当前位置:网站首页 >> 产品中心 >> 实训教学 >> 查看详情
  • 产品详情
  • 参数规格
  • 经典案例
  • 技术资料

一、产品简介

1.1 产品设计背景

    创造健康舒适的家居环境源于人们对幸福生活的追求。30年来的高速经济发展,使我国人民的生活水平和居住环境有了质的飞跃。生活设施日渐齐全、家居家电设备种类也俞加丰富。然而,家居能耗过大、安全系数低、家电操作不便等问题在低碳环保理念普及和人民追求高品质生活的今天愈发凸显。基于物联网技术的智能家居系统能够利用传感器、无线通信和智能控制技术,为人们提供舒适、便捷、安全、环保的家居生活环境,对于构建环境友好型、资源节约型的和谐社会具有重要意义。可以大胆畅想一下未来使用物联网技术的智能家居将呈现的面貌。每天回家时,它会打开灯光并调到合适的亮度,打开空调,它能自动感知气候变化、判断人的意图并调整家居设施,以帮助人们提高工作和生活的质量。一旦发生非法入侵、失火等意外情况,它会实时拍照和录像,在现场鸣笛警报,并将警报信息放松到主人的手机上,同时报告保安或警察采取必要的措施。
    智能家居系统做为物联网技术应用的一个重要方面,是各个高校的学习和研究重点,但是由于场地、环境、装修等条件的影响,很多高校无法提供适合老师和学生学习、实验和研究的智能家居实验演示平台。为了解决这个问题,广州飞瑞敖电子科技有限公司设计了IOT-P01-07型智能家居沙盘来满足学校的教学和科研使用。

1.2 产品设计目标

    广州飞瑞敖电子科技有限公司IOT-P01-07型智能家居沙盘集中体现了物联网的3个层次-感知层、网络层和应用层。该沙盘装配有多种传感器和执行器,各传感器执行器之间通过Zigbee和Wi-Fi两种通信方式彼此相连,由智能手机上的App程序进行统一的控制和管理。
IOT-P01-07型智能家居沙盘不仅可以作为物理网工程专业<物联网软件设计>课程的实验平台,同时,产品设计美观精细,拥有卓越的展示效果。

1.3 产品创新点

● 沙盘内各功能模块(传感器模块,执行器)均采用工业级成品模块,直接将智能家居实景应用产品搬到实验室内,让老师和学生最真实贴切的感觉到物联网技术在实际智能家居中的应用;
● 沙盘内各功能模块均提供详细的通讯接口说明,供教师和学生进行实验、科研、二次开发使用;
● 便捷性:节点可移动,灵活拆分,连线设计方便快捷,传感器和控制系统操作便捷,学生学习,体验,实验方便快捷;
● 沙盘设计精细美观大方,拥有优越的展示和演示效果,如图1.1所示,设计人员对沙盘上的每一个模型,每一处细节都做了精雕细琢,精益求精;

图1.1

二、产品介绍

2.1 产品概述

    如图2.1所示,IOT-P01-07型智能家居沙盘结构部分由不锈钢底座和亚克力家居实景模型两部分组成,实景模型按照两室三卫一厅一花园户型设计。智能家居沙盘装配有-智能家居系统核心设备智能家居网关,用于控制房间灯光的智能两位开关,用于控制房间窗帘的智能窗帘电机,用于控制家电设备的智能插座,用于采集环境数据的温湿度传感器,用于安防监控的摄像头、智能门磁、人体感应探测器以及用于遥控家电设备的红外遥控器等设备。所有设备之间均采用Zigbee无线通信协议进行互联互通,如图2.2所示。用户既可以直接使用配套提供的Android APP软件对整个智能家居系统进行控制体验智能家居应用,也可以根据配套提供的二次开发资源,设计并自行开发上位机软件,完成<物联网软件设计>课程的课程实验。

