中職院校物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案詳細(xì)

1、中職院校物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方案目錄1項目背景42專業(yè)建設(shè)思路83方案設(shè)計思路93.1設(shè)計思路93.2實訓(xùn)室布局113.3實訓(xùn)室產(chǎn)品配置123.4教學(xué)實訓(xùn)區(qū)133.4.1理論教學(xué)區(qū)133.4.2綜合實訓(xùn)區(qū)143.4.3智能家居體驗區(qū)263.4.4模擬應(yīng)用區(qū)384.企想實驗室增值服務(wù)解決方案444.1教學(xué)課程設(shè)計444.2校企合作454.2.1物聯(lián)網(wǎng)校企業(yè)實訓(xùn)基地建設(shè)-“校中企業(yè)”454.2.2物聯(lián)網(wǎng)校外實訓(xùn)基地拓展與對接模式-“企中辦?！?64.2.3專家團(tuán)隊物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指導(dǎo)和講解共建模式464.2.4校企合作雙向?qū)樱Y源共享合作464.2.5物聯(lián)網(wǎng)職業(yè)技能大賽與專家研討會464.2.6教程聯(lián)合開發(fā)、創(chuàng)

2、新課題申報475.項目實施計劃485.1項目階段485.2項目實施過程486.服務(wù)與培訓(xùn)496.1培訓(xùn)方式496.1.1現(xiàn)場應(yīng)用培訓(xùn)496.1.2集中培訓(xùn)496.2基礎(chǔ)理論培訓(xùn)496.3實驗課程體系培訓(xùn)507.企想信息技術(shù)簡介507.1企想信息技術(shù)擁有多項專利技術(shù)527.2企想信息技術(shù)編寫多本教材與實訓(xùn)課件527.3榮譽(yù)資質(zhì)537.4物聯(lián)網(wǎng)智能家居實訓(xùn)室工程案例547.5企想的優(yōu)勢548.附錄588.2 產(chǎn)品參數(shù)621 項目背景xx職業(yè)技術(shù)學(xué)院是(學(xué)校背景介紹銷售自行添加或刪除)物聯(lián)網(wǎng)是通過信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議實現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，其主要特征是通過射頻識別、傳感器等方

3、式獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳送與交互，采用智能計算技術(shù)對信息進(jìn)行分析處理，從而提高對物質(zhì)世界的感知能力，實現(xiàn)智能化的決策和控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將引發(fā)新一輪信息技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命，是信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域未來競爭的制高點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)升級的核心驅(qū)動力。物聯(lián)網(wǎng)概念是龐大和豐富的，其中涵蓋了大量現(xiàn)有的專業(yè)門類和技術(shù)體系，而在其系統(tǒng)集成和應(yīng)用端，可以說物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將能夠應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)、環(huán)保、軍事、交通、家居等幾乎所有的領(lǐng)域。2009 年8月7日，國務(wù)院總理溫家寶視察中科院高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時發(fā)表重要講話：提出了“在激烈的國際競爭中，迅速建立中國的傳感信息

4、中心或感知中國中心”的重要指示；2009年11月3日讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展的講話中，溫家寶總理再次提出“要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，與早部署后IP 時代相關(guān)技術(shù)研發(fā)，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動產(chǎn)業(yè)升級、邁向信息社會的發(fā)動機(jī)”。2010年兩會期間，物聯(lián)網(wǎng)再次成為熱議話題。隨著感知中國戰(zhàn)略的啟動與逐步展開，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨巨大機(jī)遇。目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還屬于一個新興技術(shù)，正在快速發(fā)展。學(xué)習(xí)與掌握物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)理論，發(fā)展方向與其行業(yè)應(yīng)用是目前高等教育的核心目標(biāo)。2010年最新的教育部通知已將物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)專業(yè)的重點(diǎn)，開始鼓勵各高校申報相關(guān)專業(yè)?？梢灶A(yù)見，在不久的將來，無線傳

5、感網(wǎng)絡(luò)將給我們的生活帶來革命性的變化?，F(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍與現(xiàn)代物流、智能家居、精細(xì)農(nóng)牧業(yè)、智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、智能消防、工業(yè)監(jiān)測等多個領(lǐng)域，社會對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的人才需求巨大。然而,處于政策高地中的物聯(lián)網(wǎng),卻面臨人才匱乏的巨大壓力。據(jù)測算,物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模比互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大20倍以上,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域需要的人才每年也將在百萬人的量級。據(jù)工信部統(tǒng)計，物聯(lián)網(wǎng)主要領(lǐng)域均需要大量人才。據(jù)統(tǒng)計，2014年物聯(lián)網(wǎng)人才缺口達(dá)2000萬人。智能交通領(lǐng)域20萬人。智能電網(wǎng)與新能源電力產(chǎn)業(yè)達(dá)到百萬人。智能工業(yè)管理與自動化人才缺口約50萬人。智能醫(yī)療超出100萬?，F(xiàn)代物流與智能倉儲人才缺口20萬人以上。智

6、能環(huán)保需求30萬。智能農(nóng)業(yè)1000萬人以上。無線傳感網(wǎng)50萬人。智能家居160萬人。在此前提條件下，企想信息技術(shù)本著學(xué)校的辦學(xué)宗旨和理念，與時俱進(jìn)，以物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展技術(shù)為突破口將XX職業(yè)技術(shù)學(xué)院打造成全國一流的物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)基地。物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)基地。物聯(lián)網(wǎng)高職高專師資培訓(xùn)基地等等。2 專業(yè)建設(shè)思路通過對學(xué)校的認(rèn)知和了解，本公司結(jié)合學(xué)校的優(yōu)勢和整個市場的環(huán)境，通過專業(yè)團(tuán)隊做出了以下具有較強(qiáng)針對性的專業(yè)建設(shè)思路方案。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)屬于交叉應(yīng)用學(xué)科，由于為新開專業(yè)，現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)設(shè)置學(xué)校和老師普遍存在對課程設(shè)置、課程設(shè)計諸多困惑。針對問題現(xiàn)狀，企想擁有高端的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)專家?guī)熨Y源、物聯(lián)網(wǎng)教育領(lǐng)域?qū)＜覉F(tuán)隊資源、全球

