度:<-108dBm;工作溫度:10℃~50℃;相對濕度:﹤90%RH;外形尺寸:86mm×86mm×45mm;控制負(fù)載電路數(shù):一路。

調(diào)光控制器

與 ZigBee 和繼電器節(jié)點配合,實現(xiàn)臺燈/吊燈的亮度控制能隨意調(diào)節(jié)燈光亮度,輕松營造各種生活情調(diào);漸明漸暗的開關(guān)效果,有效保護(hù)您的雙眼;
開關(guān)狀態(tài)實時反饋;硬件和軟件雙重控制,平板、網(wǎng)絡(luò)隨時控制;
工業(yè)級電路設(shè)計,高品質(zhì)阻燃材料制造,安全可靠;
電源:AC230V±10%  50/60Hz;負(fù)載電流:≤2A;
無線傳輸頻率:2.4GHz;無線傳輸距離:≥10~20 米;
發(fā)射功率:≤10dBm;接收靈敏度:﹤-108dBm;
工作溫度:10℃~50℃;相對濕度:﹤90%RH;
外形尺寸:86mm×86mm×45mm;控制負(fù)載電路數(shù):一路。

紅外控制系統(tǒng)

使用紅外控制模塊代替遙控器,實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制音響的開關(guān);
由紅外自學(xué)習(xí)模塊與支持底板組成;
采用嵌入式系統(tǒng),可以學(xué)習(xí)多種遙控器的紅外編碼;
采用紅外通信協(xié)議,替代遙控器,實現(xiàn)家用電器如空調(diào)、電扇、電飯煲等的控制。
可配置電器:電視、空調(diào)、音響等。

433M 煙霧傳感節(jié)點

由煙霧探測器、微處理器和 433MHz 無線通訊模塊組成;
具有報警鎖定特點,當(dāng)檢測到煙霧時,將一直鎖定在報警狀態(tài),除非掉電復(fù)位,否則無法解除報警;
供電電壓:12V DC;工作電流:<8mA,報警電流:<35mA;探測面積:<20㎡;探測煙霧濃度:>0.05% VOL;工作環(huán)境:-10~+50℃,5~95%RH,無凝露;
靈敏度等級:符合(GB4715-93)4.22 火災(zāi)靈敏度試驗標(biāo)準(zhǔn);具有無線聯(lián)網(wǎng)功能;無線通訊距離:100m 以上,無障礙距離:<300m;獨立聲光報警;故障自檢功能;帶靜音功能。

315-ZigBee 轉(zhuǎn)換器

將 315M 工作頻段轉(zhuǎn)到 ZIgBee 頻段
功能特點:
   接收發(fā)射頻率為 315MHZ 的各種探測器、比如煙霧、紅外、燃?xì)狻㈤T磁等并將其轉(zhuǎn)化為 ZIGBEE 所能接收的數(shù)據(jù)信息。
技術(shù)參數(shù):
電源:AC230V±10%,50/60Hz;負(fù)載電流:≤10A;無線傳輸頻率:2.4GHz;
無線傳輸距離:≥10~20 米;發(fā)射功率:≤10dBm;接收靈敏度:﹤-108dBm;
工作溫度:10℃~50℃;相對濕度:﹤90%RH;外形尺寸:86mm×86mm×45mm;
控制負(fù)載電路數(shù):>1 路。

433-ZigBee 轉(zhuǎn)換器

將 433M 工作頻段轉(zhuǎn)到 ZIgBee 頻段
功能特點:
接收發(fā)射頻率為 433MHZ 的各種探測器、比如煙霧、紅外、燃?xì)狻㈤T磁等并
電源:AC230V±10%,50/60Hz;負(fù)載電流:≤10A;無線傳輸頻率:2.4GHz;
無線傳輸距離:≥10~20 米;發(fā)射功率:≤10dBm;接收靈敏度:﹤-108dBm;
工作溫度:10℃~50℃;相對濕度:﹤90%RH;外形尺寸:86mm×86mm×45mm;
控制負(fù)載電路數(shù):>1 路。

