TWLY-29智能家居技能實訓平臺

系統概述：

本系統平臺主要采用zigbee無線通訊技術來實現家居智能化控制，Zigbee是一種新興的近程、低速率、低功耗的無線網絡技術，主要用于近距離無線連接。具有低復雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網、高可靠、超視距的特點。主要適合應用于自動控制和遠程控制等領域，可以嵌入各種設備。ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網的近程無線通訊技術。系統主要包括消費電子、能源管理、衛生保健、家庭自動化、建筑自動化和工業自動化。隨著物聯網的興起，此設備是現代智能居家系統最具代表之一，提供良好的教學設備實訓平臺。

技術參數：

1、實訓設備模擬房間尺寸長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孔板組成。用于ZigBee基本的傳感數據采集與輸出控制實驗

2、智能家居電器安防管理系統模擬智能家居應用，通過軟件對產品模塊進行管理

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展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜

實訓項目

1、遠程控制實訓

2、定時控制實訓

3、智能照明操作實訓

4、無線遙控操作實訓

5、場景控制操作實訓

6、集中控制操作實訓

7、電腦控制操作實訓

8、家電控制操作實訓

9、電動窗簾操作實訓

10、家居安防模塊的連接實訓

設備配置表

（1）、智能家居安裝維護操作臺

1、規格尺寸1600 mm×750 mm×1700 mm

2、基礎控制區用于基本的傳感數據采集與輸出控制實驗

3、智能家居電器安防管理系統模擬智能家居應用

4、智能家居生態園藝管理系統模擬家居園藝應用

5、智能書架管理系統利用RFID技術，通過軟件對產品模塊進行管理

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展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜

（2）基礎控制區

智能家居安裝維護操作臺基礎控制區，集成了多種傳感器和輸出控制設備，學生利用ZigBee協調器、路由器、傳感控制節點板，采用多種無線技術完成環境數據采集和控制實驗，組網實驗，同時也可以進行組合創新實驗?；A控制區功能

1、溫濕度傳感器模塊采集環境的溫度與濕度

2、光敏傳感器模塊采集環境的光照強度

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、數碼管模塊模塊溫度顯示等

7、LED燈模塊模擬室內照明

8、直流電機模擬空調風扇等家電設備

9、步進電機模塊電動窗簾、洗衣機等設備

10、繼電器輸出（燈）模擬環境加溫設備

11、自動灌溉模塊輸出

12、土壤溫度傳感器

（3）智能家居電器安防管理系統

1、智能家居電器安防管理系統實現家居環境監測、智能家電自動控制、安防系統與報警、遠程監控等功能

2、通過ZigBee協調器和傳感控制節點組成無線網絡，采集室內溫度、濕度和光照度，實現燃氣與煙霧探測、入侵探測、門窗防撬，緊急求助報警等功能，并將采集的數據傳輸到服務器，對模擬的家電設備進行控制功能

3、溫濕度傳感器模塊采集環境的溫度與濕度

4、光敏傳感器模塊采集環境的光線強度

3、煙霧探測傳感器模塊用于安防中的煙霧探測

4、燃氣探測傳感器模塊用于安防中的燃氣探測

5、人體感應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、數碼管模塊2位數碼管，模擬空調溫度設定

9、LED燈模塊一組四只LED燈，模擬室內照明

10、直流電機模擬空調風扇等家電設備

11、步進電機模塊電動窗簾、洗衣機等設備

12、ZigBee傳感控制節點利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點采集多種傳感數據，并進行輸出控制。

13、網絡攝像頭采集捕捉視頻圖像，遠程實時動態攝像監控。

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，檢測直線人體感應穿越信號。

（4）智能書架管理系統

1、物聯網智能書架管理系統包含了一個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成，書架內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碼管輸出，用于顯示當前該層書架的數量。將基礎實驗中使用的每個設備當作書籍，在其底部貼上電子標簽（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出入管理，及數量，及時在對應的一組電子顯示屏上顯圖書數，借出或出庫信息等。

（5）智能家居生態園藝管理系統

1、采用無線傳感網絡技術，可定時采集空氣溫度、空氣濕度、CO2濃度、光照強度，土壤溫度和水分等，來獲得作物生長的最佳條件，通過自動調節溫室環境、實現溫室集約化、網絡化遠程管理。

2、利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點將環境監測數據傳輸到服務器，并以圖表方式顯示給用戶，當監測數據出現異常時，可利用軟件網絡實現對溫室設備（溫、光、氣、水等）的自動控制，也可以通過Internet網絡遠程監測環境信息和設備運行狀態等。