7、領(lǐng)先物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用企業(yè)專家?guī)熨Y源，可以為學(xué)校開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程提供專業(yè)的指導(dǎo)和建議，包括基礎(chǔ)課、專業(yè)課、拓展課的教學(xué)容合理劃分與設(shè)計等，幫助學(xué)校建立適應(yīng)專業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢的科學(xué)化的課程設(shè)計方案。促進(jìn)學(xué)校教學(xué)質(zhì)量進(jìn)一步提升。眾所周知，目前的物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)產(chǎn)品廠家比較混雜，大部分都只是以賣硬件產(chǎn)品為主，產(chǎn)品單一，廠家規(guī)模和技術(shù)能力都無法保障，更無法談與教學(xué)服務(wù)模式與創(chuàng)新。企想物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)產(chǎn)品涵蓋了當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的所有行業(yè)應(yīng)用，專業(yè)為高校、高職、中職院校量身定制教學(xué)軟硬件實訓(xùn)系統(tǒng)。以專業(yè)的實訓(xùn)產(chǎn)品為基礎(chǔ)，以行業(yè)應(yīng)用案例為背景，與德儀器（Texas Instruments）TI公司（全球領(lǐng)先的教育產(chǎn)品解決方案

8、提供商）、NXP公司（全球領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)RFID芯片技術(shù)產(chǎn)品解決方案提供商）等幾大國外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用前沿企業(yè)建立了良好的教學(xué)合作關(guān)系，可以為學(xué)校提供完善的實訓(xùn)產(chǎn)品解決方案服務(wù)，可以為學(xué)校提供貼身的技術(shù)服務(wù)與創(chuàng)新，可以為學(xué)校提供強(qiáng)大的行業(yè)專家教學(xué)與指導(dǎo)。改變原有固化的教學(xué)服務(wù)模式，為物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)建立新的教學(xué)服務(wù)模式創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)，即立足教學(xué)行業(yè)、結(jié)合企業(yè)應(yīng)用、整合專家資源的“三方聯(lián)動”的創(chuàng)新型教學(xué)服務(wù)模式。企想專業(yè)致力于物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)領(lǐng)域研究，實訓(xùn)產(chǎn)品以自主研發(fā)創(chuàng)新為核心理念，整合行業(yè)優(yōu)勢實訓(xùn)產(chǎn)品資源，實訓(xùn)產(chǎn)品軟硬件系統(tǒng)采用模塊化組合，可獨(dú)立成為單個實訓(xùn)系統(tǒng)，也可自由組合搭建成具有自主特色的大的應(yīng)用系統(tǒng)，學(xué)生

9、和老師可以自由發(fā)揮，激發(fā)創(chuàng)新技術(shù)能力，所有軟硬件系統(tǒng)提供豐富的產(chǎn)品資料，所有開發(fā)代碼全部開源開放，供老師和學(xué)生進(jìn)行二次開發(fā)和研究創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)屬于新開設(shè)專業(yè)，學(xué)生的就業(yè)方向和就業(yè)前景是學(xué)校和老師關(guān)注的重點(diǎn)，我們不但提供產(chǎn)品解決方案，提供技術(shù)服務(wù)保障，還為學(xué)校提供校企合作的就業(yè)服務(wù)創(chuàng)新模式。整合學(xué)校學(xué)生資源和企業(yè)崗位資源，為學(xué)生提供包括信息化行業(yè)、智能交通行業(yè)、零售業(yè)行業(yè)、通信行業(yè)等10多個行業(yè)的就業(yè)實習(xí)機(jī)會，目前已和國外著名企業(yè)如三星、格力等建立了良好的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用人力資源共建共享模式。通過企想的校企合作聯(lián)盟平臺，學(xué)?？梢栽诘谌狡髽I(yè)開展一系列的實訓(xùn)實習(xí)、頂崗實習(xí)活動，第三方企業(yè)根據(jù)實習(xí)學(xué)

10、生的工作表現(xiàn)，在實習(xí)期間對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)性的指導(dǎo)和評估，在學(xué)生畢業(yè)之后，根據(jù)實習(xí)的情況擇優(yōu)錄取直接上崗工作，幫助學(xué)校解決了學(xué)生實習(xí)和就業(yè)兩大關(guān)鍵問題。3 方案設(shè)計思路1.2.3.3.1 設(shè)計思路以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，兼顧當(dāng)前流行技術(shù)的發(fā)展趨勢，注重各種技術(shù)之間的融合與靈活應(yīng)用，理論聯(lián)系實驗，實驗聯(lián)系工程項目，既可滿足日常教學(xué)要求，同時注重創(chuàng)新實驗與項目實踐，能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)技術(shù)真正融會貫通到實際應(yīng)用中。建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)室，將本著培養(yǎng)學(xué)生合理的知識結(jié)構(gòu)、具備扎實的電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感器和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)高頻和微波技術(shù)，有線和無線網(wǎng)絡(luò)通信理論、信息處理、計算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論，掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的

11、傳感層、傳輸層與應(yīng)用層關(guān)鍵設(shè)計等專門知識和技能，并且具備在本領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識、新技術(shù)的能力以與較強(qiáng)的創(chuàng)新實踐能力。物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)室集教學(xué)、實訓(xùn)、創(chuàng)新、演示和研發(fā)功能于一體，作為整個學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)的中心，亦可作為多個學(xué)科的實訓(xùn)基地。具有如下特色：（1）滿足基本的教學(xué)要求，提供多種物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，以與多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺的組網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)室將提供多種技術(shù)，我們以物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)來劃分，例如，傳感器技術(shù)、RFID標(biāo)簽與讀寫器技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)、典型的Zigbee技術(shù)，RFID中間件技術(shù)，WiFi技術(shù)、GPRS技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等，以與各種技術(shù)間的綜合應(yīng)用。（）采用模塊化的設(shè)計模式，可根據(jù)實際需求選配各種模塊組

