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智能家居工程實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

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更新時(shí)間：2022-12-17 20:53:40瀏覽次數(shù)：143次

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)（SeaIOT-EE-SH-01），以智能家居行業(yè)為背景，對(duì)智能家居中多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行安裝調(diào)試操作，培養(yǎng)學(xué)生的工程技能，使其能夠搭建相對(duì)復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，并對(duì)工程崗位的工作有初步認(rèn)知。該系統(tǒng)綜合運(yùn)用傳感器采集、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)通信、Android移動(dòng)應(yīng)用開發(fā)、Web應(yīng)用開發(fā)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將家居環(huán)境傳感器、終端控制器、家用電器、家居網(wǎng)關(guān)等集成，實(shí)現(xiàn)家居生活環(huán)境的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、安防報(bào)警、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能，貼近實(shí)際智能家居系統(tǒng)，為物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教學(xué)提供了一個(gè)完備的工程應(yīng)用實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。

詳細(xì)介紹

智能家居工程實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)具有感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三層體系結(jié)構(gòu)。

感知層主要包括溫濕度、光線、二氧化碳、雨雪等各種傳感器節(jié)點(diǎn)，以及空調(diào)扇、照明燈、窗簾、電視、多媒體播放器、電磁閥、警笛等控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)家居環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、家電設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)、以及自動(dòng)化調(diào)節(jié)。

網(wǎng)絡(luò)層包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用ZigBee，負(fù)責(zé)感知層傳感器節(jié)點(diǎn)、控制器節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)之間的數(shù)據(jù)通信，由網(wǎng)關(guān)匯聚信息。接入網(wǎng)絡(luò)可使用以太網(wǎng)、WIFI、4G任一種，負(fù)責(zé)網(wǎng)關(guān)與云服務(wù)平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交互，將匯聚的感知層設(shè)備信息接入到云服務(wù)平臺(tái)。

應(yīng)用層主要設(shè)計(jì)面向用戶，具有多種訪問終端，如本地網(wǎng)關(guān)、Web客戶端、Android客戶端等，運(yùn)行智能家居監(jiān)控端軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)采集、安防報(bào)警、家電控制、能源監(jiān)控、可視門禁、影音娛樂、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。

系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖所示：

（1）系統(tǒng)架構(gòu)層次清晰：B/S架構(gòu)，本地網(wǎng)關(guān)、移動(dòng)端、WEB端均可同時(shí)訪問系統(tǒng)。前端采用的HTML5編程技術(shù)，WebSockets全雙工協(xié)議解決異步刷新的問題，達(dá)到數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)刷新。

（2）傳感層采用ZigBee進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；集成HTTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)遠(yuǎn)程增刪改查數(shù)據(jù)庫(kù)；采用MQTT協(xié)議實(shí)現(xiàn)多終端M2M數(shù)據(jù)傳輸。

（3）系統(tǒng)功能豐富：包含家居環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、家電設(shè)備智能控制、家庭能源動(dòng)態(tài)監(jiān)控、家居安防智能告警、家庭智能影音娛樂、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等系統(tǒng)。

（4）人機(jī)交互界面友好：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、WEB監(jiān)控端、移動(dòng)端三方軟件系統(tǒng)均采用圖形圖像化交互界面，增加操作的便利化和直觀性。

1. 智能環(huán)境監(jiān)控

系統(tǒng)采用溫濕度、光照度、二氧化碳等各種傳感器對(duì)室內(nèi)居住環(huán)境的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過無線ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街悄芫W(wǎng)關(guān)，可以實(shí)時(shí)顯示在智能網(wǎng)關(guān)、Android移動(dòng)終端、Web集中監(jiān)控端的界面上。系統(tǒng)可設(shè)置傳感器和控制設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，通過預(yù)置的上下限，自動(dòng)控制空調(diào)扇（通風(fēng)扇）、加濕器、窗簾、照明燈等設(shè)備的狀態(tài)，調(diào)節(jié)居室環(huán)境。

2. 智能安防報(bào)警

采用煙霧探測(cè)器、燃?xì)馓綔y(cè)器、門磁探測(cè)器、紅外人體感應(yīng)探測(cè)器對(duì)居室內(nèi)煙霧火情、煤氣泄漏、離家模式下的非法人員入侵等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如遇煙霧超過安全閾值、燃?xì)庑孤⒒蚰吧巳肭?，立即進(jìn)行本地報(bào)警，啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)開啟排風(fēng)系統(tǒng)、關(guān)閉燃?xì)忾y門、報(bào)警聲嚇退入侵者。同時(shí)警情數(shù)據(jù)通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街悄芫W(wǎng)關(guān)，并推送給用戶的移動(dòng)端，提醒用戶自動(dòng)連接視頻監(jiān)控像頭查看現(xiàn)場(chǎng)情況。警情處理后，用戶可通過Android移動(dòng)端解除警情。