智能家居生態園藝管理系統功能

3、溫濕度傳感器模塊采集溫室環境的空氣溫度與濕度

4、光敏傳感器模塊采集溫室環境的光照強度

5、CO2傳感器模塊監測溫室環境空氣中的CO2濃度

6、加熱器提供真實溫室大棚內環境加溫，實現溫室恒溫控制。

7、直流電機模擬溫室大棚內風機/換氣設備

8、繼電器輸出（燈）模擬溫室大棚內補光燈

9、電磁閥水閥模擬開閘放水，實現對土壤微噴灌溉

10、ZigBee協調器組建ZigBee無線網絡，將傳感控制節點采集的數據傳輸到服務器進行處理。

11、ZigBee傳感控制節點利用ZigBee協調器，通過傳感控制節點采集多種傳感數據，并進行輸出控制。

12、無線調光模塊，通過光敏傳感過通節點模塊進行遠程無線改變實時照度。

13、自動萬向噴灌器，實現土壤全方位進衍灌溉的模擬。

（6）產品組件參數

1、溫濕度傳感器主要參數

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

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

輸入電壓DC 5V

測量范圍0～2000PPM

測量精度±50PPM

4、可燃氣體傳感器主要參數

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

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

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）

系統支持Windows 7，Windows Vista，Windows XP

7、直流電機主要參數

輸入電壓DC 5V

額定轉速7000 rpm

預計壽命25 °C時預計壽命40000小時

最大風量9.0 m3/h

噪音指標<31.0 dbA

工作溫度-10℃～60℃

8、步進電機主要參數

輸入電壓DC 5V

步進角度5.625 x 1/64

減速比1/64

噪音指標 <35.0 dbA

牽入轉矩300gfcm

摩擦轉矩600～1200gfcm

數碼管主要參數

輸入電壓DC 5V

數碼管顯示位數2位

顯示數值范圍0～99

9、LED主要參數

輸入電壓DC 5V

LED燈數量4個紅色LED

預計壽命30000～50000小時

10、求助按鍵主要參數

輸入電壓DC 5V

預計壽命100,000次

反應時間 <100ms

工作溫度 -30℃～70℃

11、繼電器主要參數

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

預計壽命100,000次

12、RFID貨架讀寫設備主要參數

產品尺寸讀寫器180X140X38mm（不含天線及固定部分）

天線多路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

支持天線數標配12個，最大16個

天線切換時間1S

支持標準 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℃

智能家居樣板操作間

1、整套設備采用鋼結構及鋁合金型材承重支架，組成半封閉實訓環境；模擬真實家居環境。

2、鈑金采用1.5加厚型鋼板，數控沖銑網孔、便于學生組裝設備及布線實習；

3、實訓工位整體色調一致、整個系統采用烤漆工藝，確保產品不易生銹、易維護和保養；

4、模塊化設計，標準連接件，積木式架構，可隨意組裝成各種結構，便于維護、拆卸和運輸。

5、樣板間頂部鋼板采用滑塊式前置型固定法。側板采用擋片式后置式固定法；側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，線槽內布置實訓專用的電源線；支持每一個實訓所用部件的供電；

7、溫濕度傳感器：采用CMOS過程微加工專利技術，確保產品具有極高的可靠性和出色的長期穩定性。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轉換器以及數字接口在單晶片中無縫結合，使得該產品具有功耗低、反應快、抗干擾能力強等優點。

8、電子門禁：安裝在每個工位的側面，學生通過刷卡和集中控制方式可控制門禁通行；強制門狀態為常開或者常閉功能；射頻頻率：315MHZ。

9、煙霧探測器：一種半導體氣體感測器，它用來偵測生物性的揮發性氣體，它的電阻值隨著大氣所含的氣體的增加而減少，這種電阻的減少現象，便是用來偵測氣體的電氣輸出信號。

10、安裝配套實訓部件：換氣扇 1個、旋轉式警示燈（不帶蜂鳴器）1個、節能燈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1臺、電動窗簾1套、DVD、無線攝像機、掛式音響

11、智能開關，智能插座，吸頂燈、螢石智能監控等。

智能網關

控制主機：

主機尺寸：205x 150 x 30 (mm)