12、建實訓(xùn)環(huán)境。我們采用模塊化的設(shè)計，提供多種模塊化的配套產(chǎn)品，包含典型傳感器（例如，溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器、壓力傳感器、紅外傳感器等）的節(jié)點(diǎn)，例如，Zigbee節(jié)點(diǎn)傳感器、Zigbee定位節(jié)點(diǎn)模塊、WiFi傳感器節(jié)點(diǎn)、GPRS傳感器節(jié)點(diǎn)，藍(lán)牙傳感器節(jié)點(diǎn)，以與包含無線通信模塊的RFID讀寫器等。物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)室采用模塊化的配套產(chǎn)品，每個模塊都是整個實驗系統(tǒng)中的一環(huán)，可進(jìn)行單獨(dú)模塊的教學(xué)與實驗。（）可擴(kuò)展性與靈活性各模塊化的產(chǎn)品提供可融合的開放接口，各模塊設(shè)備間可靈活組合，可根據(jù)獨(dú)特的設(shè)計與應(yīng)用，融合各種技術(shù)，進(jìn)行創(chuàng)新教學(xué)與實驗，以與綜合性的應(yīng)用。同時，系統(tǒng)設(shè)計預(yù)留傳感器和執(zhí)行器件接口，可以

13、任意外接其它器件。（）易操作性，方便教學(xué)與實驗物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)室采用一體化的操作平臺，即采用工作臺+模塊化設(shè)備的方式，為教師教學(xué)以與學(xué)生實驗提供方便的操作環(huán)境，而且提供集成監(jiān)控屏幕、各種傳感器、執(zhí)行器件、跳線、開關(guān)、監(jiān)控儀表、串口插槽等，對操作臺上的所有元器件，均提供便利的插口，便于操作。采用可視化的監(jiān)控軟件，界面友好，操作簡便。（）提供模擬物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用演示和相關(guān)產(chǎn)品展示除了基本的教學(xué)與實驗外，還將在物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)室中提供一個模擬物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用展示和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品展示。模擬應(yīng)用演示能夠直觀展示各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，使學(xué)生直觀、直接體會傳感網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景，不只是每一個點(diǎn)，而是可以了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的整個系統(tǒng)，以激發(fā)

14、學(xué)生興趣。模擬應(yīng)用演示主要有幾個方面：模擬物流應(yīng)用演示，模擬農(nóng)業(yè)環(huán)境中的溫度和濕度監(jiān)控，模擬智能家居應(yīng)用等。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品展示，能夠讓學(xué)生了解典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的相關(guān)產(chǎn)品，從技術(shù)上來看，主要提供的產(chǎn)品有Zigbee、WiFi、Bluetooth、GPRS、RFID等相關(guān)產(chǎn)品。3.2 實訓(xùn)室布局在設(shè)計時候充分考慮的空間上的利用以與設(shè)備選用的合理性。整個實訓(xùn)室可劃分為教學(xué)實訓(xùn)區(qū)、體驗區(qū)、基礎(chǔ)實驗區(qū)、模擬應(yīng)用區(qū)等幾個區(qū)域。教學(xué)實訓(xùn)區(qū)：教師進(jìn)行講解和示實驗。同時，物聯(lián)網(wǎng)展板可以展示最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用以與發(fā)展趨勢。智能家居體驗區(qū)：整個房間改造成智能家居體驗區(qū)。通過觸摸屏、大屏幕等人機(jī)界面，可以方便地查

15、看整個物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)室的環(huán)境參數(shù)如溫濕度、光照度等信息，也可以方便地控制窗簾、燈光、空調(diào)、門禁等。模擬應(yīng)用區(qū)：通過沙盤直觀形象地展示實際應(yīng)用。（自行添加刪減）參考布局圖：3.3 實訓(xùn)室產(chǎn)品配置實驗室主要包括以下幾個組成部分：基本實驗套件：包括zigbee實驗套件、RFID實驗套件等、WIFI/Bluetooth/GPRS實驗套件，學(xué)生可以進(jìn)行配置、組網(wǎng)、傳感器采集與控制、嵌入式軟件開發(fā)等實驗。實訓(xùn)操作臺：實訓(xùn)操作臺集成各種必要的物聯(lián)網(wǎng)實驗環(huán)境，包括各種典型應(yīng)用模塊如智能家居、溫室大棚、智能貨架等，適合于學(xué)生進(jìn)行各種綜合應(yīng)用實驗。樣板間系統(tǒng)：主要是指基于使用真實器件在真實環(huán)境的真實應(yīng)用，包括智能家居

16、樣板間，與綜合性應(yīng)用沙盤實驗相比，更加具有實際應(yīng)用價值。智能家居體驗區(qū)：將整個實驗室建設(shè)成為一個典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，包括環(huán)境監(jiān)測（溫濕度、光照、煙霧等），燈光控制、窗簾控制、空調(diào)控制、投影幕布控制、門禁控制，可實現(xiàn)各種條件控制、情景控制等模式。給予學(xué)生一個全方位的、真實的典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體驗。沙盤模型：包括智能交通沙盤、智能家居沙盤、智能溫室大棚沙盤，相比于操作臺，沙盤能夠更加直觀地演示應(yīng)用的實際情況。物聯(lián)網(wǎng)展板：展示最新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用、和發(fā)展趨勢。同時結(jié)合人體感應(yīng)技術(shù)，當(dāng)檢測到有人靠近時，自動打開彩色燈光、播放背景音樂、語音介紹等，給人以全方位的物聯(lián)網(wǎng)高新技術(shù)體驗。配套軟件：ZigBee