3. 智能家電控制

系統(tǒng)支持交流強(qiáng)電類、紅外轉(zhuǎn)發(fā)類、無線射頻類等電器的控制，提供手動(dòng)控制與自動(dòng)控制兩種方式。

手動(dòng)控制，主要通過手動(dòng)點(diǎn)擊網(wǎng)關(guān)控制端、Android移動(dòng)終端、Web監(jiān)控端界面上家電控制按鈕，實(shí)現(xiàn)對(duì)照明燈、警笛等進(jìn)行開關(guān)控制，對(duì)電視、音響、空調(diào)等紅外轉(zhuǎn)發(fā)控制，對(duì)窗簾進(jìn)行射頻轉(zhuǎn)發(fā)控制。

自動(dòng)控制，通過設(shè)置傳感器與家電設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，一旦傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到上、下閾值，就觸發(fā)家電設(shè)備自動(dòng)動(dòng)作。具有居家模式、離家模式、模式一、二等多種，用戶可設(shè)置多種自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能燈光控制系統(tǒng)、智能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、智能濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

4. 智能能源監(jiān)控

系統(tǒng)采用電表傳感器、水表傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)家庭用電、用水狀況，通過zigbee網(wǎng)絡(luò)傳輸給網(wǎng)關(guān)?？梢詫?shí)時(shí)顯示在智能網(wǎng)關(guān)、Android移動(dòng)終端、Web集中監(jiān)控端的界面上。

5. 智能可視門禁

系統(tǒng)安裝有指紋識(shí)別傳感器、電插鎖控制器、可視門鏡等設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)指紋錄入、指紋對(duì)比、指紋開門、可視對(duì)講等功能。

6. 智能影音娛樂

安裝多媒體播放器、音響、電視，營(yíng)造家居客廳溫馨氛圍，均通過紅外轉(zhuǎn)發(fā)控制器接入zigbee網(wǎng)絡(luò)，由智能網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一管理。用戶可通過網(wǎng)關(guān)、WEB端、Android端控制播放器、電視等的開關(guān)狀態(tài)，可以收聽音樂，觀看電視。

7. 智能遠(yuǎn)程監(jiān)控

系統(tǒng)支持Android移動(dòng)端、Web集中監(jiān)控端等多終端通過http協(xié)議以及MQTT協(xié)議與智能家居網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互。WEB集中監(jiān)控平臺(tái)可以顯示所有接入家居網(wǎng)關(guān)的信息、各個(gè)網(wǎng)關(guān)管理的傳感器數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)；可查閱歷史數(shù)據(jù)，導(dǎo)出數(shù)據(jù)文件；可在線編輯傳感器與控制設(shè)備的控制策略，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)；采用網(wǎng)絡(luò)攝像頭對(duì)家居環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，攝像頭通過WIFI接入互聯(lián)網(wǎng)，支持WEB監(jiān)控端、移動(dòng)端遠(yuǎn)程視頻查看，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控功能。

課程目標(biāo)：1.認(rèn)識(shí)智能家居系統(tǒng)功能。2.掌握智能家居系統(tǒng)組成及常用設(shè)備的安裝。3.掌握智能家居綜合布線能力與功能調(diào)試。4.通過場(chǎng)景模擬體驗(yàn)智能家居項(xiàng)目工作場(chǎng)景。

課程簡(jiǎn)介：本課程基于實(shí)際工作情景的理念進(jìn)行編寫，以項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)驅(qū)動(dòng)知識(shí)教學(xué)，培養(yǎng)專業(yè)技能。課程共分為8個(gè)項(xiàng)目。每個(gè)項(xiàng)目均由若干任務(wù)組成，每個(gè)項(xiàng)目根據(jù)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)工作情境，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生對(duì)智能家居工程項(xiàng)目的安裝與調(diào)試技能的掌握。

課程目錄：

章節(jié)	課程
設(shè)備簡(jiǎn)介	平臺(tái)認(rèn)知
智能家居工程實(shí)訓(xùn)	智能照明系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
	智能光照系統(tǒng)安裝與調(diào)試
	智能溫控系統(tǒng)安裝與調(diào)試
	智能安防系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
	智能影音系統(tǒng)的安裝與調(diào)試
	智能門禁系統(tǒng)安裝與調(diào)試
	智能環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)安裝與調(diào)試
	智能家居聯(lián)動(dòng)場(chǎng)景系統(tǒng)設(shè)置與調(diào)試