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SBLYJD-6物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓(xùn)系統(tǒng)
一、 物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓(xùn)設(shè)備系統(tǒng)概述：
物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓(xùn)平臺主要采用zigbee無線通訊技術(shù)來實現(xiàn)家居智能化控制，Zigbee是一種新興的近程、低速率、低功耗的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要用于近距離無線連接。具有低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網(wǎng)、高可靠、超視距的特點。主要適合應(yīng)用于自動控制和遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網(wǎng)的近程無線通訊技術(shù)。系統(tǒng)主要包括消費電子、能源管理、衛(wèi)生保健、家庭自動化、建筑自動化和工業(yè)自動化。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)最具代表之一，提供良好的教學(xué)設(shè)備實訓(xùn)平臺。
二、技術(shù)參數(shù)
1、實訓(xùn)設(shè)備模擬房間尺寸長2000 mm×寬1200 mm×高2000 mm 操作臺長1600mm×寬700mm×高1800由鋁合金型材框架和安裝布線網(wǎng)孔板組成。用于ZigBee基本的傳感數(shù)據(jù)采集與輸出控制實驗
2、智能家居電器安防管理系統(tǒng) 模擬智能家居應(yīng)用，通過軟件對產(chǎn)品模塊進(jìn)行管理
3、提供3V、5V、12V等電源接口，以及電源適配線纜。
4、配接通用串行接口擴(kuò)展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜
三、實訓(xùn)項目
1、遠(yuǎn)程控制實訓(xùn)
2、定時控制實訓(xùn)
3、智能照明操作實訓(xùn)
4、無線遙控操作實訓(xùn)
5、場景控制操作實訓(xùn)
6、集中控制操作實訓(xùn)
7、電腦控制操作實訓(xùn)
8、家電控制操作實訓(xùn)
9、電動窗簾操作實訓(xùn)
10、家居安防模塊的連接實訓(xùn)
四、物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓(xùn)設(shè)備配置表
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1.物聯(lián)網(wǎng)智能家居安裝維護(hù)操作臺 |
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序號 |
器材名稱 |
器材規(guī)格或型號 |
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1 |
智能家居安裝維護(hù)操作臺 |
1、規(guī)格尺寸 1600 mm×750 mm×1700 mm 2、基礎(chǔ)控制區(qū) 用于基本的傳感數(shù)據(jù)采集與輸出控制實驗 3、智能家居電器安防管理系統(tǒng) 模擬智能家居應(yīng)用 4、智能家居生態(tài)園藝管理系統(tǒng) 模擬家居園藝應(yīng)用 5、智能書架管理系統(tǒng) 利用RFID技術(shù)，通過軟件對產(chǎn)品模塊進(jìn)行管理 6、電源及配件 提供3V、5V、12V等電源接口，以及電源適配線纜。 7、串口及配件 通用串行接口擴(kuò)展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜 |
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2 |
基礎(chǔ)控制區(qū) |
智能家居安裝維護(hù)操作臺基礎(chǔ)控制區(qū)，集成了多種傳感器和輸出控制設(shè)備，學(xué)生利用ZigBee協(xié)調(diào)器、路由器、傳感控制節(jié)點板，采用多種無線技術(shù)完成環(huán)境數(shù)據(jù)采集和控制實驗，組網(wǎng)實驗，同時也可以進(jìn)行組合創(chuàng)新實驗。基礎(chǔ)控制區(qū)功能 1、溫濕度傳感器模塊 采集環(huán)境的溫度與濕度 2、光敏傳感器模塊 采集環(huán)境的光照強(qiáng)度 3、煙霧探測傳感器模塊 模擬安防中的煙霧探測 4、人體感應(yīng)傳感器 模擬安防中的入侵檢測 5、緊急呼救按鍵 模塊緊急呼救求助按鈕 6、數(shù)碼管模塊 模塊溫度顯示等 7、LED燈模塊 模擬室內(nèi)照明 8、直流電機(jī) 模擬空調(diào)風(fēng)扇等家電設(shè)備 9、步進(jìn)電機(jī) 模塊電動窗簾、洗衣機(jī)等設(shè)備 10、繼電器輸出（燈） 模擬環(huán)境加溫設(shè)備 11、自動灌溉模塊輸出 12、土壤溫度傳感器 |
