物聯網智能家居實訓係統,物聯網智能家（jiā）居實訓（xùn）裝置,物聯網智能家居
2025-12-26 11:33
本係統平台主要采用zigbee無線通訊技術來實現家居智能化控製，Zigbee是一種新興的近程、低速率、低功耗的無（wú）線網絡技術，主要用於近距離無線連接。具有低複雜度、低功（gōng）耗、低（dī）速率、低成本、自組網、高可靠、超視距的特點。主要適合應用於自動控製和遠程控製等（děng）領域，可以（yǐ）嵌入各種設備。ZigBee就是一種便宜的、低功耗（hào）、自組網的近程無（wú）線通訊技術。係統主要包括消費電（diàn）子、能源管理、衛生保健、家（jiā）庭自動（dòng）化、建築自動化和工業自動化。隨著物聯網的（de）興起，此設備是現代智能居家係統最具代表之一，提供良好的教學設備實訓平台。
二、技術參數
1、實訓（xùn）設備模擬房間尺寸（cùn）長2000 mm×寬1200 mm×高2000 mm 操作台長（zhǎng）1600mm×寬700mm×高1800由鋁合金型材框架和安裝布線網孔板（bǎn）組成。用於ZigBee基本的傳感數（shù）據采集與輸（shū）出控製實驗
2、智能家居電器安防管理係統 模擬智能家居應（yīng）用，通過軟件對產品模塊進行（háng）管理
3、提供（gòng）3V、5V、12V等電源接口，以及電源適配線纜。
4、配接通用串行接（jiē）口擴展到桌麵，以方便模塊與PC通信，提供串口（kǒu）線纜
三、實訓項目
1、遠程控製實訓
2、定時控製實訓（xùn）
3、智（zhì）能（néng）照明（míng）操作實（shí）訓（xùn）
4、無線遙控操作實訓
5、場景控（kòng）製操作實訓
6、集中控（kòng）製操作實訓
7、電腦控製操作實訓
8、家（jiā）電控製操作實訓
9、電動窗簾操作實訓
10、家（jiā）居安防模塊的連接實訓
四、配置表
| 1.智能家居安裝維護操作（zuò）台 | ||
| 序號 | 器材名稱 | 器材規（guī）格（gé）或型號 |
| 1 | 智能家（jiā）居安裝維護操作台 |
1、規格尺寸（cùn） 1600 mm×750 mm×1700 mm 2、基礎控製區（qū） 用於基本的傳（chuán）感數據采集與輸出控（kòng）製實驗 3、智能家居電器安防管理係統 模擬智（zhì）能家居應用 4、智能家居生態園藝管理係統 模擬家居（jū）園藝應用 5、智能（néng）書（shū）架管理係統 利用RFID技術（shù），通過（guò）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（yuán）接口，以及電源適配線（xiàn）纜。 7、串口及配件 通用串（chuàn）行接口擴展到桌（zhuō）麵，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜 |
| 2 | 基礎控製區 |
智能家居安裝維護操作台基礎控製區，集成了多種傳感器和輸出控製（zhì）設備，學生利用ZigBee協調器（qì）、路（lù）由（yóu）器、傳感控製節點板，采用多種無線技術完成環境數（shù）據采集和（hé）控製實驗，組網（wǎng）實驗，同時也可以進（jìn）行組合創新實驗。基礎控製區功能 1、溫濕度傳感器模塊（kuài） 采（cǎi）集環境的溫度（dù）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（yān）霧探測 4、人體感應（yīng）傳感器 模擬安防（fáng）中的入侵檢測 5、緊急呼救按（àn）鍵 模塊緊急呼救求助（zhù）按鈕 6、數碼管（guǎn）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（jī） 模塊電動窗簾、洗衣機等設備 10、繼電（diàn）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（dù）傳感器 |
| 3 | 智（zhì）能家居電器安防管理係統 |
