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智能家居工程实训系统
发布日期:2019-03-27   点击次数:15359
系统简介

智能家居(ju)工程实训(xun)系(xi)统(SeaIOT-EE-SH-02),以智能(neng)(neng)家居行业为背景,对智能(neng)(neng)家居中(zhong)多(duo)个子系统(tong)进行安装调试操(cao)作,培养学生的工程(cheng)技能(neng)(neng),使其(qi)能(neng)(neng)够(gou)搭建(jian)相对复杂(za)的物联(lian)网应用系统(tong),并对工程(cheng)岗(gang)位(wei)的工作有初步认知(zhi)。

该系统(tong)综合(he)运(yun)用(yong)传(chuan)感器采集(ji)、无线(xian)传(chuan)感器网络(luo)、自动控制、嵌入式系统(tong)开发(fa)、网络(luo)通(tong)信(xin)、Android移动应(ying)用(yong)开发(fa)、Web应用开发等(deng)物(wu)(wu)联(lian)(lian)网(wang)技(ji)术,将家(jia)居环境(jing)(jing)传感器(qi)、终端(duan)控(kong)制器(qi)、家(jia)用电器(qi)、家(jia)居网(wang)关等(deng)集成(cheng),实现家(jia)居生活(huo)环境(jing)(jing)的自动监(jian)测、自动调节、安防报警、视频监(jian)控(kong)、远程监(jian)控(kong)等(deng)功能(neng)(neng),贴(tie)近实际(ji)智能(neng)(neng)家(jia)居系统(tong),为物(wu)(wu)联(lian)(lian)网(wang)专(zhuan)业教学提供了一个完备的工程应用实训系统(tong)。


  • 系统结构
  • 系统特点
  • 核心功能
  • 课程资源
  • 成功案例

智能家居(ju)工程实训系统具有感(gan)知(zhi)层、网(wang)络(luo)层、应用层三层体(ti)系结构。

感知(zhi)层(ceng)主要包括温湿度、光(guang)线、二氧化碳(tan)、雨雪等(deng)(deng)各(ge)种传感器节点,以及空调扇、照明灯、窗(chuang)帘、电(dian)视、多媒体播放器、电(dian)磁(ci)阀(fa)、警笛(di)等(deng)(deng)控(kong)制(zhi)设备(bei),实(shi)现家(jia)居环境(jing)参数的(de)实(shi)时(shi)监测(ce)、家(jia)电(dian)设备(bei)的(de)状态检(jian)测(ce)、以及自(zi)动化调节。

网(wang)络(luo)层包括无线传感(gan)器(qi)(qi)网(wang)络(luo)和接入网(wang)络(luo)。无线传感(gan)器(qi)(qi)网(wang)络(luo)采(cai)用ZigBee,负责感知层传感器节点(dian)、控制器节点(dian)与网(wang)关之间的数据(ju)通信,由(you)网(wang)关汇(hui)聚(ju)信息。接入网(wang)络(luo)可使(shi)用以太网(wang)、WIFI4G任一种,负责网关(guan)与(yu)云服务平台之间的数据交互,将(jiang)汇聚的感知层设(she)备信息接入到云服务平台。

应用层主(zhu)要(yao)设计面向用户,具有多种访问(wen)终端,如本地网关(guan)、Web客(ke)户端、Android客户端等(deng),运行(xing)智(zhi)能(neng)(neng)家居监(jian)控(kong)端软件系统(tong),实现环境参数采集、安(an)防报警(jing)、家电控(kong)制、能(neng)(neng)源监(jian)控(kong)、可视(shi)门禁、影音(yin)娱乐、远(yuan)程监(jian)控(kong)等(deng)功能(neng)(neng)。

系(xi)统(tong)整体(ti)架构如图所(suo)示(shi):



1)系(xi)统架(jia)构层次清晰:B/S架构,本地网关、移动(dong)端、WEB端均可同时访(fang)问系(xi)统。前端采(cai)用最新的HTML5编程技术,WebSockets全双(shuang)工协议解决(jue)异步(bu)刷(shua)新的问题,达到数据实时刷(shua)新。

2传感层采用ZigBee进行数据传输;集成(cheng)HTTP协议实(shi)现(xian)跨平台远程(cheng)增删改查数(shu)据库;采用MQTT协(xie)议实现(xian)多终端M2M数据传输。