視頻監(jiān)控設(shè)備

1)內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器
支持 IP 地址動態(tài)分配,具有唯一的 MAC 地址;
支持 WEB 方式訪問,應(yīng)用于廣域網(wǎng)環(huán)境;
支持有線、無線兩種網(wǎng)絡(luò)連接方式,有線采用以太網(wǎng),無線支持 802.11b/g/n協(xié)議,信號穩(wěn)定、穿透能力強(qiáng);
視頻數(shù)據(jù)傳輸支持 HTTP、TCP、UDP、FTP 等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;
通過以太網(wǎng)(Ethernet)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的管理和配置;
支持主輔雙碼流輸出;
報警信息或數(shù)據(jù)使用 SMTP、FTP 傳輸;
2)內(nèi)置解碼器
采用高性能數(shù)字 DSP 技術(shù),穩(wěn)定可靠;
采用先進(jìn)的 H.264 視頻壓縮技術(shù),JPEG 抓圖,*大圖像尺寸為 640*480,幀率為 25fps 或 30fps;
3)云臺
支持云臺控制,支持水平 350°、上下 100°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動,外型小巧美觀,安裝方便,適合各種場合。
4)外部接口
1 個 T/F 卡接口;
1 個 RJ45 10M/100M 自適應(yīng)以太網(wǎng)口;
1 路開關(guān)量報警輸入,1 路開關(guān)量報警輸出;
內(nèi)置麥克風(fēng),實現(xiàn)語音采集,遠(yuǎn)程監(jiān)聽現(xiàn)場聲音;
自帶紅外燈,支持 5 米夜視范圍,全天候監(jiān)控;

門禁指紋識別系統(tǒng)

控制門鎖開鎖,也可通過室內(nèi)主機(jī)進(jìn)行開鎖。
功能特點:
支持定時控制功能;支持無線遙控、手機(jī)、平板控制;開關(guān)狀態(tài)實時反饋;
工業(yè)級電路設(shè)計,高品質(zhì)阻燃材料制造,安全可靠;導(dǎo)電彈片采用高導(dǎo)磷銅制造,使用壽命超長。
技術(shù)參數(shù):
電源:AC230V±10%,50/60Hz;負(fù)載電流:≤10A;無線傳輸頻率:2.4GHz;
無線傳輸距離:≥10~20 米;發(fā)射功率:≤10dBm;接收靈敏度:﹤-108dBm;
工作溫度:10℃~50℃;相對濕度:﹤90%RH;外形尺寸:86mm×86mm×45mm;
控制負(fù)載電路數(shù):一路。

超高頻識別裝置

性能參數(shù):
支持協(xié)議標(biāo)準(zhǔn):ISO18000-6C(EPC Class1 GEN2);
防沖撞:每秒能讀取 300 張標(biāo)簽;
工作頻率:902-928MHz(中心頻率 915MHZ),865-868MHz;
讀取標(biāo)簽距離:穩(wěn)定讀取 4-6 米(可調(diào))
適用標(biāo)簽:UHF 頻段 EPC global Class1 Gen2 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽;
通信接口: RJ45 以太網(wǎng)接口;射頻接口:TNC 母頭;
電源:110~240V/50~60Hz,電源適配器:7.5V/3A;
整機(jī)功耗:小于等于 16W;
工作溫度:-20℃~+65℃。