1、智能（néng）家居電（diàn）器安防管理係統實（shí）現家居環境監（jiān）測、智能家（jiā）電自動控製、安防係統與報警、遠程監控等功能 2、通過ZigBee協調器（qì）和傳感控製節點組（zǔ）成無線網絡，采集室（shì）內溫度、濕度和光照度，實現燃氣與（yǔ）煙霧探測、入侵探測（cè）、門窗防撬，緊急（jí）求助報警等功能，並將采集的數據傳輸到服（fú）務器（qì），對模擬的家電（diàn）設備進行控（kòng）製功能 3、溫（wēn）濕度（dù）傳感器模塊 采集環境的溫度與濕（shī）度 4、光敏傳感器（qì）模塊 采集環境的光線強度 3、煙霧探測傳感器模塊 用於安防中的煙（yān）霧探測 4、燃氣探測傳感（gǎn）器模塊 用於安防中的燃氣探測（cè） 5、人體感應傳感器模塊 模擬安防中的入侵檢測 6、幹簧門磁 模擬安防中的門窗防撬 7、緊急（jí）呼救按鍵 模塊緊急呼救求助按鈕 8、數碼管模塊 2位數（shù）碼管，模擬空調溫度設定 9、LED燈模塊 一（yī）組四隻LED燈，模擬室內照明 10、直（zhí）流電機 模擬空調風扇等家電（diàn）設備 11、步進電機 模塊電動窗簾、洗衣機等設備 12、ZigBee傳感控製節點 利用ZigBee協調器，通過（guò）傳感控製節點采集多種傳感數據，並進行輸出控製。 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（jì）電器控製模塊（kuài），通（tōng）過傳感器I/o輸出控製模塊。 15、壓力傳感（gǎn）模（mó）塊，可檢測氣壓，重壓等外力壓力信號。 16、紅外對射周界防範模塊，檢測直線人體感（gǎn）應穿越信號。 17、電氣控製仿真軟件需提供計算機（jī）軟件（jiàn）著作權證書 以三（sān）維仿真交（jiāo）互技（jì）術和三維動畫視覺表（biǎo）現及多（duō）媒體數字技（jì）術為核心，能進行三維（wéi）電路（lù）分析、電氣電路模擬電路考核、綜合技能（néng）虛擬實訓、電氣基礎訓練、元器件識別（bié）檢測。 |
| 4 | 智能書架管理係統 |
1、物聯網智能書架管理係統包含了一個RFID智能貨架，它由（yóu）RFID高頻讀寫器、天線多路器和若（ruò）幹平板天線構成，書架內（nèi）嵌的平板（bǎn）天線采用水平（píng）方式放置，平放於每（měi）層書架的底部，每層書架放置一組數（shù）碼管輸出，用於顯示（shì）當（dāng）前該（gāi）層（céng）書架的數（shù）量。將基礎實驗中使用的每個（gè）設備（bèi）當作書籍，在其底部貼上電子標簽（寫入（rù）貨品信息），平放於（yú）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（guǎn）信（xìn）息，通過RFID高頻讀寫器讀（dú）寫（xiě）圖（tú）書惑（huò）貨物進出入管理，及數量，及時在（zài）對（duì）應的一組電子顯示屏上顯圖（tú）書數，借出或出庫信息等（děng）。 |
| 5 | 智能家居生態（tài）園藝（yì）管理係統 |
1、采用無線傳感網絡技術，可定時采集空（kōng）氣溫度、空（kōng）氣濕度、CO2濃度、光照強度（dù），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（huà）、網（wǎng）絡（luò）化遠程管理。 2、利用ZigBee協調器，通過傳感控製節點將環（huán）境監測數據傳輸到服（fú）務器，並以圖表方式顯示給用戶，當（dāng）監測數據出現異常時（shí），可利用軟件網絡實現對溫室設備（溫、光、氣、水等）的自（zì）動控（kòng）製，也可以通過Internet網絡遠程監測環境（jìng）信息和設備運行狀態等。 智（zhì）能家居生態園藝管理係統（tǒng）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（kuài） 采集溫室環境的光照強度 5、CO2傳感器模塊 監（jiān）測溫室環境空氣中的CO2濃（nóng）度 6、加熱器 提供真實溫室大棚內環境加溫，實現溫室恒溫控製。 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（mó）擬溫室大棚內補光燈 9、電磁閥水（shuǐ）閥 模擬開閘（zhá）放水（shuǐ），實（shí）現對土壤微噴灌溉 10、ZigBee協調器 組建ZigBee無線網絡，將傳（chuán）感控製節點采集的數據傳輸到服務（wù）器進行處理。 11、ZigBee傳感控製節點 利用ZigBee協調器，通過傳（chuán）感控製節點采集多種（zhǒng）傳感數據，並（bìng）進行輸出控製（zhì）。 