设为首页 | 加入收藏 | 网站地图
当前位置:首页 > 产品展示 > 行业培训设备 > 物联网实验实训设备 > 物联网实验实训设备

LGWL-JJ02型 网板型智能家居实训系统

品牌:理工伟业 咨询电话:010-82827827 82827835

一、【系统简介】
        LGWL-JJ02型 智能家居网板实训系统是针对高等院校物联网实训的需求,综合运用传感器采集、设备控制、无线传感器网络、嵌入式系统、网络通信、中间件等物联网技术以及多学科技术的交叉融合,依托部署在网板上的各种传感器节点、控制节点、智能网关、智能终端实现家居生活环境的智能安全监测、智能安防监测、智能报警、智能设备控制、远程视频监控、网络化远程监控等功能,贴近实际智能家居系统,为物联网专业教学提供了一个完备的应用实训系统。
 
二、【系统构成
        系统利用各种传感器测量家居环境参数,结合嵌入式数据库存储技术将历史数据统一保存管理;利用无线传感器网络统一管理各个节点;利用自动控制理论和反馈控制理论实现智能控制与无人值守;利用嵌入式 Linux 系统实现智能网关;利用 Android 系统实现智能终端,促使学生了解物联网技术在智能家居等现实环境的应用。
1、系统外观
               体验间式                                                                                            挂板式
2、系统拓扑
三、硬件组成
    智能家居网板实训系统主要由环境感知设备、安防门禁设备、控制设备、视频监控设备、智能网关、智能终端、以及铝合金钢架结构组成。
1、环境感知设备
    主要由传感器调理板、ZigBee 通信模块(或 315M/433M 通信模块)以及接口底板组成。本系统传感器包括空气温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、燃气探测传感器、烟雾探测器、以及红外探测器等,用于检测家居环境状况。
2、安防门禁设备
    由可视门镜机、视频显示器、密码系统,机械带反馈电子锁,一键开门按钮,指纹识别系统、门磁探测器组成,实现指纹录入权限解锁,密码解锁,密码加身份识别解锁,一键解锁、可视门镜等功能。
3、控制设备
    主要由执行设备、ZigBee 通信模块以及接口底板组成。因被控对象不同,主要分为交流供电型控制设备、红外控制设备。交流供电型控制设备,主要包括控制器和交流电器,控制器封装在标准的 86 盒内,交流电器只需插入 86 盒的两相或三相插座内即可实现电器的开关控制,如照明灯、警笛、窗帘、电视、音响、空调等。红外控制设备主要是学习遥控器的编码,用一个红外控制设备代替多个遥控器,如电视、空调等。
4、视频监控设备
    它是一种视频服务器,具有 IP 地址和 MAC 地址,用于视频监测居室内安全状况。
5、 智能网关
    主要用于传感层设备的数据处理以及接入上层云服务平台。主要由 Cortex-A8 主板组成,可升级为 A9 四核主板,整体封装在模具内,美观大方。主板集成 ZigBee 无线路由器通信模块,用于维护 ZigBee 网络,接收 ZigBee 传感器采样信息,向 ZigBee 控制设备发送控制命令。主板还集成 WiFi 模块,用于连接无线路由器,降低以太网布线的复杂度。同时,主板可扩展 GPRS、3G 或 4G 模块,将智能网关接入互联网,实现信息的远程可靠传输。
6、智能终端
    Android 平板电脑,运行智能家居软件,实现家居环境监测、设备远程控制、以及视频监控等功能。
四、软件组成
    系统软件默认采用 C/S 结构,主要包括无线网络传感器数据透明传输软件、智能网关基于 Qt 的智能家居系统软件、基于 Android 的智能家居系统软件、基于 C#的智能家居系统软件。同时系统提供基于 B/S 体系结构的智能家居网络化远程监控软件。
1、无线网络传感器数据透明传输软件
    主要实现 ZigBee 网络的建立、节点的自动入网、节点休眠与唤醒、节点之间数据的透明传输、传感器节点的采样与传输、以及执行节点驱动设备的功能。
2、基于 Qt 的智能家居系统软件
    智能网关运行嵌入式 Linux 操作系统,上电后即运行基于 Qt 的智能家居系统软件。它主要用来汇聚传感层的各种传感器节点,控制节点,并通过嵌入式数据库,保存所有节点的网络属性、传感器采样值、控制器状态等,允许用户在本地查看智能家居环境参数、安防设备的状态,以及控制家电设备等。同时它作为服务器,允许客户端如平板电脑等设备与其建立连接,实现 TCP/IP 通信。
3、基于 Android 的智能家居系统软件
    平板电脑运行基于 Android 操作系统的智能家居监控软件。用户可以在平板上浏览家居环境参数、安防设备状态,远程控制家用电器(开关控制、红外遥控)等,并且可以访问网络摄像机,实现远程视频监控。
4、基于 C#的智能家居系统软件
    系统还支持 C#智能家居系统软件。该软件不用智能网关,而使用普通 PC 机,通过串口与 ZigBee 协调器通信。基于 C#的智能家居软件就是通过串口编程、及时读取串口缓冲数据实现对传感层节点的管理的,主要实现家居环境监测、家居安防监测、家电设备控制以及视频监控等功能。
5、基于 Web 的智能家居网络化监控软件
     该软件以智能网关为 Web 服务器,结合 CGI 应用程序接口、检测与控制应用程序、以及 HTML 网页,为用户提供 B/S 方式的访问与控制传感层节点的平台。
6、可接入理工云服务平台
7、软件配置
 