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3 |
智能家居電器安防管理系統(tǒng) |
1、智能家居電器安防管理系統(tǒng)實現(xiàn)家居環(huán)境監(jiān)測、智能家電自動控制、安防系統(tǒng)與報警、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能 2、通過ZigBee協(xié)調(diào)器和傳感控制節(jié)點組成無線網(wǎng)絡(luò)，采集室內(nèi)溫度、濕度和光照度，實現(xiàn)燃?xì)馀c煙霧探測、入侵探測、門窗防撬，緊急求助報警等功能，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器，對模擬的家電設(shè)備進(jìn)行控制功能 3、溫濕度傳感器模塊 采集環(huán)境的溫度與濕度 4、光敏傳感器模塊 采集環(huán)境的光線強(qiáng)度 3、煙霧探測傳感器模塊 用于安防中的煙霧探測 4、燃?xì)馓綔y傳感器模塊 用于安防中的燃?xì)馓綔y 5、人體感應(yīng)傳感器模塊 模擬安防中的入侵檢測 6、干簧門磁 模擬安防中的門窗防撬 7、緊急呼救按鍵 模塊緊急呼救求助按鈕 8、數(shù)碼管模塊 2位數(shù)碼管，模擬空調(diào)溫度設(shè)定 9、LED燈模塊 一組四只LED燈，模擬室內(nèi)照明 10、直流電機(jī) 模擬空調(diào)風(fēng)扇等家電設(shè)備 11、步進(jìn)電機(jī) 模塊電動窗簾、洗衣機(jī)等設(shè)備 12、ZigBee傳感控制節(jié)點 利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(jié)點采集多種傳感數(shù)據(jù)，并進(jìn)行輸出控制。 13、網(wǎng)絡(luò)攝像頭 采集捕捉視頻圖像，遠(yuǎn)程實時動態(tài)攝像監(jiān)控。 14、繼電器控制模塊，通過傳感器I/o輸出控制模塊。 15、壓力傳感模塊，可檢測氣壓，重壓等外力壓力信號。 16、紅外對射周界防范模塊，檢測直線人體感應(yīng)穿越信號。 17、電氣控制仿真軟件需提供計算機(jī)軟件著作權(quán)證書 以三維仿真交互技術(shù)和三維動畫視覺表現(xiàn)及多媒體數(shù)字技術(shù)為核心，能進(jìn)行三維電路分析、電氣電路模擬電路考核、綜合技能虛擬實訓(xùn)、電氣基礎(chǔ)訓(xùn)練、元器件識別檢測。 |
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4 |
智能書架管理系統(tǒng) |
1、物聯(lián)網(wǎng)智能書架管理系統(tǒng)包含了一個RFID智能貨架，它由RFID高頻讀寫器、天線多路器和若干平板天線構(gòu)成，書架內(nèi)嵌的平板天線采用水平方式放置，平放于每層書架的底部，每層書架放置一組數(shù)碼管輸出，用于顯示當(dāng)前該層書架的數(shù)量。將基礎(chǔ)實驗中使用的每個設(shè)備當(dāng)作書籍，在其底部貼上電子標(biāo)簽（寫入貨品信息），平放于書架的天線上，保證能夠讀取到貨品信息。使用時要領(lǐng)用和歸還。 2、無線傳輸庫管信息，通過RFID高頻讀寫器讀寫圖書惑貨物進(jìn)出入管理，及數(shù)量，及時在對應(yīng)的一組電子顯示屏上顯圖書數(shù)，借出或出庫信息等。 |
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5 |
智能家居生態(tài)園藝管理系統(tǒng) |
1、采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可定時采集空氣溫度、空氣濕度、CO2濃度、光照強(qiáng)度，土壤溫度和水分等，來獲得作物生長的最佳條件，通過自動調(diào)節(jié)溫室環(huán)境、實現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程管理。 2、利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(jié)點將環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器，并以圖表方式顯示給用戶，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，可利用軟件網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對溫室設(shè)備（溫、光、氣、水等）的自動控制，也可以通過Internet網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測環(huán)境信息和設(shè)備運行狀態(tài)等。 