12、無線調光模塊，通（tōng）過光敏（mǐn）傳感過通（tōng）節（jiē）點模塊進行遠（yuǎn）程無線改變（biàn）實時照度。 13、自動萬向噴灌器（qì），實現土（tǔ）壤全方位進衍灌溉（gài）的（de）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 測量範圍 溫度 -40℃～120℃ 濕（shī）度（dù） 0～100%RH 測量精度 溫（wēn）度 ±0.5℃ 濕度（dù） ±4.5%RH 2、光敏傳感器主（zhǔ）要參數 輸入電壓 DC 5V 測量範圍 0～200000LUX 測量精度 ±20LUX 3、煙霧傳感器主要參數 輸入電壓 DC 5V 測（cè）量範圍 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 測量範圍 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（shù） 接口類型 USB 2.0 分辨率 800X600 最大幀（zhēn）頻 30FPS 對焦範圍 >6mm 視場 >50mm 曝光控製 自（zì）動（在範圍22000:1內） 係統（tǒng）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（yā） DC 5V 步進（jìn）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（shù）碼管顯示位數（shù） 2位 顯示數值範圍 0～99 9、LED主要參（cān）數（shù） 輸入電壓 DC 5V LED燈數量 4個紅（hóng）色LED 預計壽（shòu）命 30000～50000小時 10、求助按鍵（jiàn）主要參數 輸入電壓 DC 5V 預計壽命 100,000次 反應時間 <100ms 工（gōng）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（diàn）壓 DC 5V 觸電電壓 DC 12V 線圈功（gōng）率 0.36W 吸合電流（liú） 70mA 釋放電流 0mA 觸點（diǎn）電流 <10A 預計壽命 100,000次 12、RFID貨架讀寫設備主要參數 產品（pǐn）尺寸 讀寫器180X140X38mm（不含天線及（jí）固定部分） 天線多路器70X60X22mm（不（bú）含天線及（jí）固定部（bù）分） 平板（bǎn）天線70X70X10mm（不含天線及固定（dìng）部分） 輸入電壓 DC 12V 支持天線數 標配12個，最（zuì）大16個 天線（xiàn）切換時間 1S 支持標準 ISO14443A，ISO15693 讀卡距離 0-7cm 讀（dú）卡時間 1-2ms 工作（zuò）頻率 13.56MHz 支持接口 RJ45，RS232 工作溫度 -20℃～60℃ |
| 2.智能家居樣板操作間 | ||
| 序號 | 器材名稱 | 器（qì）材（cái）規格或型號 |
| 1 | 智能家居樣板操作（zuò）間 |
1、 整套設備采用鋼結構及鋁合金型材（cái）承重支架，組成半封閉實訓環境；模擬真實（shí）家居環境（jìng）。 2、鈑金采用1.5加厚型鋼板，數控衝銑網孔、便於學生組裝設備及布線實（shí）習； 3、實訓（xùn）工位整體色調一致、整個係統采用烤漆工（gōng）藝，確保產品不易生鏽、易維護和保養； 4、模塊化設計，標準連接件，積木式架（jià）構（gòu），可隨意組裝成各種結構，便於維護、拆（chāi）卸和運輸（shū）。 5、樣（yàng）板（bǎn）間頂（dǐng）部鋼板采用滑塊式前置型固定法（fǎ）。側板采用擋片式後置式固（gù）定法；側麵靠（kào）下裝有活動桌麵，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（suǒ）用部件（jiàn）的供電； 7、溫濕度傳（chuán）感器：采用 CMOS 過程微加工專利技術，確保產品具有極高的（de）可靠性和出（chū）色的長（zhǎng）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（zǔ）件組成，並與（yǔ） A/D 轉換器以及數（shù）字接（jiē）口在單晶片中（zhōng）無縫（féng）結合，使（shǐ）得該產品具有功耗低、反應快、抗幹擾能（néng）力強等優點。 