设备名称 组件 名称 版本或软件描述
无线网络传感器 开发环境 IAR IAR Embedded workbenchV7.60
协议栈 ZStack-CC2530-2.3.0-1.4.0
第三方烧写工具 Smart RF Flash Programmer  USB 驱动
应用软件 ZigBee 数据透明传输软件 自主研发,V2.4.2
智能网关 交叉编译开发环境 操作系统 Ubuntu12.04.4 LTSUbuntu14.04 LTS
文件系统 EXT4 文件系统
交叉编译链 arm-linux-gcc 4.4.1arm-2009q3.tar.gz
嵌入式Linux 系统 启动代码
嵌入式操作系统
文件系统
QT
Uboot-1.3.4.tar.gz
Linux2.6.35.tar.gz
Yaffs 类型
Qt-4.7.3 函数库源码
应用软件 开发环境 Qt-Creator2.4.1Qt-4.7.3 库、C++语言等
Android 控端 应用软件 开发环境 Windows XP 以上
Eclipse IDE for Java Developers
Android-sdk_r16-windows
Java 语言等
PC 监控端 应用软件 开发环境 Windows XP 以上
Visual Studio2010 工具
C#语言等
Web 监控端 嵌入式
Linux 操作系统
检测与控制应用程序 Qt-Creator2.4.1  Qt-4.7.3
CGI 应用程序 CGI 库以及 C 语言
Web 服务器 Apache 服务器
HTML 网页 Dreamweaver、文本编辑器等
 