3)系统(tong)(tong)功(gong)能丰富:包含家(jia)居环境实时监(jian)测、家(jia)电设备智能控制(zhi)、家(jia)庭能源动态监(jian)控、家(jia)居安防(fang)智能告警、家(jia)庭智能影音娱(yu)乐、远程(cheng)视(shi)频监(jian)控等系统(tong)(tong)。

4)人(ren)机交(jiao)互界(jie)面(mian)友好(hao):物联网(wang)网(wang)关、WEB监控端、移动端三方软件系统均采(cai)用图(tu)形(xing)图(tu)像化(hua)交互界面,增加操作的(de)便(bian)利化(hua)和直观性。



1. 智能环(huan)境监控(kong)

系统采用(yong)温湿度、光照度、二氧(yang)化(hua)碳等各种传感器对室内(nei)居住环境的状态进(jin)行实时监(jian)(jian)测,监(jian)(jian)测数据通过(guo)无线ZigBee网(wang)络(luo)传输到(dao)智能(neng)网(wang)关,可以实时显示(shi)在(zai)智能(neng)网(wang)关、Android移动(dong)终端、Web集中(zhong)监控(kong)端的(de)界(jie)面(mian)上。系统(tong)可设(she)(she)(she)置传感(gan)器(qi)和控(kong)制(zhi)设(she)(she)(she)备(bei)的(de)联动(dong),通过预置的(de)上下限,自动(dong)控(kong)制(zhi)空(kong)调扇(通风扇)、加湿器(qi)、窗(chuang)帘、照明灯等设(she)(she)(she)备(bei)的(de)状态(tai),调节居室环境。

2. 智能安(an)防报警(jing)

采(cai)用烟(yan)(yan)雾(wu)探(tan)测(ce)(ce)器(qi)、燃气探(tan)测(ce)(ce)器(qi)、门(men)(men)磁探(tan)测(ce)(ce)器(qi)、红外(wai)人(ren)体(ti)感应探(tan)测(ce)(ce)器(qi)对居室内烟(yan)(yan)雾(wu)火情(qing)、煤气泄(xie)漏、离家模式下的(de)非法人(ren)员入(ru)侵(qin)(qin)等进(jin)行(xing)监测(ce)(ce)。如遇(yu)烟(yan)(yan)雾(wu)超过(guo)安全(quan)阈值(zhi)、燃气泄(xie)漏、或(huo)陌生人(ren)入(ru)侵(qin)(qin),立即(ji)进(jin)行(xing)本地报警(jing),启(qi)动(dong)(dong)联动(dong)(dong)开启(qi)排风系统、关闭燃气阀(fa)门(men)(men)、报警(jing)声吓退入(ru)侵(qin)(qin)者。同时警(jing)情(qing)数据(ju)通(tong)过(guo)ZigBee网络(luo)传(chuan)输到智能网关,并推送给用(yong)户(hu)的移动(dong)端(duan),提醒(xing)用(yong)户(hu)自动(dong)连接视频(pin)监控像头查看现场(chang)情况。警情处理后,用(yong)户(hu)可通过Android移动端解除警情。


3. 智能家电(dian)控制

系统支持交(jiao)流强电(dian)类、红(hong)外(wai)转(zhuan)发类、无线射频类等(deng)电(dian)器的控制,提(ti)供手动控制与自(zi)动控制两种方(fang)式。

手(shou)动(dong)(dong)控(kong)(kong)制(zhi),主要通(tong)过手(shou)动(dong)(dong)点击网关控(kong)(kong)制(zhi)端、Android移动终端、Web监控(kong)端界面上家电控(kong)制(zhi)按钮,实现对(dui)照明灯、警笛等(deng)进行开关控(kong)制(zhi),对(dui)电视(shi)、音(yin)响、空调(diao)等(deng)红(hong)外转发控(kong)制(zhi),对(dui)窗帘(lian)进行射(she)频转发控(kong)制(zhi)。