8、電子門禁：安裝在每個工位的側麵，學生通過（guò）刷卡和集中控製方式可（kě）控製（zhì）門禁通（tōng）行；強製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（huī）發性氣體，它的電阻值隨著大氣所（suǒ）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（pèi）套實訓部件：換氣扇 1個、旋轉式警示燈（不帶蜂（fēng）鳴器）1個、節能（néng）燈 2個、梯子 1個、萬用表測（cè）量（liàng）表 1隻、32英寸LED液晶電（diàn）視 1台、掛壁式空調 1台（tái）、電動窗簾 1套、平板電腦 1個、DVD、無線攝像機、掛式音響（xiǎng） 11、智能開（kāi）關，智能插座，吸頂燈、螢石智能監控等。’ |
| 3.智能網關 | ||
| 序號 | 器材名稱 | 器材規格（gé）或（huò）型號 |
| 1 | 智能主機及網關 |
控製主機： 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（liàng）：1200g 環境：溫度：－20℃-＋60℃；濕度：10%-95% 外置315M、GSM天線，標（biāo）準（zhǔn）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（lù）發射通道（dào） GSM蜂窩頻率：GSM 850/900/1800/1900M 參數： 無線控（kòng）製（zhì）協議：2262、1527編碼（mǎ），PT2262編碼的震蕩電阻、地址碼、數據碼可任意配置。 ◎無線控製距離：配備了大功率315MHz無線射（shè）頻（pín）發射裝置，發射（shè）距離理論值空曠（kuàng）地（dì）約4000米，實測可（kě）以穿透4-5層樓 ◎Zigbee 2.4G 雙向通信（xìn）模塊：可（kě）以連接各類兼容KinCony的Zigbee協議的相關產品，支持雙（shuāng）向通信。 ◎無（wú）線輸入通（tōng）道：40路無線輸入。 ◎無（wú）線紅外控（kòng）製：標準38KHz紅外（wài）線編碼發射，使用時（shí）結合紅外線轉（zhuǎn）發器可以（yǐ）進行360度全方位控製。 ◎8組定時控製：可定時驅（qū）動所有輸出和更換（huàn）工作場景，掉電時鍾保持。可自由配置（zhì）星期規律（lǜ），實（shí）現不同（tóng）的（de）定時方（fāng）案。 ◎16組來電控製(短信控製)：來電進行(接收短信內容)電話號碼識別後，控製輸出和更換工（gōng）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（mǎ）(短信內容（róng））可任意編輯。 ◎40組無線傳感（gǎn）器控製：40路無線傳感器觸發信號，控製輸出和更換工作場景，可設（shè）置16個電話號碼作為情景模式觸發源。 ◎50組情景控製：每種場景支持30路輸出組合操作。用戶可根據自己的需求（qiú）配置觸發命令： 觸發命令來源：1、定時 2、電話 3、短信 4、無（wú）線輸入 情景（jǐng）模式控製輸（shū）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（luò）控製功能（néng），支持（chí）局域網、寬帶網、GPRS、WiFi等網絡係（xì）統。 ◎支持遠程TCP客戶端訪問和監控，支（zhī）持WindowsXP、Windows7平台 ◎支持移動手機平台客戶端軟件、支持安卓androids、iphoness4以上（shàng）係列等手機或PAD平（píng）板（bǎn）。 ◎支持遠程動態域名（míng）地址DDNS功能，可（kě）以固定域名（míng）訪問。 ◎支持P2P穿透方式訪問主機，杜絕了動態域名的不（bú）穩定性。 ◎支持遠程網絡固件升級（jí），業內首（shǒu）創（chuàng），主機固件有（yǒu）更新，隻需通過網絡即可升級（jí），而無需將主機（jī）寄回我司。 