四、 YL-ZNT02型 物聯(lián)網(wǎng)智能家居應(yīng)用實訓(xùn)體驗平 軟件資源
1、軟件組成
  系統(tǒng)軟件默認(rèn)采用 C/S 結(jié)構(gòu),主要包括無線網(wǎng)絡(luò)傳感器數(shù)據(jù)透明傳輸軟件、基于 Qt 的家庭網(wǎng)關(guān)智能家居監(jiān)控系統(tǒng)軟件、基于 Android 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)軟件、基于 C#的智能家居系統(tǒng)軟件。同時系統(tǒng)提供 B/S 體系結(jié)構(gòu)的智能家居網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件。如圖所示:
(1)無線網(wǎng)絡(luò)傳感器數(shù)據(jù)透明傳輸軟件:
  主要實現(xiàn) ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的建立、節(jié)點的自動入網(wǎng)、節(jié)點休眠與喚醒、節(jié)點之間數(shù)據(jù)的透明傳輸、傳感器節(jié)點的采樣與傳輸、以及執(zhí)行節(jié)點驅(qū)動設(shè)備的功能。
(2)基于 Qt 的家庭網(wǎng)關(guān)智能家居監(jiān)控系統(tǒng)軟件:
  智能網(wǎng)關(guān)運(yùn)行嵌入式 Linux 操作系統(tǒng),上電后即運(yùn)行基于 Qt 的智能家居系統(tǒng)軟件。它主要用來匯聚傳感層的各種傳感器節(jié)點,控制節(jié)點,并通過嵌入式數(shù)據(jù)庫,保存所有節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)屬性、傳感器采樣值、控制器狀態(tài)等,允許用戶在本地查看智能家居環(huán)境參數(shù)、安防設(shè)備的狀態(tài),以及控制家電設(shè)備等。同時它作為服務(wù)器,允許客戶端如平板電腦等設(shè)備與其建立連接,實現(xiàn) TCP/IP 通信。
(3)基于 Android 的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)軟件:
  平板電腦運(yùn)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(shè)備狀態(tài),遠(yuǎn)程控制家用電器(開關(guān)控制、紅外遙控)等,并且可以訪問網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。
(4)基于 C#的智能家居監(jiān)控系統(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(guān),而使用普通 PC 機(jī),通過串口與 ZigBee 協(xié)調(diào)器通信。基于 C#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(shè)備控制以及視頻監(jiān)控等功能。
(5)基于 Web 的智能家居網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控軟件:
  該軟件以智能網(wǎng)關(guān)為 Web 服務(wù)器,結(jié)合 CGI 應(yīng)用程序接口、檢測與控制應(yīng)用程序、以及 HTML 網(wǎng)頁,為用戶提供 B/S 方式的訪問與控制傳感層節(jié)點的平臺。
2、軟件配置

設(shè)備名稱

組件

名稱

版本或軟件描述

無線網(wǎng)絡(luò)傳感器

開發(fā)環(huán)境

IAR

IAR Embedded workbenchV7.60

協(xié)議棧

ZStack-CC2530-2.3.0-1.4.0

第三方燒寫工具

Smart RF Flash Programmer 和 USB 驅(qū)動

應(yīng)用軟件

ZigBee 數(shù)據(jù)透明傳輸軟件

自主研發(fā),V2.4.2

家庭網(wǎng)關(guān)

交叉編譯開發(fā)環(huán)境

操作系統(tǒng)

Ubuntu12.04.4 LTS、Ubuntu14.04 LTS

文件系統(tǒng)

EXT4 文件系統(tǒng)

交叉編譯鏈

arm-linux-gcc 4.4.1、arm-2009q3.tar.gz

嵌入式Linux 系統(tǒng)

啟動代碼

Uboot-1.3.4.tar.gz

嵌入式操作系統(tǒng)

Linux2.6.35.tar.gz

文件系統(tǒng)

Yaffs 類型

QT 庫

Qt-4.7.3 函數(shù)庫源碼

應(yīng)用軟件

開發(fā)環(huán)境

Qt-Creator2.4.1

Qt-4.7.3 庫

C++語言等

Android 監(jiān)控端

應(yīng)用軟件

開發(fā)環(huán)境

Windows XP 以上

Eclipse IDE for Java Developers

Android-sdk_r16-windows

Java 語言等

PC 監(jiān)控端

應(yīng)用軟件

開發(fā)環(huán)境

Windows XP 以上

Visual Studio2010 工具

C#語言等

Web 監(jiān)控端

嵌入式Linux 操作系統(tǒng)