17、無線傳感網(wǎng)實驗平臺軟件、RFID/WIFI/Bluetooth實驗平臺軟件、智能家居演示平臺軟件；智能交通沙盤演示平臺軟件、智能家居沙盤演示平臺軟件、智能溫室大棚演示平臺軟件、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)配套軟件。（以上可自行添加刪減）3.4 教學(xué)實訓(xùn)區(qū)1.2.3.3.13.23.33.43.4.1 理論教學(xué)區(qū)教學(xué)區(qū)：教師進(jìn)行講解和示實驗教學(xué)區(qū)組成：投影屏、投影機(jī)、教室椅、教室桌、學(xué)生椅、學(xué)生桌、物聯(lián)網(wǎng)展板、飲水區(qū)域。1) 智能投影幕布控制采用zigbee節(jié)點(diǎn)+紅外轉(zhuǎn)發(fā)器實現(xiàn)智能遙控器，實現(xiàn)對投影幕布的智能控制2）物聯(lián)網(wǎng)展板產(chǎn)品型號：QX-WZB物聯(lián)網(wǎng)展板通過圖文模式展示整個實驗室的建設(shè)方案包括各種模塊、設(shè)

18、備、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等，同時展示物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最新技術(shù)、應(yīng)用以與發(fā)展趨勢等。通過安裝人體紅外感知設(shè)備，可以自動感知有人靠近，自動打開彩色燈光、音樂、語音等，實現(xiàn)全方位、動態(tài)的展示形式，給人以強(qiáng)烈、震撼的物聯(lián)網(wǎng)體驗。3.4.2 綜合實訓(xùn)區(qū)1) 實驗操作臺物聯(lián)網(wǎng)實驗操作臺根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實驗容和應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)定制，它不僅美觀實用具有較好的展示效果，并且提供豐富、完善的實驗操作環(huán)境，方便學(xué)生的實驗操作以與實驗室的管理。同時，采用模塊化的設(shè)計模式，模擬各種物聯(lián)網(wǎng)在不同行業(yè)的典型應(yīng)用、可以根據(jù)實際需求選配各種模塊組建具有行業(yè)特色的物聯(lián)網(wǎng)工程實驗室。規(guī)格尺寸1600 mm×1600 mm×580

19、 mm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智能家居模擬應(yīng)用模塊模擬智能家居應(yīng)用溫室大棚模擬應(yīng)用模塊模擬農(nóng)業(yè)智能溫室大棚應(yīng)用智能貨架區(qū)利用RFID技術(shù)，通過軟件對產(chǎn)品模塊進(jìn)行管理電源與配件提供5V、12V等電源接口，以與電源適配線纜。串口與配件通用串行接口擴(kuò)展到桌面，以方便模塊與PC通信，提供串口線纜l 基礎(chǔ)控制區(qū)物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)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(xué)生利用ZigBee協(xié)調(diào)器、路由器、傳感控制節(jié)點(diǎn)板，GPRS、WiFi和藍(lán)牙傳感控制節(jié)點(diǎn)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(jìn)行組合創(chuàng)新實驗。溫濕度傳感器模塊采集環(huán)境的溫度與濕度光敏傳

20、感器模塊采集環(huán)境的光照強(qiáng)度煙霧探測傳感器模塊模擬安防中的煙霧探測人體感應(yīng)傳感器模擬安防中的入侵檢測緊急呼救按鍵模塊緊急呼救求助按鈕數(shù)碼管模塊模塊溫度顯示等LED燈模塊模擬室照明直流電機(jī)模擬空調(diào)風(fēng)扇等家電設(shè)備步進(jìn)電機(jī)模塊電動窗簾、洗衣機(jī)等設(shè)備繼電器輸出（燈）模擬環(huán)境加溫設(shè)備基礎(chǔ)控制區(qū)實驗平臺軟件名稱功能說明基礎(chǔ)控制區(qū)實驗平臺軟件該平臺包括各種zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的嵌入式軟件以與上位機(jī)軟件：ZigBee協(xié)調(diào)器軟件Zigbee路由器軟件Zigbee傳感控制節(jié)點(diǎn)軟件zigbee上位機(jī)軟件：各種節(jié)點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置、傳感數(shù)據(jù)采集、圖表、控制指令的發(fā)送等l 智能家居模擬應(yīng)用模塊物聯(lián)網(wǎng)智能家居模擬應(yīng)用模塊實現(xiàn)家居

21、環(huán)境監(jiān)測、智能家電自動控制、安防系統(tǒng)與報警、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。通過ZigBee協(xié)調(diào)器和傳感控制節(jié)點(diǎn)組成無線網(wǎng)絡(luò)，采集室溫度、濕度和光照度，實現(xiàn)燃?xì)馀c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(jìn)行控制功能，同時，也可以利用GPRS進(jìn)行短信控制與報警等。溫濕度傳感器模塊采集環(huán)境的溫度與濕度1光敏傳感器模塊采集環(huán)境的光線強(qiáng)度1煙霧探測傳感器模塊用于安防中的煙霧探測1燃?xì)馓綔y傳感器模塊用于安防中的燃?xì)馓綔y1人體感應(yīng)傳感器模塊模擬安防中的入侵檢測1干簧門磁模擬安防中的門窗防撬1緊急呼救按鍵模塊緊急呼救求助按鈕1數(shù)碼管模塊2位數(shù)碼管，模擬空調(diào)溫度設(shè)定1LE