五、系统功能
1、多种采集控制终端
2环境自动监测与调节功能
通过温湿度传感器、光照度传感器对室内居住环境的状态进行 24 小时实时监测,所有监测数据可以实时显示在智能网关、PC 监控服务器、平板电脑监控终端的 GUI 界面上。系统可以通过预置的上下限,自动控制空调、窗帘的开关状态,调节居室环境。
3、安全自动监测与报警功能
   通过烟雾探测器、燃气探测器模拟对居室火情、煤气泄漏等进行实时监测,所有监测数据可以实时显示在智能网关、PC 监控服务器、平板电脑监控终端、Web 监控终端的 GUI 界面上。系统可以通过预置的联动关系和设置异常气体浓度上下限,自动控制警笛报警,控制加湿器、窗帘等设备打开,调节居室环境。
4安防自动监测与报警功能
    通过门磁探测器、人体感应探测器、指纹识别器、可视门禁系统等对居室进行全方位实时监测,所有监测数据可以实时显示在智能网关、PC 监控服务器、平板电脑监控终端、Web监控终端的 GUI 界面上。一旦出现危险情况(如火灾、煤气泄漏或紧急求助)或非法入侵,智能家居控制系统就会通过预置的联动关系,自动控制警笛报警,及时播放险情,发送警情短信。用户可以通过平板电脑启动网络摄像头查看居室环境,远程控制窗帘、门锁,处理警情等。另外,门口机和室内机之间可实现可视对讲。
5智能家电控制功能
    智能控制支持自动控制与手动控制两种方式。自动控制由用户设置传感器节点与控制设备的对应、以及阈值设置即可实现。手动控制可通过智能网关、Android 智能终端、PC 监控服务器、Web 监控终端等四种不同的方式对吸顶灯、台灯、警笛、窗帘等进行开关控制,对电视、音响、空调等遥控开关类设备进行红外远程开关、调节控制。
 (1)智能灯光控制系统
    把所有能控制的电器组成一个管理系统,除了可以实现本地对家电的控制之外,还可以通过遥控、场景以及互联网等多种控制方式实现对电器的智能管理与控制。并且可以与环境监控系统结合,实现自动智能化管理。
(2)灯光情景控制模式:通过对智能开关的组合学习,可以对家庭单元 的各个房间定义个性化的灯光场景需要。比如:全开全关模式、家庭影院模式、会客模式、起早模式等;
(3)联动控制:灯光、电器(模拟空调)、电动窗帘三者的控制可以通过情景 控制模式联动,如门磁可以设定与灯光、窗帘、电器等设备的联动工作。比如:回家开门后,灯光打开、窗帘开启、空调开启等联动工作。
(4)电动窗帘系统:对窗帘进行智能控制和管理,可用软件遥控实现对窗帘的开关、停止等控制,以及一键式场景效果的实现。
6Web 远程监控功能
系统支持网络化远程监测与控制功能。将智能网关与 PC 机处于同一个局域网内,在 PC的浏览器上输入智能网关 Web 服务器地址,如 192.168.1.20/FTRemote.html,即可打开 A8 web服务器的主页,主要实现传感器实时采集、历史数据、设备控制、视频监控等功能。互联网远程实时动态摄像监控,可通过手机、电脑实时动态监控样板间的情况。
 
六、教学资源
    智能家居监控系统覆盖了 ZigBee 无线传感器网络、Linux 智能网关、Android 智能终端、PC 监控服务器、Web 远程监控等五部分,因此系统提供了丰富的课程实验,包括 zigbee 基础采集传输实验,网关智能家居应用实验,Android 智能家居应用实验,PC 智能家居应用实验、Web 的智能家居网络远程监控实验等,一条线贯穿,让学生在实验中逐步领悟物联网的体系结构,关键技术以及实现方式,适合不同课程,不同侧重点的教学、实验和实训。为方便用户教学和学习,系统还提供了一本使用手册和一本实验指导书。
1、基础实验能力
序号 名称 实验
1 无线传感器网络通信类实验 IAR 集成开发环境搭建实验
基于 Z-Stack 协议栈传感节点透明传输程序的使用实验
2  Linux 智能网关实验 光线采集显示实验
温湿度采集显示实验
燃气探测显示实验
烟雾探测显示实验
人体感应探测实验
门磁探测实验
指纹识别实验
可视门禁实验
强电设备控制实验(灯光、警笛、窗帘等)
红外学习控制实验(电视、空调、音响等)
3  Android 智能终端实验 光线采集显示实验
温湿度采集显示实验
灯光设备控制实验
警笛控制实验
窗帘控制实验
电视红外控制实验
空调红外控制实验
音响红外控制实验
4  PC 机监控服务器实验 智能家居环境监测实验(含光线、温湿度等)
智能家居设备控制实验(含灯光、警笛、窗帘、空调等)
5 5 Web 监控终端实验 基于 Web 的监控软件的使用实验
2、创新实验能力
序号 名称 实验
1  基于 QT 的智能网关创新
实验
基于 QT 的智能家居环境监测实验
基于 QT 的智能家居设备控制实验
基于 QT 的智能家居环境联动控制实验
2  基于 Android 的智能终端
创新实验
Android 终端与 Linux 网关的网络通信实验
基于 Android 的智能家居环境监测实验
基于 Android 的智能家居设备控制实验
基于 Android 的智能家居环境联动控制实验
基于 Android 的智能家居视频监控实验
3  PC 机监控端创新实验 基于 C#的智能家居环境联动控制实验
基于 C#的二次开发应用实验
4  Web 监控终端实验 传感层节点监测与控制程序实验
CGI 采集与控制接口实验
HTML 编写实验
3、科研实验能力
除了上述传感控制设备、智能网关与智能终端的相关实验外,系统还提供了开发类实验。
序号 名称 实验
1 无线传感器网络开发实验 简单的无线收发实验
误码率测试实验
频谱分析实验
Z-Stack点对点通讯实验
Z-Stack星状网通讯实验
Z-Stack树状网通讯实验
Z-Stack MESH 网通讯实验
Z-Stack ZigBee PRO 通讯实验
基于 Z-Stack2007 协议栈的 GenericApp 实例的移植实验
基于 Z-Stack2007 协议栈的无线数据传输实验;
基于 Z-Stack2007 协议栈温湿度节点与协调器的无线数据传输;
基于 Z-Stack2007 协议栈多传感器节点与协调器无线数据传输;
基于 Z-Stack2007 协议栈的网络拓扑定制实验;
2 智能网关开发实验 嵌入式 Linux 开发环境建立实验:
Uboot 启动代码配置编译实验
Linux 内核配置编译实验
Linux 内核驱动开发实验
Linux 驱动接口测试实验
Yaffs 根文件系统的制作实验
Qtopia2.2.0 图形系统编译实验
Qt-4.7.3 程序库的编译实验
Web 服务器移植实验
 