網關： 屏幕尺寸:12英寸 是否PC平板二（èr）合一: 是 核（hé）心數:八核心 顏色分類:白金（jīn）（10.6寸八核（hé）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（lán）牙 GPS 處理（lǐ）器型號MT6592 存儲（chǔ）容量（liàng）:16GB 32GB 64GB 128GB可選 操作係統:安卓5.1 分辨率:2560x1600 觸摸屏類（lèi）型:電容屏 CPU主頻:2.0GHZ 內存容量:128GB 16GB 32GB 64GB 是否支持藍（lán）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（kǎ）音 |
| 4.環境監測套件 | ||
| 序號 | 器材名稱 | 器材規格或型號 |
| 1 | ZigBee協調器（qì） |
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（shì）內30m，室外100m 9.數（shù）據通訊接口（kǒu）：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（diàn）方式：外部電源適配器/JTAG接口 14.溫度：-20℃～+70℃ 15.工作（zuò）濕度：5%RH～90%RH |
| 2 | Zigbee傳感（gǎn）控製節點 |
1.每個Zigbee傳感控製節點能夠同時支持下列傳（chuán）感器和執行器件：LED燈接口（kǒu）,溫濕度傳感器,氣體傳（chuán）感（gǎn）器,人體感（gǎn）應,幹（gàn）簧管,直流電機（jī）,繼電（diàn）器,步進電機,數碼管同時（shí）工作 2.射頻芯（xīn）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（tiān）線（xiàn） 10.工作電壓（yā）：電池DC 5V；典型（xíng）5V 11.工作電流：<3A 12.供（gòng）電方式（shì）： 4種供電模式。 ①、3v直流幹電池現場供電； ②、通過仿真下（xià）載器（qì）供電； ③、外接DC5V電（diàn）源供電； ④、通過（guò）主板數（shù）據接線通過電腦供電（diàn）等方式（shì）； 13.工（gōng）作溫度：-20℃～+70℃ 14.工作濕度：5%RH～90%RH |
| 5.智能家居套（tào）件 | ||
| 序號（hào） | 器材名稱 | 器材（cái）規格或型號 |
| 1 | Zigbee協調器 |
1、支（zhī）持通過JTAG接口進行嵌入式程（chéng）序的寫入、調試。 通（tōng）訊接（jiē）口（kǒu）：Zigbee協調器（qì）支持USB通訊，選RJ45接口 射頻芯片（piàn）：TI CC2530 Flash容量（liàng）：256KB 工作頻率：2.4GHz-2.4835GHz 傳輸速率：250 kbps 通訊協議標準（zhǔn）：IEEE 802.15.4，Zigbee 2007Pro 傳輸距離：室內50m，室外100m 天線（xiàn）接口：板載天線 2、工作電壓：電池DC 3.7V；外部電源適（shì）配器DC 5V ,板載電池充電。 工作電（diàn）流：<40mA 供電方式：外部電源（yuán）適配器（qì）/JTAG接口 溫度：-20℃～+70℃ 工作濕（shī）度：5%RH～90%RH 鍵盤接口：五向鍵 顯示接口:128X64 LCD顯示屏 |
| 2 | Zigbee傳感控製節點 |
1、支持通過JTAG接口進行（háng）嵌入式程（chéng）序的（de）寫入（rù）、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（yì）標準：IEEE 802.15.4 ，Zigbee 2007Pro 傳輸距離（lí）：室內（nèi）50m，室外100m 天線接口：板（bǎn）載天線 2、工作電壓（yā）：電池DC 3.7V；外部電源適配器DC 5V ,板載電池充電 工（gōng）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、傳感控製節點外殼 2、無線路由54M 3、節點繼電器板（bǎn） 4、節點繼電器板外（wài）殼 5、電壓繼電器板 6、電壓繼電器板外殼 7、紅外學（xué）習模塊 8、紅外學習模（mó）塊外殼 |