智能家居生態(tài)園藝管理系統(tǒng)功能 3、溫濕度傳感器模塊 采集溫室環(huán)境的空氣溫度與濕度 4、光敏傳感器模塊 采集溫室環(huán)境的光照強(qiáng)度 5、CO2傳感器模塊 監(jiān)測溫室環(huán)境空氣中的CO2濃度 6、加熱器 提供真實溫室大棚內(nèi)環(huán)境加溫，實現(xiàn)溫室恒溫控制。 7、直流電機(jī) 模擬溫室大棚內(nèi)風(fēng)機(jī)/換氣設(shè)備 8、繼電器輸出（燈） 模擬溫室大棚內(nèi)補光燈 9、電磁閥水閥 模擬開閘放水，實現(xiàn)對土壤微噴灌溉 10、ZigBee協(xié)調(diào)器 組建ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，將傳感控制節(jié)點采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒⻊?wù)器進(jìn)行處理。 11、ZigBee傳感控制節(jié)點 利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(jié)點采集多種傳感數(shù)據(jù)，并進(jìn)行輸出控制。 12、無線調(diào)光模塊，通過光敏傳感過通節(jié)點模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程無線改變實時照度。 13、自動萬向噴灌器，實現(xiàn)土壤全方位進(jìn)衍灌溉的模擬。 |
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產(chǎn)品組件參數(shù) |
1、溫濕度傳感器主要參數(shù) 輸入電壓 DC 5V 測量范圍 溫度 -40℃～120℃ 濕度 0～100%RH 測量精度 溫度 ±0.5℃ 濕度 ±4.5%RH 2、光敏傳感器主要參數(shù) 輸入電壓 DC 5V 測量范圍 0～200000LUX 測量精度 ±20LUX 3、煙霧傳感器主要參數(shù) 輸入電壓 DC 5V 測量范圍 0～2000PPM 測量精度 ±50PPM 4、可燃?xì)怏w傳感器主要參數(shù) 輸入電壓 DC 5V 測量范圍 0～2000PPM 測量精度 ±50PPM 5、紅外人體傳感器主要參數(shù) 輸入電壓 DC 5V 工作波長 6～14μm 靈敏度 3300W/V 輸出信號 >2.2V 6、攝像頭主要參數(shù) 接口類型 USB 2.0 分辨率 800X600 最大幀頻 30FPS 對焦范圍 >6mm 視場 >50mm 曝光控制 自動（在范圍22000:1內(nèi)） 系統(tǒng)支持 Windows 7，Windows Vista，Windows XP 7、直流電機(jī)主要參數(shù) 輸入電壓 DC 5V 額定轉(zhuǎn)速 7000 rpm 預(yù)計壽命 25 °C時預(yù)計壽命40000小時 最大風(fēng)量 9.0 m³/h 噪音指標(biāo) <31.0 dbA 工作溫度 -10℃～60℃ 8、步進(jìn)電機(jī)主要參數(shù) 輸入電壓 DC 5V 步進(jìn)角度 5.625 x 1/64 減速比 1/64 噪音指標(biāo) <35.0 dbA 牽入轉(zhuǎn)矩 300gfcm 摩擦轉(zhuǎn)矩 600～1200gfcm 數(shù)碼管主要參數(shù) 輸入電壓 DC 5V 數(shù)碼管顯示位數(shù) 2位 顯示數(shù)值范圍 0～99 9、LED主要參數(shù) 輸入電壓 DC 5V LED燈數(shù)量 4個紅色LED 預(yù)計壽命 30000～50000小時 10、求助按鍵主要參數(shù) 輸入電壓 DC 5V 預(yù)計壽命 100,000次 反應(yīng)時間 <100ms 工作溫度 -30℃～70℃ 11、繼電器主要參數(shù) 觸點形式 一開一閉 線圈電壓 DC 5V 觸電電壓 DC 12V 線圈功率 0.36W 吸合電流 70mA 釋放電流 0mA 觸點電流 <10A 預(yù)計壽命 100,000次 12、RFID貨架讀寫設(shè)備主要參數(shù) 產(chǎn)品尺寸 讀寫器180X140X38mm（不含天線及固定部分） 天線多路器70X60X22mm（不含天線及固定部分） 平板天線70X70X10mm（不含天線及固定部分） 輸入電壓 DC 12V 支持天線數(shù) 標(biāo)配12個，最大16個 天線切換時間 1S 支持標(biāo)準(zhǔn) ISO14443A，ISO15693 讀卡距離 0-7cm 讀卡時間 1-2ms 工作頻率 13.56MHz 支持接口 RJ45，RS232 工作溫度 -20℃～60℃ |
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2.智能家居樣板操作間 |