七、系统清单
类别 序号 设备名称 数量
传感节点 1 空气温湿度节点 1
2 光线亮度检测节点 1
3 315 门磁传感器 1
4 315 烟雾探测器 1
5 315 燃气探测器 1
6 315 人体感应器 1
7 315 转 ZigBee 通信节点 1
智能强电控制
设备
8 旋转式报警灯 1
9 节能式吸顶灯 1
10 侧壁节能灯 1
11 通风扇 1
12 86 盒无线强电控制器 4
红外控制设备 13 32 寸液晶电视 1
14 壁挂式空调 1
15 挂式音箱 1
16 红外学习 ZigBee 节点 1
智能窗帘控制
设备
17 电动窗帘电机导轨与双开窗帘 1
18 窗帘控制器 1
视频监控设备 19 WiFi 网络摄像机 1
20 可视门禁装置 1
中央控制区 21 智能网关 1
22 Android 平板电脑 1
23 无线路由器 1
附件 24 铝合金框架加钣金扣板 1
25 开关电源装置 1
26 折叠五步梯 1
27 万用表 1
28 可旋转小桌板 2
29 智能家居网板间使用说明书 1
30 智能家居网板间实验指导书 1
31 网关系统搭建附件(交叉串口线、交叉网线、Mini USB
数据线、方口 USB 同步线、FT-CC253-Debugger 调试器、
SD 卡读写器、4G SD card)
1
软件 32 无线传感器网络透明传输软件 1
33 基于 Qt 的智能家居网板系统软件 1
34 基于 Android 的智能家居网板系统软件 1
35 基于 C#的智能家居网板系统软件 1
36 基于 Web 的智能家居网络化监控软件 1
关键词: 数控车床 实训设备 实训装置 教学仪器 教学设备 实验设备 实验平台 实训台 考核装置 实训系统 实验装置 数控技术 技能实训 数控系统 电气控制 实训鉴定 实验系统 数控软件 数控实训 电气技术 实训目录 数控铣床 高教设备 职教设备 实训车床 PLC控制 PLC技术 PLC实验 变频调速 PLC实训
北京智控理工伟业科教设备有限公司专业生产:实训考核装置|教学设备|教学仪器|高教职教实验室设备|教学模型|教学实训平台|实训基地建设||机电数控实训设备
Copyright(C)2012 北京智控理工伟业科教设备有限公司 电话:010-82827827 82827835 | 传真:010-68948559
E-mail:Ligong99@163.com 京ICP备09023089号-3