TWLY-29智能家居技能實訓平臺
系統(tǒng)概述：
本系統(tǒng)平臺主要采用zigbee無線通訊技術來實現(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(wǎng)、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(wǎng)的近程無線通訊技術。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，提供良好的教學設備實訓平臺。
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設備配置表
（1）、智能家居安裝維護操作臺
1、規(guī)格尺寸1600 mm×750 mm×1700 mm
2、基礎控制區(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)模擬智能家居應用
4、智能家居生態(tài)園藝管理系統(tǒng)模擬家居園藝應用
5、智能書架管理系統(tǒng)利用RFID技術，通過軟件對產(chǎn)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(qū)
智能家居安裝維護操作臺基礎控制區(qū)，集成了多種傳感器和輸出控制設備，學生利用ZigBee協(xié)調器、路由器、傳感控制節(jié)點板，采用多種無線技術完成環(huán)境數(shù)據(jù)采集和控制實驗，組網(wǎng)實驗，同時也可以進行組合創(chuàng)新實驗?；A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(shù)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(huán)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(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、遠程監(jiān)控等功能
2、通過ZigBee協(xié)調器和傳感控制節(jié)點組成無線網(wǎng)絡，采集室內溫度、濕度和光照度，實現(xiàn)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(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌?，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(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(shù)碼管模塊2位數(shù)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(jié)點利用ZigBee協(xié)調器，通過傳感控制節(jié)點采集多種傳感數(shù)據(jù)，并進行輸出控制。
13、網(wǎng)絡攝像頭采集捕捉視頻圖像，遠程實時動態(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，檢測直線人體感應穿越信號。
（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(shù)碼管輸出，用于顯示當前該層書架的數(shù)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(shù)量，及時在對應的一組電子顯示屏上顯圖書數(shù)，借出或出庫信息等。
（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(jié)溫室環(huán)境、實現(xiàn)溫室集約化、網(wǎng)絡化遠程管理。
2、利用ZigBee協(xié)調器，通過傳感控制節(jié)點將環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌鳎⒁詧D表方式顯示給用戶，當監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，可利用軟件網(wǎng)絡實現(xiàn)對溫室設備（溫、光、氣、水等）的自動控制，也可以通過Internet網(wǎng)絡遠程監(jiān)測環(huán)境信息和設備運行狀態(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環(huán)境加溫，實現(xiàn)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(xiàn)對土壤微噴灌溉
10、ZigBee協(xié)調器組建ZigBee無線網(wǎng)絡，將傳感控制節(jié)點采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌鬟M行處理。
11、ZigBee傳感控制節(jié)點利用ZigBee協(xié)調器，通過傳感控制節(jié)點采集多種傳感數(shù)據(jù)，并進行輸出控制。
12、無線調光模塊，通過光敏傳感過通節(jié)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(xiàn)土壤全方位進衍灌溉的模擬。
（6）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、可燃氣體傳感器主要參數(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）
系統(tǒng)支持Windows 7，Windows Vista，Windows XP
7、直流電機主要參數(shù)
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(shù)
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(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
預計壽命30000～50000小時
10、求助按鍵主要參數(shù)
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(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
預計壽命100,000次
12、RFID貨架讀寫設備主要參數(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℃
技術參數(shù)：
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(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)模擬智能家居應用，通過軟件對產(chǎn)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
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(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(tǒng)采用烤漆工藝，確保產(chǎn)品不易生銹、易維護和保養(yǎng)；
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(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轉換器以及數(shù)字接口在單晶片中無縫結合，使得該產(chǎn)品具有功耗低、反應快、抗干擾能力強等優(yōu)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(tài)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(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。
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(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(jiān)控等。
智能網(wǎng)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(huán)境：溫度：－20℃-＋60℃；濕度：10%-95%
外置315M、GSM天線，標準以太網(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
參數(shù)：
無線控制協(xié)議：2262、1527編碼，PT2262編碼的震蕩電阻、地址碼、數(shù)據(jù)碼可任意配置。
無線控制距離：配備了大功率315MHz無線射頻發(fā)射裝置，發(fā)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(xié)議的相關產(chǎn)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(fā)射，使用時結合紅外線轉發(fā)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?guī)律，實現(xiàn)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(fā)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(fā)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(fā)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(jù)自己的需求配置觸發(fā)命令：
觸發(fā)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(wǎng)絡控制功能，支持局域網(wǎng)、寬帶網(wǎng)、GPRS、WiFi等網(wǎng)絡系統(tǒng)。
支持遠程TCP客戶端訪問和監(jiān)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(tài)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(tài)域名的不穩(wěn)定性。
支持遠程網(wǎng)絡固件升級，業(yè)內首創(chuàng)，主機固件有更新，只需通過網(wǎng)絡即可升級，而無需將主機寄回我司。
網(wǎng)關：
屏幕尺寸:12英寸
是否PC平板二合一: 是
核心數(shù):八核心
顏色分類:白金（10.6寸八核可通話）
網(wǎng)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(tǒng):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(tài)硬盤
接口類型:音頻接口 USB SIM卡音
環(huán)境監(jiān)測套件
ZigBee協(xié)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(xié)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(xié)議標準：IEEE 802.15.4
8.傳輸距離：室內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
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,干簧管,直流電機,繼電器,步進電機,數(shù)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(xié)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(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
智能家居套件
Zigbee協(xié)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(xié)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(xié)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(jié)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(xié)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(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、紅外學習模塊
8、紅外學習模塊外殼