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序號 |
器材名稱 |
器材規(guī)格或型號 |
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智能家居樣板操作間 |
1、 整套設(shè)備采用鋼結(jié)構(gòu)及鋁合金型材承重支架，組成半封閉實訓(xùn)環(huán)境；模擬真實家居環(huán)境。 2、鈑金采用1.5加厚型鋼板，數(shù)控沖銑網(wǎng)孔、便于學(xué)生組裝設(shè)備及布線實習(xí)； 3、實訓(xùn)工位整體色調(diào)一致、整個系統(tǒng)采用烤漆工藝，確保產(chǎn)品不易生銹、易維護(hù)和保養(yǎng)； 4、模塊化設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)連接件，積木式架構(gòu)，可隨意組裝成各種結(jié)構(gòu)，便于維護(hù)、拆卸和運輸。 5、樣板間頂部鋼板采用滑塊式前置型固定法。側(cè)板采用擋片式后置式固定法；側(cè)面靠下裝有活動桌面，必須采用前置式固定法，牢固可靠，保證安全； 6、樣板間上固定線槽，線槽內(nèi)布置實訓(xùn)專用的電源線；支持每一個實訓(xùn)所用部件的供電； 7、溫濕度傳感器：采用 CMOS 過程微加工專利技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和出色的長期穩(wěn)定性。該傳感器由電容式聚合體測濕組件和 能隙式測溫組件組成，并與 A/D 轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字接口在單晶片中無縫結(jié)合，使得該產(chǎn)品具有功耗低、反應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。 8、煙霧探測器：一種半導(dǎo)體氣體感測器，它用來偵測生物性的揮發(fā)性氣體，它的電阻值隨著大氣所含的氣體的增加而減少，這種電阻的減少現(xiàn)象，便是用來偵測氣體的電氣輸出信號。 9、安裝配套實訓(xùn)部件：換氣扇 1個、旋轉(zhuǎn)式警示燈（不帶蜂鳴器）1個、節(jié)能燈 2個、梯子 1個、萬用表測量表 1只、32英寸LED液晶電視 1臺、掛壁式空調(diào) 1臺、電動窗簾 1套、平板電腦 1個、DVD、無線攝像機(jī)、掛式音響 10、智能開關(guān)，智能插座，吸頂燈、智能監(jiān)控等�！� |
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3.智能網(wǎng)關(guān) |
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序號 |
器材名稱 |
器材規(guī)格或型號 |
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1 |
智能主機(jī)及網(wǎng)關(guān) |
控制主機(jī)： 主機(jī)尺寸：205x 150 x 30 (mm) 外形顏色：黑色（帶藍(lán)色呼吸燈） 電壓：DC9V 功率：0.5W 重量：1200g 環(huán)境：溫度：－20℃-＋60℃；濕度：10%-95% 外置315M、GSM天線，標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口 SIM卡接口、RS232串行通信接口 無線載波頻率：ASK:315MHz+/- 150KHz /; Zigbee:2.4GHz 擁有800路發(fā)射通道 GSM蜂窩頻率：GSM 850/900/1800/1900M |
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4.環(huán)境監(jiān)測套件 |
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序號 |
器材名稱 |
器材規(guī)格或型號 |
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1 |
ZigBee協(xié)調(diào)器 |
1.支持通過JTAG接口進(jìn)行嵌入式程序的寫入、調(diào)試。 2.Zigbee協(xié)調(diào)器支持RS232 3.射頻芯片：TI CC2430 4.Flash容量：128KB 5.工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz 6.傳輸速率：250 kbps 7.通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4 8.傳輸距離：室內(nèi)30m，室外100m 9.數(shù)據(jù)通訊接口：RS232 10.天線接口：2.4G SMA天線 11.工作電壓：電池DC 3.3V；外部電源適配器DC 6V-12V，典型5V 12.工作電流：<120mA 13.供電方式：外部電源適配器/JTAG接口 14.溫度：-20℃～+70℃ 15.工作濕度：5%RH～90%RH |