檢測與控制應(yīng)用程序

Qt-Creator2.4.1 與 Qt-4.7.3 庫

CGI 應(yīng)用程序

CGI 庫以及 C 語言

Web 服務(wù)器

Apache 服務(wù)器

HTML 網(wǎng)頁

Dreamweaver、文本編輯器等

五、功能特點
1、系統(tǒng)功能:
(1)大門區(qū)域的功能
◆身份識別功能:進(jìn)門時,通過 RFID 射頻識別裝置、指紋識別系統(tǒng)或者其他生物識別系統(tǒng)(如人臉識別)系統(tǒng),辨別來者的身份。如果身份驗證通過,即可打開大門,播放“歡迎回家”的音頻,為勞累一天的人們送去一聲問候。出門時,只需識別系統(tǒng)驗證通過即可打開大門,或手動打開大門。
◆門禁安防功能:大門上安裝門磁系統(tǒng),當(dāng)身份識別未成功,而門磁系統(tǒng)卻檢測到異常,那么系統(tǒng)會立即啟動警笛,向住戶發(fā)送警情短信,并向物業(yè)撥打報警電話。當(dāng)身份識別成功,門磁系統(tǒng)不會報警。
(2)玄關(guān)區(qū)域的功能
  玄關(guān)區(qū)域的功能分為感應(yīng)式無線照明功能、布撤防功能。
◆感應(yīng)式無線照明功能:住戶走進(jìn)玄關(guān)區(qū)域,人體感應(yīng)設(shè)備感應(yīng)到人體,且光線昏暗,系統(tǒng)自動打開玄關(guān)處的照明燈。當(dāng)住戶離開玄關(guān)區(qū)域,此時人體感應(yīng)設(shè)備感應(yīng)不到人體,系統(tǒng)自動關(guān)閉玄關(guān)處的照明燈。
◆布撤防功能:住戶身份識別成功后,進(jìn)入玄關(guān)處,點擊撤防按鈕,將系統(tǒng)設(shè)置為“居家模式”,布防撤銷。當(dāng)用戶離開家時,點擊布防按鈕,將系統(tǒng)設(shè)置為“離家模式”,布放生效。
(3)客廳區(qū)域的功能
◆感應(yīng)式照明功能:照明系統(tǒng)根據(jù)環(huán)境光照度和人體感應(yīng)狀態(tài),自動控制吊燈的亮度,調(diào)整居室的明暗。
◆感應(yīng)式窗簾功能:窗簾支持遙控、聯(lián)動、定時三種方式。系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前的時間自動打開關(guān)閉窗簾,如每到晚上就自動關(guān)閉,早上就自動打開。系統(tǒng)可以設(shè)置定時,定時時間到窗簾就自動打開或關(guān)閉。
◆室內(nèi)人體感應(yīng)功能:客廳頂部安裝的人體感應(yīng)設(shè)備感應(yīng)到人體后,系統(tǒng)自動開啟照明、打開背景音響,播放背景音樂,打開飲水機(jī)自動加熱。
◆感應(yīng)式沙發(fā)功能:住戶坐在沙發(fā)上時,多點式觸摸屏茶幾會自動開啟,顯示多種設(shè)備的控制按鈕,用戶可以點擊調(diào)節(jié)頂燈亮度、打開電視、調(diào)節(jié)音響、切換頻道,調(diào)節(jié)客廳氛圍。用戶離開沙發(fā)時,這些設(shè)備仍保持打開狀態(tài),用戶可以點擊觸摸屏茶幾按鈕關(guān)閉,也可使用原有遙控器關(guān)閉,或者系統(tǒng)檢測不到室內(nèi)的人體時,由控制系統(tǒng)自動關(guān)閉。
◆餐廳功能:用戶坐在餐桌椅子上時,系統(tǒng)控制餐廳照明燈打開,播放輕柔的音樂,享受美好的用餐時間。用餐完畢,離開椅子,系統(tǒng)照明燈調(diào)暗,關(guān)閉音樂。
◆空調(diào)無線控制功能:系統(tǒng)感應(yīng)到用戶在家時,空調(diào)自動打開,根據(jù)室內(nèi)溫度自動調(diào)整。室內(nèi)植物的監(jiān)控功能:系統(tǒng)通過土壤溫濕度,日光強(qiáng)弱,實現(xiàn)自動灌溉。
◆室內(nèi)監(jiān)控功能:客廳安裝網(wǎng)絡(luò)攝像頭,住戶可以通過智能手機(jī)隨時監(jiān)控居室內(nèi)的情況。
(4)臥室區(qū)域的功能
  情景模式支持看書、休息、起夜、起床模式。用戶走進(jìn)臥室,人體感應(yīng)設(shè)備感應(yīng)到人體后,自動開啟床頭燈,用戶可以坐在床上看書。如果需要休息,可以對床頭的語音識別設(shè)備說“關(guān)燈睡覺”,系統(tǒng)會自動關(guān)閉臥室燈光。起夜時,只需對語音識別設(shè)備說“起夜”,臥室的夜燈會緩緩點亮。天亮起床了,只需對語音設(shè)備說“起床”,臥室燈光自動打開,十分種后,窗簾自動打開。
(5)廚房區(qū)域的功能
◆廚房安全監(jiān)測報警功能:廚房安裝的燃?xì)馓綔y器、煙霧探測器,一旦監(jiān)測到燃?xì)饣驘熿F濃度超標(biāo),系統(tǒng)會自動切斷煤氣閥,啟動警笛,開啟噴淋,給用戶發(fā)送報警短信,并給用戶和物業(yè)撥打電話。
2、系統(tǒng)特點:
  智能家居監(jiān)控系統(tǒng),通過短距離無線通信方式,將監(jiān)測傳感器,家用電氣、多媒體設(shè)備等整合到一個界面友好,操作簡單的嵌入式信息機(jī)中,由信息機(jī)統(tǒng)一收集家居環(huán)境與電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息,通過 WIFI/Ethernet/GPRS 等模塊連接互聯(lián)網(wǎng)。用戶即可以在家中通過信息機(jī)查看居室環(huán)境,控制電氣設(shè)備,也可以通過互聯(lián)網(wǎng)或者短信遠(yuǎn)程監(jiān)控家居系統(tǒng)。
◆科技遍布家居中的每一個角落:溫濕度、光線、指紋、吊燈、窗簾、加濕器、電視、音響、空調(diào)、攝像機(jī)等多種類型傳感器安裝在家居環(huán)境中;
◆方便靈活的布線方式:傳感器/執(zhí)行器采用 315、433 頻段,與信息機(jī)之間通過315-ZigBee/433-ZigBee 轉(zhuǎn)換器實現(xiàn) ZigBee 無線連接方式;信息機(jī)可選擇以太網(wǎng)或者 WIFI、3G、GPRS 等移動互聯(lián)網(wǎng)模塊連接入網(wǎng);
◆Web 方式的遠(yuǎn)程維護(hù):支持 Web 方式的遠(yuǎn)程維護(hù),只需通過 IE 瀏覽器,就可實現(xiàn)對系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制;
◆ 多模式設(shè)置:系統(tǒng)支持離家,居家等模式。離家模式啟動家庭安全、宜居生活、家庭防盜全開啟的*高級別監(jiān)控;居家模式啟動家庭安全、宜居生活的基本級別監(jiān)控。