2.2 产品实物图

图2.1 IOT-P01-07型智能家居沙盘

图2.2 智能沙盘各模块拓扑图

2.3 产品功能详解

智能家居沙盘系统包括:灯光控制系统,智能音箱控制系统,智能安防控制系统,智能窗帘控制系统等。

2.3.1 灯光控制系统

 智能灯光控制系统结合ZigBee无线网络、灯光控制面板等设备,实现对房间的灯光的智能化管理。
●基于ZigBee无线网络远程灯光控制模式,可实现灯光临时、定时自动开关等功能;
●手动灯光控制模式,通过动动手指对灯光控制面板的操作可实现房间内手动灯光开关控制;
图2.3 灯光控制系统

2.3.2 智能音箱控制系统

智能音箱控制系统结合ZigBee无线网络、智能插座面板及红外转发器等设备,实现对房间的多媒体设备的智能化管理。
● 通过智能插座面板远程控制音箱的电源;
● 通过红外转发器模拟遥控器远程操作红外音箱;
图 2.4 智能音箱控制系统

2.3.3 智能安防控制系统

数字安防系统通过WiFi摄像头实现对房间视频监控功能。
● 基于WiFi无线网络或有线网络的远程视频监控功能;
● 配合其他硬件系统实现房间内安防监控功能;
图2.5 安防控制示意图

2.3.4 智能窗帘控制系统

智能窗帘控制系统结合ZigBee无线网络、网关、窗帘电机及导轨、开关面板等设备,实现对房间窗帘的智能化管理。
● 基于网络的远程窗帘控制功能,可远程实现对房间内窗帘的开关动作;
● 手动开关控制功能,通过窗帘控制面板实现手动控制房间内窗帘开关动作;
图2.6 窗帘控制示意图

2.4 主要模块介绍
2.4.1 智能家居网关

图2.7
功能:智能家居网关是智能家居系统的核心设备,它连通着智能家居系统各传感器执行器,并通过WiFi或以太网与互联网相连;

2.4.2 86两位智能开关

图2.8
功能:智能手机实时控制查看状态/局域网/远程控制/定时开关/支持场景/联动控制;

2.4.3 电动窗帘电机

图2.9
功能:智能手机实时控制查看状态/局域网控制/远程控制/定时开关;

三、支撑课程及实验清单

如上文所述IOT-P01-07型智能家居沙盘在教学实验中主要功能是做为物理网工程专业<物联网软件设计>课程的实验平台使用,学生在完成下列实验后,便可以使用擅长的上位机开发语言,进行基于智能农业概念的物联网软件设计。
实验1 温湿度传感器数据采集及解析实验
实验2 智能家居灯光照明系统的控制实验
实验3 智能家居窗帘系统的控制实验
实验4 智能家居电源系统的控制实验
实验5 智能家居安防系统的数据采集实验

一、硬件资源

1.沙盘整体尺寸
2.智能家居网关
3.86两位智能开关
4.独立智能插座
5.电动窗帘电机
6.智能遥控器
7.无线温湿度计
8.智能LED彩灯
9.无线摄像头
10.无线门磁模块
11.红外感应器
12.控制终端

二、智能家居沙盘管理软件

A.远程控制功能

智能家居软件能够为用户实现动动手指,就能够实现通过运用移动终端设备来控制沙盘开关、调整灯光、温度和湿度等操作。智能家居APP开发不但能通过手机现场控制,还能够突破空间限制,实现远程控制。

B.定时功能

在定时控制上,能够对沙盘中智能设备进行设置定时功能,像同闹钟一样,只要到点就能够发出提醒。其主要是运用与运行设备和场景中的开关以及调节。如造成的窗帘到点自动收起等。事项各种场景莫过于用户首先通过移动客户端预先定时,让相应设备或场景按时响应你的生活节奏。

C.联动功能

 联动是设备与设备之间的相互连接与纵向控制,当一个设备达到一定的状态时,与之绑定的另外一些设备就会触发,进行自动运转。如系统在通过监测温度时,联动功能会让其他设备启动。