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2 |
Zigbee傳感控制節(jié)點 |
1.每個Zigbee傳感控制節(jié)點能夠同時支持下列傳感器和執(zhí)行器件：LED燈接口,溫濕度傳感器,氣體傳感器,人體感應(yīng),干簧管,直流電機(jī),繼電器,步進(jìn)電機(jī),數(shù)碼管同時工作 2.射頻芯片：TI CC2430 3.支持通過JTAG接口進(jìn)行嵌入式程序的寫入、調(diào)試。 4.Flash容量：128KB 5.工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz 6.傳輸速率：250 kbps 7.通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4 8.傳輸距離：室內(nèi)30m，室外100m 9.天線接口：2.4G SMA天線 10.工作電壓：電池DC 5V；典型5V 11.工作電流：<3A 12.供電方式： 4種供電模式。 ①、3v直流干電池現(xiàn)場供電； ②、通過仿真下載器供電； ③、外接DC5V電源供電； ④、通過主板數(shù)據(jù)接線通過電腦供電等方式； 13.工作溫度：-20℃～+70℃ 14.工作濕度：5%RH～90%RH |
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5.智能家居套件 |
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序號 |
器材名稱 |
器材規(guī)格或型號 |
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1 |
Zigbee協(xié)調(diào)器 |
1、支持通過JTAG接口進(jìn)行嵌入式程序的寫入、調(diào)試。 通訊接口：Zigbee協(xié)調(diào)器支持USB通訊，選RJ45接口 射頻芯片：TI CC2530 Flash容量：256KB 工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz 傳輸速率：250 kbps 通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4，Zigbee 2007Pro 傳輸距離：室內(nèi)50m，室外100m 天線接口：板載天線 2、工作電壓：電池DC 3.7V；外部電源適配器DC 5V ,板載電池充電。 工作電流：<40mA 供電方式：外部電源適配器/JTAG接口 溫度：-20℃～+70℃ 工作濕度：5%RH～90%RH 鍵盤接口：五向鍵 顯示接口:128X64 LCD顯示屏 |
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2 |
Zigbee傳感控制節(jié)點 |
1、支持通過JTAG接口進(jìn)行嵌入式程序的寫入、調(diào)試。 通訊接口：支持USB通訊 、TTL UART通訊 射頻芯片：TI CC2530 Flash容量：256KB 工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz 傳輸速率：250 kbps 通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：IEEE 802.15.4 ，Zigbee 2007Pro 傳輸距離：室內(nèi)50m，室外100m 天線接口：板載天線 2、工作電壓：電池DC 3.7V；外部電源適配器DC 5V ,板載電池充電 工作電流：<40mA 供電方式：外部電源適配器/JTAG接口 溫度：-20℃～+70℃ 工作濕度：5%RH～90%RH |
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3 |
其它配件 |
1、傳感控制節(jié)點外殼 2、無線路由54M 3、節(jié)點繼電器板 4、節(jié)點繼電器板外殼 5、電壓繼電器板 6、電壓繼電器板外殼 7、紅外學(xué)習(xí)模塊 8、紅外學(xué)習(xí)模塊外殼 |
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智能家居管理系統(tǒng)軟件 |
1、具有集中管理、設(shè)備增加、無線對碼、情景配置，區(qū)域功能分配，遠(yuǎn)程無線管理，無線監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)配置等， 2、系統(tǒng)內(nèi)建網(wǎng)接口，適用WIFI、GPS、局域網(wǎng)、寬帶、等 3、具用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)同步功能 4、基于GSM無線監(jiān)控 5、無線控制有效范圍廣 |