22、D燈模塊一組四只LED燈，模擬室照明1直流電機(jī)模擬空調(diào)風(fēng)扇等家電設(shè)備1步進(jìn)電機(jī)模塊電動窗簾、洗衣機(jī)等設(shè)備1ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn)利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(jié)點(diǎn)采集多種傳感數(shù)據(jù)，并進(jìn)行輸出控制。3網(wǎng)絡(luò)攝像頭采集捕捉視頻圖像，遠(yuǎn)程實時動態(tài)攝像監(jiān)控，可遠(yuǎn)程通過手機(jī)、電腦實時動態(tài)監(jiān)控家中的情況1智能家居演示平臺軟件名稱功能說明智能家居演示平臺軟件包括上位機(jī)軟件和WEB服務(wù)器軟件，功能包括：網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置顯示實際家居模型圖片，直觀展示傳感和控制容傳感數(shù)據(jù)實時采集、顯示控制指令的發(fā)送控制邏輯自定義情景模式定義l 智能溫室大棚模擬應(yīng)用模塊采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可定時采集空氣溫度、空氣濕度、CO2濃

23、度、光照強(qiáng)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(yuǎn)程管理。利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(jié)點(diǎn)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(dāng)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)、手機(jī)短信遠(yuǎn)程監(jiān)測環(huán)境信息和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。溫濕度傳感器模塊采集溫室環(huán)境的空氣溫度與濕度1光敏傳感器模塊采集溫室環(huán)境的光照強(qiáng)度1CO2傳感器模塊監(jiān)測溫室環(huán)境空氣中的CO2濃度1LED燈模塊一組四只LED燈，模擬溫室大棚環(huán)境加溫1直流電機(jī)模擬溫室大棚風(fēng)機(jī)/換氣設(shè)備1繼電器輸出（燈）模擬

24、溫室大棚補(bǔ)光燈1電磁閥水閥模擬開閘放水，實現(xiàn)對土壤微噴灌溉1ZigBee協(xié)調(diào)器組建ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，將傳感控制節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器進(jìn)行處理。1ZigBee傳感控制節(jié)點(diǎn)利用ZigBee協(xié)調(diào)器，通過傳感控制節(jié)點(diǎn)采集多種傳感數(shù)據(jù)，并進(jìn)行輸出控制。2智能溫室大棚演示平臺軟件名稱功能說明智能溫室大棚演示平臺軟件包括上位機(jī)軟件和WEB服務(wù)器軟件，功能包括：網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)置傳感數(shù)據(jù)實時采集控制指令的發(fā)送控制邏輯自定義可通過WEB、手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制l 智能貨架管理系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)操作臺包含了一個RFID智能貨架，它由RFID高頻讀寫器和若干平板天線構(gòu)成，貨架嵌的平板天線采用水平方式放置，平放于每層貨架的底

25、部，每層貨架放置一組數(shù)碼管輸出，用于顯示當(dāng)前該層貨架商品的數(shù)量。將基礎(chǔ)實驗中使用的每個設(shè)備當(dāng)作貨品，在其底部貼上電子標(biāo)簽（寫入貨品信息），平放于貨架的天線上，保證能夠讀取到貨品信息。使用時要領(lǐng)用和歸還。智能貨架管理系統(tǒng)的功能包括：貨物盤點(diǎn)、貨物位置查詢、領(lǐng)用/歸還、防盜報警等功能。智能貨架管理軟件名稱功能說明RFID智能貨架管理軟件軟件功能包括貨品RFID標(biāo)簽讀寫：為每個貨品寫入RFID標(biāo)簽信息：貨品編號、名稱、位置等貨品上架管理：當(dāng)貨品上架時，將自動更新該層貨架數(shù)碼管數(shù)量顯示貨品領(lǐng)用管理：實驗前必須要求學(xué)生領(lǐng)用設(shè)備，否則將會報警，貨品數(shù)量也會自動更新貨品歸還管理：當(dāng)完成實驗后，學(xué)生要?dú)w還設(shè)備

26、。2) 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)為了實現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)與Internet和移動通信網(wǎng)絡(luò)（GSM, CDMA）的互聯(lián)，我們設(shè)計了一款以ARM9處理器為核心，基于Linux操作系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的核心，主要實現(xiàn) Internet網(wǎng)，GSM網(wǎng)的接入，遠(yuǎn)程控制，以與實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換連接家庭部異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的功能。相比于基于PC的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)方案，不需要計算機(jī)一直處于開機(jī)狀態(tài)，并且成本低，硬件、軟件簡單透明，更加適合于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實驗教學(xué)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，作為一個新的名詞，在未來的物聯(lián)網(wǎng)時代將會扮演非常重要的角色，它將成為連接感知網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的紐帶。作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)感知網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)，以與不

27、同類型感知網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換既可以實現(xiàn)廣域互聯(lián)也可以實現(xiàn)局域互聯(lián)。此外物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還需要具備設(shè)備管理功能，運(yùn)營商通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以管理底層的各感知節(jié)點(diǎn)，了解各節(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息，并實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。下圖示意性地給出了以物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)典型拓?fù)?。物?lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的特點(diǎn)l 廣泛的接入能力目前用于近程通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)很多，僅常見的WSNs技術(shù)就包括Lonworks、ZigBee、 6LowPAN、RUBEE等。各類技術(shù)主要針對某一應(yīng)用展開，之間缺乏兼容性和體系規(guī)劃?，F(xiàn)在國、外已經(jīng)在展開針對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作，如 3GPP、傳感器工作組，實現(xiàn)各種通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)互通。l 強(qiáng)大的管理能力可管理能力強(qiáng)大的

28、管理能力，對于任何大型網(wǎng)絡(luò)都是必不可少的。首先要對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行管理，如注冊管理、權(quán)限管理、狀態(tài)監(jiān)管等。網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)子網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的管理，如獲取節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識、狀態(tài)、屬性、能量等，以與遠(yuǎn)程實現(xiàn)喚醒、控制、診斷、升級和維護(hù)等。由于子網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同，協(xié)議的復(fù)雜性不同，所以網(wǎng)關(guān)具有的管理性能力不同。提出基于模塊化物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)方式來管理不同的感知網(wǎng)絡(luò)、不同的應(yīng)用，保證能夠使用統(tǒng)一的管理接口技術(shù)對末梢網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一管理。l 協(xié)議轉(zhuǎn)換能力從不同的感知網(wǎng)絡(luò)到接入網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換、將下層的標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝、保證不通的感知網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議能夠變成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和信令；將上層下發(fā)的數(shù)據(jù)包解析成感知層協(xié)議可以識別的信令和控制指令。l 6