六、教學(xué)資源
   智能家居監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋了 ZigBee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、Linux 智能網(wǎng)關(guān)、Android 智能終端、 SHAPE  \* MERGEFORMAT PC 監(jiān)控服務(wù)器、Web 遠(yuǎn)程監(jiān)控等五部分,因此系統(tǒng)提供了豐富的實驗,從基礎(chǔ)采集傳輸實驗,到網(wǎng)關(guān)匯聚分析處理實驗,到 Android 終端應(yīng)用實驗,再到 PC 監(jiān)控應(yīng)用程序?qū)嶒灐?后到 Web 遠(yuǎn)程監(jiān)控實驗,一條線貫穿,讓學(xué)生在實驗中逐步領(lǐng)悟物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),關(guān)鍵技術(shù)以及實現(xiàn)方式,培養(yǎng)學(xué)生動手解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛力。
為方便用戶教學(xué)和學(xué)習(xí),系統(tǒng)提供了一本使用手冊和一本實驗指導(dǎo)書。使用手冊主要介紹如何安全正確操作這套系統(tǒng),使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。實驗指導(dǎo)書詳細(xì)地介紹了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)參數(shù),實驗?zāi)康模瑢嶒灩δ埽瑢嶒炘恚约皩嶒灢襟E等。
1、基礎(chǔ)實驗?zāi)芰?/P>