自动控制(zhi),通过设(she)置传(chuan)感(gan)器与(yu)家(jia)电设(she)备的(de)联动,一旦传(chuan)感(gan)器检测数据达到上、下阈值(zhi),就触(chu)发(fa)家(jia)电设(she)备自动动作。具有居家(jia)模(mo)(mo)式、离家(jia)模(mo)(mo)式、模(mo)(mo)式一、二等多种,用户可设(she)置多种自动控制(zhi)系统,实现智(zhi)能灯光(guang)控制(zhi)系统、智(zhi)能温度调节系统、智(zhi)能湿(shi)度调节系统。


4. 智能能源监控

系统采(cai)用(yong)电表(biao)传(chuan)感(gan)器(qi)、水表(biao)传(chuan)感(gan)器(qi)实(shi)时监测家(jia)庭用(yong)电、用(yong)水状况,通过(guo)zigbee网络传输给网关。可以(yi)实(shi)时显示在智能(neng)网关、Android移动终(zhong)端、Web集(ji)中监控端的界(jie)面上。


5. 智能(neng)可视(shi)门禁(jin)

系统安装有指纹(wen)识别传感器、电插锁控制器、可视门镜等(deng)设备,可实(shi)现指纹(wen)录入、指纹(wen)对(dui)比、指纹(wen)开门、可视对(dui)讲等(deng)功能。


6. 智能影音娱乐

安装多媒体播放器、音响(xiang)、电视,营造家居客厅温馨(xin)氛围,均(jun)通过红外转发(fa)控(kong)制器接入(ru)zigbee网(wang)络,由智能网(wang)关统一管理。用户可通(tong)过(guo)网(wang)关、WEB端、Android端(duan)控制播放(fang)器、电(dian)视(shi)(shi)等(deng)的开关状态,可以收(shou)听音(yin)乐,观看电(dian)视(shi)(shi)。

7. 智能远程监控

系统支持(chi)Android移(yi)动(dong)端、Web集中监控(kong)端(duan)等多(duo)终端(duan)通过http协议以及MQTT协议与(yu)智能家居(ju)网关进行通(tong)信,实现(xian)远程(cheng)数据交互。WEB集中监(jian)控平台可以(yi)显示所(suo)有(you)接(jie)入家居(ju)网关的信息各个网关管理(li)的(de)传感(gan)器(qi)数据(ju)(ju)、设备状态(tai);可查阅历史数据(ju)(ju),导出数据(ju)(ju)文件;可在(zai)线(xian)编辑传感(gan)器(qi)与控制设备的(de)控制策略(lve),实现联动(dong); 采(cai)用网络摄像头对家居环境进行实时(shi)监控,摄像头通过WIFI接(jie)入互联网,支持WEB监控端、移动端远程视频(pin)(pin)查看(kan),实(shi)现远程视频(pin)(pin)监控功能。










课程目标1.认识智能家居系统功能。2.掌握智能家(jia)居系统组成及常用设备的安装(zhuang)。3.掌(zhang)握智能(neng)家居综合布线能(neng)力与(yu)功能(neng)调(diao)试。4.通过场景(jing)模拟体(ti)验智能家居项目工作场景(jing)。

课程简介:本(ben)课程(cheng)基于实际工作情(qing)景的(de)理念进(jin)行(xing)编写,以项(xiang)目实训驱(qu)动知识教学,培(pei)养专(zhuan)业技(ji)能。课程(cheng)共(gong)分为8个项(xiang)目。每个项(xiang)目均(jun)由若干任务(wu)组成,每个项(xiang)目根据(ju)知识点设计工(gong)(gong)作情境,循序渐进地(di)培养(yang)学生对(dui)智能家居工(gong)(gong)程项(xiang)目的安(an)装与调试技能的掌握。

课程目录

章(zhang)节

课程

设备简介

平台认知

智能家居工(gong)程实训

智能照(zhao)明系统的(de)安装与(yu)调试

智能光(guang)照系统安装与调试

智能(neng)温控系统(tong)安装(zhuang)与调试(shi)

智能(neng)安防系统的安装与调试

智能影音系统的安装(zhuang)与调试

智能门禁系统安(an)装与调试(shi)

智能环(huan)境监控系统安装与调试

智能家居联动(dong)场景系统设置与(yu)调试(shi)

 

江西科技师范大(da)学(xue)



彭阳(yang)职(zhi)业(ye)中学


安徽警官职业学院