29、410網(wǎng)關(guān)為了實現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)與Internet和移動通信網(wǎng)絡(luò)（GSM, CDMA）的互聯(lián)，我們設(shè)計了一款以ARM9處理器為核心，基于Linux操作系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的核心，主要實現(xiàn) Internet網(wǎng)，GSM網(wǎng)的接入，遠(yuǎn)程控制，以與實現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換連接家庭部異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的功能。相比于基于PC的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)方案，不需要計算機(jī)一直處于開機(jī)狀態(tài)，并且成本低，硬件、軟件簡單透明，更加適合于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實驗教學(xué)。6410網(wǎng)關(guān)開發(fā)環(huán)境1操作系統(tǒng)：Windows XP/Microsoft Windows 7 32位；2軟件開發(fā)平臺：VMware，Ubuntu操作系統(tǒng)（虛擬機(jī)當(dāng)中）；3軟件開發(fā)環(huán)

30、境：Qt Creator；4. 軟件開發(fā)語言：C+。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)實驗平臺軟件名稱功能說明物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)實驗平臺軟件該平臺包括物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的嵌入式軟件以與開發(fā)軟件：VMware，Ubuntu操作系統(tǒng)（虛擬機(jī)當(dāng)中）Qt CreatorDNW燒入工具SD卡制作工具SD-FlasherSuperboot，Uboot，核，鏡像文件物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)用于智能家居的案例程序3) 物聯(lián)網(wǎng)樣板間智能家居樣板間l 系統(tǒng)設(shè)計智能家居系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在家庭自動化方面的典型應(yīng)用，包括智能環(huán)境監(jiān)測、智能家電控制、燈光控制、窗簾控制、智能安防、遠(yuǎn)程監(jiān)控等幾個部分，通過網(wǎng)關(guān)或移動終端可顯示傳感器數(shù)據(jù)并自動控制家電設(shè)備。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如下：樣

31、板間實物圖l 系統(tǒng)功能序號功能簡介1溫度傳感器數(shù)據(jù)采集與顯示2光照度傳感器數(shù)據(jù)采集與顯示3濕度傳感器數(shù)據(jù)采集與顯示4煙霧傳感器數(shù)據(jù)采集與顯示5門禁控制系統(tǒng)6LED射燈控制系統(tǒng)7換氣扇控制系統(tǒng)8報警燈控制系統(tǒng)9自動窗簾控制系統(tǒng)10電視紅外遙控系統(tǒng)11空調(diào)紅外遙控系統(tǒng)12DVD紅外遙控系統(tǒng)l 詳細(xì)組合功能介紹1. 安防系統(tǒng)對人身安全、財產(chǎn)安全等進(jìn)行實時監(jiān)控，發(fā)生入室盜竊、火災(zāi)、煤氣泄漏和緊急求助等情況時自動撥打用戶設(shè)定的，與時播報險情。Ø 數(shù)字智能網(wǎng)關(guān)能夠外接各種安防探測器（如紅外、門磁）； Ø 如果發(fā)生警情，報警信息通過小區(qū)局域網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送給小區(qū)管理中心監(jiān)控主機(jī)，同時自家報警系

32、統(tǒng)會將報警信息發(fā)送給業(yè)主或相關(guān)責(zé)任人； Ø 用戶同時可以設(shè)定報警自動抓拍功能，同時把抓拍的照片通過電子發(fā)送給用戶； Ø 在發(fā)生報警時智能網(wǎng)關(guān)將通過文字和聲音提示用戶哪里發(fā)生報警； Ø 當(dāng)您外出時，家中如有訪客，可以通過留影留言功能讓您了解訪客的情況。2. 監(jiān)視系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程實時動態(tài)攝像監(jiān)控，可遠(yuǎn)程通過手機(jī)、電腦實時動態(tài)監(jiān)控家中的情況。3. 門禁系統(tǒng)門口機(jī)和室機(jī)之間可實現(xiàn)可視對講4. 智能燈光系統(tǒng)實現(xiàn)對燈光的自動化控制，并可創(chuàng)造任意的環(huán)境氛圍和燈光場景，如家庭影院的放映燈光、晚宴燈光、聚會燈光、讀報燈光，根據(jù)外界光線自動調(diào)節(jié)室燈光，根據(jù)不同時間段自動調(diào)節(jié)燈光。

33、16; 燈光情景控制模式：通過對智能開關(guān)的組合學(xué)習(xí)，可以對家庭單元的各個房間定義個性化的燈光場景需要。比如：全開全關(guān)模式、家庭影院模式、會客模式、聚餐模式、夜間模式、起早模式等; Ø 聯(lián)動控制：燈光、電器(空調(diào))、電動窗簾三者的控制可以通過情景控制模式聯(lián)動，如門磁可以設(shè)定與燈光、窗簾、電器等設(shè)備的聯(lián)動工作。比如：回家開門后，燈光打開、窗簾開啟、空調(diào)開啟等聯(lián)動工作。 Ø 定時控制：在設(shè)定的時間點(diǎn)對家電、燈光、窗簾等帶電設(shè)備進(jìn)行控制。如：早上7.30鬧鐘響起，窗簾緩緩開啟，音樂開始播放。5. 電器控制系統(tǒng)把所有能控制的電器組成一個管理系統(tǒng)，除了可以實現(xiàn)本地對家電的控制之外，還可

