一、概述：
物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓系統(tǒng)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，提供良好的教學設(shè)備實訓平臺。

二、物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
1、實訓設(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               

三、物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓系統(tǒng)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

四、物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓系統(tǒng)設(shè)備配置
一）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(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

1、基礎(chǔ)控制區(qū)
智能家居安裝維護操作臺基礎(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，同時也可以進行組合創(chuàng)新實驗�；�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 模擬空調(diào)風扇等家電設(shè)備
9）步進電機 模塊電動窗簾、洗衣機等設(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

2、智能家居電器安防管理系統(tǒng)
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。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��?wù)器，對模擬的家電設(shè)備進行控制功能
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(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 模擬空調(diào)風扇等家電設(shè)備
11）步進電機 模塊電動窗簾、洗衣機等設(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)，并進行輸出控制。
13）網(wǎng)絡(luò)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(yīng)穿越信號。
17）電氣控制仿真軟件需提供計算機軟件著作權(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、電氣基礎(chǔ)訓練、元器件識別檢測。

3、智能書架管理系統(tǒng)
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(lǐng)用和歸還。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(yīng)的一組電子顯示屏上顯圖書數(shù)，借出或出庫信息等。

4、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��?wù)器，并以圖表方式顯示給用戶，當監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時，可利用軟件網(wǎng)絡(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)遠程監(jiān)測環(huán)境信息和設(shè)備運行狀態(tài)等。
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(nèi)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(nèi)風機/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��?wù)器進行處理。
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。

5、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(nèi)），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(zhuǎn)速 7000 rpm，預(yù)計壽命 25°C時預(yù)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(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℃

二）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(shè)備及布線實習；
3、實訓工位整體色調(diào)一致、整個系統(tǒng)采用烤漆工藝，確保產(chǎn)品不易生銹、易維護和保養(yǎng)；
4、模塊化設(shè)計，標準連接件，積木式架構(gòu)，可隨意組裝成各種結(jié)構(gòu)，便于維護、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(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、抗干擾能力強等優(yōu)點。
8、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。
9、安裝配套實訓部件：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、掛式音響
10、智能開關(guān)，智能插座，吸頂燈、智能監(jiān)控等。’

三）智能網(wǎng)關(guān)
1、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/

四）環(huán)境監(jiān)測套件
1、ZigBee協(xié)調(diào)器
1）支持通過JTAG接口進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)議標準：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

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,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(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)議標準：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

五）智能家居套件序號
1、Zigbee協(xié)調(diào)器
1）支持通過JTAG接口進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)議標準：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

2、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(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)議標準：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

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）紅外學習模塊
8）紅外學習模塊外殼