序號

名稱

實驗

1

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信類實驗

IAR 集成開發(fā)環(huán)境搭建實驗

基于 Z-Stack 協(xié)議棧傳感節(jié)點透明傳輸程序的使用實驗

2

Linux 智能網(wǎng)關(guān)實驗

光線采集顯示實驗

溫濕度采集顯示實驗

燃?xì)馓綔y顯示實驗

煙霧探測顯示實驗

人體感應(yīng)探測實驗

門磁探測實驗

指紋識別實驗

可視門禁實驗

強(qiáng)電設(shè)備控制實驗(燈光、警笛、窗簾等)

紅外學(xué)習(xí)控制實驗(電視、空調(diào)、音響等)

3

 Android 智能終端實驗

光線采集顯示實驗

溫濕度采集顯示實驗

燈光設(shè)備控制實驗

警笛控制實驗

窗簾控制實驗

電視紅外控制實驗

空調(diào)紅外控制實驗

音響紅外控制實驗

4

 PC 機(jī)監(jiān)控服務(wù)器實驗

智能家居環(huán)境監(jiān)測實驗(含光線、溫濕度等)

智能家居設(shè)備控制實驗(含燈光、警笛、窗簾、空調(diào)等)

5

Web 監(jiān)控終端實驗

基于 Web 的監(jiān)控軟件的使用實驗

2、創(chuàng)新實驗?zāi)芰?/P>

序號

名稱

實驗

1

基于 QT 的智能網(wǎng)關(guān)創(chuàng)新實驗

基于 QT 的智能家居環(huán)境監(jiān)測實驗

基于 QT 的智能家居設(shè)備控制實驗

基于 QT 的智能家居環(huán)境聯(lián)動控制實驗

2

基于 Android 的智能終端
創(chuàng)新實驗

Android 終端與 Linux 網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)通信實驗

基于 Android 的智能家居環(huán)境監(jiān)測實驗

基于 Android 的智能家居設(shè)備控制實驗

基于 Android 的智能家居環(huán)境聯(lián)動控制實驗

基于 Android 的智能家居視頻監(jiān)控實驗

3

PC 機(jī)監(jiān)控端創(chuàng)新實驗

基于 C#的智能家居環(huán)境聯(lián)動控制實驗

基于 C#的二次開發(fā)應(yīng)用實驗

4

Web 監(jiān)控終端實驗

傳感層節(jié)點監(jiān)測與控制程序?qū)嶒?/P>

CGI 采集與控制接口實驗

HTML 編寫實驗

3、科研實驗?zāi)芰?/P>

序號

名稱

實驗

1

無線傳感器開發(fā)實驗

簡單的無線收發(fā)實驗;誤碼率測試實驗;頻譜分析實驗
Z-Stack 點對點通訊實驗
Z-Stack 星狀網(wǎng)通訊實驗
Z-Stack 樹狀網(wǎng)通訊實驗
基于 Z-Stack2007 協(xié)議棧的 GenericApp 實例的移植實驗
基于 Z-Stack2007 協(xié)議棧的無線數(shù)據(jù)傳輸實驗;基于 Z-Stack2007 協(xié)議棧溫濕度節(jié)點與協(xié)調(diào)器的無線數(shù)據(jù)傳輸;
基于 Z-Stack2007 協(xié)議棧多傳感器節(jié)點與協(xié)調(diào)器無線數(shù)據(jù)傳輸;基于 Z-Stack2007 協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠ㄖ茖嶒灒?/P>