34、以通過遙控、場景、定時、以與互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程等多種控制方式實現(xiàn)對電器的智能管理與控制。6. 電動窗簾系統(tǒng)對窗簾進(jìn)行智能控制和管理，可以用遙控、定時等多種智能控制方式實現(xiàn)對窗簾的開關(guān)、停止等控制，以與一鍵式場景效果的實現(xiàn)。7. 家庭影院與背景音樂系統(tǒng)背景音樂系統(tǒng)就是通過專業(yè)布線結(jié)合智能網(wǎng)關(guān)，將聲音源信號接入各個房間與任何需要背景音樂系統(tǒng)的地方（包括浴室、廚房與陽臺），通過各房間相應(yīng)的控制面板獨(dú)立控制在房的背景音樂專用音箱，讓每個房間都能聽到美妙的背景音樂。l 控制模式1. 手動控制保留所有燈與電器的原有手動開關(guān)，不會因為局部智能設(shè)備的故障，導(dǎo)致不能實現(xiàn)控制。2. 智能無線遙控一個遙控器，可對所有的燈光

35、、電器與安防的設(shè)備進(jìn)行智能遙控和一鍵式場景控制、實現(xiàn)全宅燈光與電器的開關(guān)、臨時定時等遙控，各種編址操作，4路一鍵式情景模式，配合數(shù)字網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)器，實現(xiàn)本地與異地萬能遙控。3. 一鍵情景控制一鍵實現(xiàn)各種情景燈光與電器組合效果，可以用遙控器、智能開關(guān)、電腦等實現(xiàn)“外出、在家、就餐、影院”等多種模式。4. Internet遠(yuǎn)程監(jiān)控通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作、維護(hù)以與系統(tǒng)備份與系統(tǒng)還原，通過用戶授權(quán)，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程售后服務(wù)。無論在世界各地，只要通過INTERNET網(wǎng)都可隨時了解家里燈與電器的開關(guān)狀態(tài)，包括遠(yuǎn)程控制，隨時根據(jù)需求，更改系統(tǒng)配置、定時管理事件，還可隨時修改報警；5. 事件定時控制可以個性化定

36、義各種燈與電器的定時開關(guān)事件，一個事件管理模塊總共可以設(shè)置多達(dá)87個事件，完全可以將每天、每月、甚至一年的各種事件設(shè)置進(jìn)去，充分滿足用戶的實際需求?？稍O(shè)置早上定時起床模式，晚上自動關(guān)窗簾模式，還有出差模式等。l 實訓(xùn)容1. 實際智能家居應(yīng)用體驗智能家居樣板間集成目前典型的智能家居應(yīng)用，讓學(xué)生能夠直觀地了解智能家居應(yīng)用的各項容，了解和使用實際的智能家居應(yīng)用產(chǎn)品、了解家電控制、安防控制、環(huán)境監(jiān)控、燈光控制、門禁防盜、遠(yuǎn)程監(jiān)控、情景模式等等智能家居典型應(yīng)用場景。2. 智能家居工程規(guī)劃，設(shè)計思路提供智能家居工程規(guī)劃、設(shè)計文檔，讓學(xué)生了解整個智能家居應(yīng)用工程的設(shè)計、開發(fā)和實施過程。3. 智能家居應(yīng)用工程

37、嵌入式程序、上位機(jī)程序設(shè)計開發(fā)智能家居工程中提供開再開發(fā)產(chǎn)品模塊，學(xué)生可以自己設(shè)計智能家居中的各種應(yīng)用邏輯。智能家居樣板間軟件名稱功能說明智能家居樣板間軟件該平臺包括各種zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的嵌入式軟件以與上位機(jī)軟件：ZigBee協(xié)調(diào)器軟件Zigbee路由器軟件Zigbee傳感控制節(jié)點(diǎn)軟件顯示實際家居模型圖片，直觀展示傳感和控制容傳感數(shù)據(jù)實時采集、顯示控制指令的發(fā)送控制邏輯自定義情景模式定義網(wǎng)絡(luò)攝像視頻展示和存儲可通過WEB、手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制3.4.3 智能家居體驗區(qū)智能家居體驗區(qū)域：1. 客廳區(qū)Ø 包含了套裝沙發(fā)、智能電視、DVD、音響、平板、臺燈等設(shè)備。Ø 智能電視系統(tǒng)

38、，電視無線上網(wǎng)、在線觀看影片、智能教育等功能。Ø 通過平板查看家居間相關(guān)室情況（溫濕度、光照度等）Ø 通過平板對家居間相關(guān)家居電器進(jìn)行控制。包括調(diào)節(jié)燈光、調(diào)節(jié)室溫濕度、開關(guān)窗簾等功能。Ø 配合傳感裝置，對加濕器、空氣凈化器進(jìn)行控制，保證室空氣狀態(tài)良好。智能家居體驗區(qū)組成：人體感應(yīng)門、吊燈、無線攝像頭、加濕器、空氣凈化器、沙發(fā)、茶幾、PAD、液晶電視機(jī)、電視機(jī)柜、DVD、音響、雙開門智能冰箱、空調(diào)。相關(guān)模塊：人體感應(yīng)傳感模塊、溫濕度傳感模塊、紅外傳感模塊、步進(jìn)電機(jī)模塊、RFID傳感模塊、可燃?xì)怏w傳感模塊、煙霧傳感模塊、土壤傳感模塊、繼電器等。示例圖片：核心思想：智能

39、家居是典型的物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用框架。它以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境?；谥悄芗揖诱箯d系統(tǒng)，通過手機(jī)、PDA、互聯(lián)網(wǎng)用戶可以控制家用設(shè)備、執(zhí)行場景操作，使多個設(shè)備形成聯(lián)動；另一方面，智能家居的各種設(shè)備相互間可以通訊，不需要用戶指揮也能根據(jù)不同的狀態(tài)互動運(yùn)行。系統(tǒng)特點(diǎn)：1、具備完整的智能家居功能體系滿足物聯(lián)網(wǎng)4層技術(shù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了從感知層->傳輸層->處理層->應(yīng)用層的信息采集與處理流，應(yīng)用層->處理層

