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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,以帮助人们提供工作和生活的质量。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。那么学习和研究智能家居应用的最高效快捷的方法是什么?如何将智能家居技术所涉及到的诸多的理论知识与实际应用相结合?最好的办法就是建造一个真实的智能家居体验环境。为了此,广州飞瑞敖电子科技有限公司提供了智能家居体验中心整体建设方案,来满足学校此方面的教学和科研使用。

1.2 产品设计目标

    广州飞瑞敖电子科技有限公司智能家体验中心建设方案紧密结合物联网技术,提高学生、教师、实训室的互联度,实现物与物的感知、物与人的感知、系统间的实时感知,通过充分利用信息及通信技术,从物联化、集成化、智慧化出发,提高教学效果,并有力促进实训的高效运行;提高学校影响力。
智能家居体验中心整体系统拓扑图如下图所示:

1.3 产品创新点

● 通过物联网信息平台所提供的WiFi网络,使用电脑、智能手机等终端设备,可在本地直接控制家中的灯光、电器等设备,或通过远程访问完成控制并查看家中情况。
● 通过智能家居网关或手持遥控器可方便地控制家中所有的智能开关、智能窗帘、智能插座等,实现灯光无线控制、场景控制;场景编排可任意设置,可以根据需要随时随意调整。
● 智能家居体验中心可为学校构建一个物联网技术应用项目体验环境。

二、产品介绍

2.1 产品概述

    广州飞瑞敖智能家居体验中心可分为5大功能单元:灯光控制单元、窗帘控制单元、家电控制单元、安防系统、智能家居网关及相关软件组成。各个系统以智能家居网关为核心彼此通过Zigbee无线通信方式相连。

2.2 产品示意图

智能家居体验中心是一个集教学、管理与控制于一体的系统,其实现的整体建议布局图如下图所示(房间面积40平米,所有设备按真实比例设计):
图2.1 智能家居体验中心布局图

2.3 产品功能详解

广州飞瑞敖智能家居体验中心可分为6大功能单元:灯光控制单元、窗帘控制单元、家电控制单元、安防系统、智能家居网关以及相关软件组成。

2.3.1 灯光控制单元

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2.2 灯光控制单元

2.3.2 窗帘控制单元

智能窗帘控制系统结合ZigBee无线网络、网关、窗帘电机及导轨等设备,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2.3 窗帘控制示意图

2.3.3 家电控制单元

家电控制单元由智能插座面板及智能遥控器器等设备组成,实现对房间各种电器设备进行智能化管理。
●通过智能插座面板远程控制家电的电源;
●通过智能遥控器对可红外遥控设备(空调、电视、DVD等)进行控制;
图 2.4 智能音箱控制系统

2.3.4 安防系统

数字安防系统由WiFi摄像头、人体探测传感器、烟雾传感器、温湿度传感器、无线门磁、紧急按钮以及声光报警器等设备组成。
● 基于WiFi无线网络或有线网络的远程视频监控功能;
● 人体探测传感器、烟雾传感器以及温湿度传感器实时监控室内各种环境信息,一旦有异常情况发生,自动生成报警信号;
● 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

2.3.5 智能家居网关及管理软件

    智能家居网关做为整套系统的核心设备,建立Zigbee无线网络,并与各个智能终端相连,运行在手机端的管理软件向智能家居网关发送命令可统一管理各传感器与窗帘电机、家用电器、灯光系统等设备。软件把传感器与电器联系起来,使之成为一个整体,互相影响,互相协作运行,实现对家居电器的自动化管理、安防自动化等功能。软件提供远程服务,用户通过软件可实施远程控制家电,并实现远程监控。
图2.6 智能家居网关

图2.7

2.4 主要设备介绍
2.4.1 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;

2.4.2 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;

一、智能家居体验中心

1.两位智能开关
2.LED智能彩灯
3.电动窗帘电机
4.电动开合帘轨道
5.86智能插座
6.独立智能插座
7.智能遥控器
8.42寸液晶电视
9.电视柜
10.柜式空调
11.加湿器
12.沙发
13.茶几
14.烟雾传感器
15.红外感应器
16.无线温湿度计
17.水浸传感器
18.无线摄像头
19.无线门磁
20.紧急按钮
21.声光报警器
22.智能家居网关
23.智能家居管理软件