2

智能網(wǎng)關(guān)開發(fā)實驗

嵌入式 Linux 開發(fā)環(huán)境建立實驗:
Uboot 啟動代碼配置編譯實驗
Linux 內(nèi)核配置編譯實驗、Linux 內(nèi)核驅(qū)動開發(fā)實驗
Linux 驅(qū)動接口測試實驗
Yaffs 根文件系統(tǒng)的制作實驗
Qtopia2.2.0 圖形系統(tǒng)編譯實驗
Qt-4.7.3 程序庫的編譯實驗

  七、教學(xué)資源

類別

序號

設(shè)備名稱

數(shù)量

傳感節(jié)點

1

空氣溫濕度節(jié)點

1

2

光線檢測節(jié)點

1

3

火焰檢測節(jié)點

1

4

語音播放節(jié)點

1

5

語音識別節(jié)點

1

6

壓力(稱重)檢測節(jié)點

1

7

315 門磁傳感器

1

8

315 煙霧探測器

1

9

315 可燃?xì)怏w探測器

1

10

315 人體感應(yīng)器

1

11

315 轉(zhuǎn) ZigBee 通信節(jié)點

1

12

315M 情景面板

1

13

ZigBee 協(xié)調(diào)器

1

智能開關(guān)控制設(shè)備

14

電飯煲

1

15

加濕器

1

16

自動澆花裝置

1

17

自動噴淋裝置

1

18

6 盒無線強(qiáng)電控制器

4

19

繼電器弱電控制節(jié)點

1

智能門禁設(shè)備

20

RFID 遠(yuǎn)距離射頻識別裝置

1

21

門磁+門鎖控制器

1

22

指紋+控制器

1

智能紅外控制設(shè)備

23

液晶電視

1

24

空調(diào)扇

1

25

音響

1

26

高清媒體播放器

1

27

(新)紅外 ZigBee 節(jié)點

1

智能調(diào)查光控制設(shè)備

28

臺燈或吊燈

1

29

86 觸摸調(diào)光控制器

1

智能窗簾控制設(shè)備

30

電動窗簾電機(jī)導(dǎo)軌與雙開窗簾

1

31

電動窗簾控制器(新紅外節(jié)點)

1

視頻監(jiān)控設(shè)備

32

WiFi 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)

1

33

可視門禁裝置

1

中央控制區(qū)

34

家庭智能網(wǎng)關(guān)(集成攝像頭、ZigBee、3G、WiFi 通信模塊)

1

35

Android 平板電腦

1

36

多點式觸摸屏茶幾

1

附件

37

線路由器

1

38

家庭網(wǎng)關(guān) DC5V3A 直流電源

3

39

智能家居生活館使用說明書

1

40

智能家居生活館實驗指導(dǎo)書

1

41

智能家居生活館裝修耗材:沙發(fā)+電視柜+櫥柜+木桌+茶幾+澆花等輔助設(shè)備

若干

42

網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)搭建附件(交叉串口線、交叉網(wǎng)線、Mini USB數(shù)據(jù)線、方口 USB 同步線、FT-CC253-Debugger 調(diào)試器、SD 卡讀寫器、4G SD card)

若干

軟件

43

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)透明傳輸軟件

1

44

基于 Qt 的智能家居生活館軟件

1

45

基于 Android 的智能家居生活館系統(tǒng)軟件

1

46

基于 C#的智能家居生活館系統(tǒng)軟件

1

47

基于 Web 的智能家居網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控軟件

1

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