外形顏色：黑色（帶藍色呼吸燈）

電壓：DC9V

功率：0.5W

重量：1200g

環境：溫度：－20℃-＋60℃；濕度：10%-95%

外置315M、GSM天線，標準以太網接口

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路發射通道

GSM蜂窩頻率：GSM   850/900/1800/1900M

參數：

無線控制協議：2262、1527編碼，PT2262編碼的震蕩電阻、地址碼、數據碼可任意配置。

無線控制距離：配備了大功率315MHz無線射頻發射裝置，發射距離理論值空曠地約4000米，實測可以穿透4-5層樓

Zigbee 2.4G 雙向通信模塊：可以連接各類兼容KinCony的Zigbee協議的相關產品，支持雙向通信。

無線輸入通道：40路無線輸入。

無線紅外控制：標準38KHz紅外線編碼發射，使用時結合紅外線轉發器可以進行360度全方位控制。

8組定時控制：可定時驅動所有輸出和更換工作場景，掉電時鐘保持?？勺杂膳渲眯瞧谝幝?，實現不同的定時方案。

16組來電控制(短信控制)：來電進行(接收短信內容)電話號碼識別后，控制輸出和更換工作場景，可設置16個電話號碼(短信內容)作為情景模式觸發源，電話號碼(短信內容）可任意編輯。

40組無線傳感器控制：40路無線傳感器觸發信號，控制輸出和更換工作場景，可設置16個電話號碼作為情景模式觸發源。

50組情景控制：每種場景支持30路輸出組合操作。用戶可根據自己的需求配置觸發命令：

觸發命令來源：1、定時 2、電話 3、短信 4、無線輸入

情景模式控制輸出對象：1、無線 2、紅外 3、電話 4、短信 5、設防 6、解防

帶加密功能的網絡控制功能，支持局域網、寬帶網、GPRS、WiFi等網絡系統。

支持遠程TCP客戶端訪問和監控，支持WindowsXP、Windows7平臺

支持移動手機平臺客戶端軟件、支持安卓Android、iPhone4以上系列等手機或PAD平板。

支持遠程動態域名地址DDNS功能，可以固定域名訪問。

支持P2P穿透方式訪問主機，杜絕了動態域名的不穩定性。

支持遠程網絡固件升級，業內首創，主機固件有更新，只需通過網絡即可升級，而無需將主機寄回我司。

網關：

屏幕尺寸:12英寸

是否PC平板二合一: 是

核心數:八核心

顏色分類:白金（10.6寸八核可通話）

網絡類型:4G

熱門功能:WiFi/重力感應/HDMI/3G外掛/U盤外掛電話藍牙 GPS

處理器型號MT6592

存儲容量:16GB

操作系統:安卓5.1

分辨率:2560x1600

觸摸屏類型:電容屏

CPU主頻:2.0GHZ

內存容量:128GB

是否支持藍牙:支持

攝像頭類型:雙攝像頭

存儲類型:固態硬盤

接口類型:音頻接口 USB SIM卡音

環境監測套件

ZigBee協調器

1.支持通過JTAG接口進行嵌入式程序的寫入、調試。

2.Zigbee協調器支持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.通訊協議標準：IEEE 802.15.4

8.傳輸距離：室內30m，室外100m

9.數據通訊接口：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

Zigbee傳感控制節點

1.每個Zigbee傳感控制節點能夠同時支持下列傳感器和執行器件：LED燈接口,溫濕度傳感器,氣體傳感器,人體感應,干簧管,直流電機,繼電器,步進電機,數碼管同時工作

2.射頻芯片：TI CC2430

3.支持通過JTAG接口進行嵌入式程序的寫入、調試。

4.Flash容量：128KB

5.工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz

6.傳輸速率：250 kbps

7.通訊協議標準：IEEE 802.15.4

8.傳輸距離：室內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、通過主板數據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

智能家居套件

Zigbee協調器

1、支持通過JTAG接口進行嵌入式程序的寫入、調試。

通訊接口：Zigbee協調器支持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

通訊協議標準：IEEE 802.15.4，Zigbee 2007Pro

傳輸距離：室內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

Zigbee傳感控制節點

1、支持通過JTAG接口進行嵌入式程序的寫入、調試。

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

通訊協議標準：IEEE 802.15.4 ，Zigbee 2007Pro

傳輸距離：室內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

其他配件

1、傳感控制節點外殼

2、無線路由54M

3、節點繼電器板

4、節點繼電器板外殼

5、電壓繼電器板

6、電壓繼電器板外殼

7、紅外學習模塊

8、紅外學習模塊外殼