40、->傳輸層->感知層的信號控制與處理流。2、來源真實產(chǎn)業(yè)應(yīng)用采用產(chǎn)業(yè)中成熟的、主流的感知設(shè)備與工藝流程，如基于手機(jī)終端的遠(yuǎn)程監(jiān)控。3、運(yùn)用更多的領(lǐng)域技術(shù)智能家居系統(tǒng)涉與傳感器技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、ZigBee技術(shù)、智能網(wǎng)關(guān)開發(fā)技術(shù)、串口通信技術(shù)、上位機(jī)開發(fā)技術(shù)、通信技術(shù)、移動互聯(lián)技術(shù)、視頻多媒體技術(shù)、基礎(chǔ)電子電工技術(shù)，是綜合運(yùn)用上述技術(shù)的載體。系統(tǒng)部署：l 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)智能家居演示系統(tǒng)：用于放置傳感器節(jié)點(diǎn)，收集、發(fā)送和接收信息，在整個實訓(xùn)組織過程中，教師與學(xué)生均可用智能網(wǎng)關(guān)來控制相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，在演示端會產(chǎn)生相應(yīng)的現(xiàn)象。智能家居控制系統(tǒng)：控制無線網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生和教師使用不同的智能網(wǎng)關(guān)對演示系統(tǒng)進(jìn)行

41、控制，從而完成演示講解和效果驗證。在整個實驗過程中，學(xué)生需要先在實驗箱中調(diào)試網(wǎng)絡(luò)，再到演示系統(tǒng)當(dāng)中去驗證。智能家居傳輸系統(tǒng)：學(xué)生和教師可以通過PC機(jī)或者手機(jī)來控制節(jié)點(diǎn)。l 主要組成由智能家居網(wǎng)關(guān)、智能家居感知與執(zhí)行設(shè)備、控制終端三部分組成。智能家居網(wǎng)關(guān)是智能家居系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)對家居設(shè)備實現(xiàn)智能化，它是智能家居平臺最關(guān)鍵的部分。智能家居感知設(shè)備就是對家居環(huán)境進(jìn)行采集的終端設(shè)備，包括紅外對射報警器、紅外感應(yīng)器、煙霧報警器、水浸傳感器、門禁系統(tǒng)、電動窗簾系統(tǒng)、玻璃破碎傳感器、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、學(xué)習(xí)型紅外遙控器等設(shè)備。智能家居控制終端是整體系統(tǒng)的運(yùn)行管理端，是人與系統(tǒng)交互的媒體，它可以是PC機(jī)、PDA

42、或手機(jī)移動終端等。教學(xué)容:方向容控制類智能網(wǎng)關(guān)與攝像頭配置照明系統(tǒng)智能控制設(shè)計電動窗簾智能控制設(shè)計采集類門禁系統(tǒng)信息采集設(shè)計煙霧報警器信息采集設(shè)計紅外感應(yīng)器信息采集設(shè)計模擬實訓(xùn)顯示系統(tǒng)門禁系統(tǒng)智能窗簾照明系統(tǒng)傳感器信息采集溫濕度信息采集綜合應(yīng)用智能家居環(huán)境整體環(huán)境搭建綜合拓展學(xué)習(xí)型紅紅外遙控器的設(shè)計（電視、DVD）3.4.3.1門禁系統(tǒng)l 自動感應(yīng)門系統(tǒng)(圖片為參考圖片) 人體感應(yīng)門是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)上的典型應(yīng)用。這種智能門上裝配有大量紅外傳感器，當(dāng)人們需要穿過這扇門的時候，構(gòu)成門扇的水平條(由計算機(jī)控制)便根據(jù)人的頭、肩、身軀、腳、手與隨身攜帶的箱包等參數(shù)再加上5厘米至15厘米的剩余活動空間準(zhǔn)確打

43、開。進(jìn)出這扇門的人如果是乘坐輪椅或者是帶著寵物貓狗的話也不會遇到困難。這樣的智能門能減少冷熱空氣的進(jìn)入或流失，這非常有利于減少取暖或制冷設(shè)備開支。感應(yīng)門的主要性能：1、安裝方便：不受門柱與大門原有結(jié)構(gòu)的影響，任何平開門均能方便安裝，并不破壞其原有結(jié)構(gòu)；對門柱、門體之形伏、大小無特殊要求；2、有效推力大：開門機(jī)在大門開啟的最佳受力點(diǎn)（距鉸鏈最遠(yuǎn)處）上工作，效率100%，只要單人能推動的大門均能可靠工作；3、對門體作用力?。河捎谑芰c(diǎn)最佳、效率最大，所以在門體施力點(diǎn)上作用力最小，門體結(jié)構(gòu)不會變形；4、能開超寬門：由于工作于離大門樞軸的最遠(yuǎn)處，并且作用力方向始終與開門方向一樣，所以無論多寬的門均能輕

44、松啟閉；5、可使大門作0360度超廣角自由啟閉；6、自帶鎖定：大門關(guān)閉后，開門機(jī)能可靠自行鎖定，不必另加電鎖；7、高智能化：由于本機(jī)自帶聯(lián)動電鎖，所以可自由設(shè)定左、右門開門順序，任意指定某扇門單開，遇阻反彈、遇堵自停，自動判定車或人離去后自動關(guān)門，并有增值接口可與地感器、讀卡器/密碼器構(gòu)成現(xiàn)代化的智能門禁系統(tǒng)；8、電耗省：由于開門效率高，所需動力小，所以電耗極??；9、有限位開關(guān)，便于控制，限位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，不使電機(jī)、機(jī)構(gòu)超負(fù)荷；10、機(jī)構(gòu)承受應(yīng)力小，壽命長；11、流線形外觀，小巧、美觀。l 刷卡門禁系統(tǒng) (圖片為參考圖片) 門禁系統(tǒng)是新型現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，它集微機(jī)自動識別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施

45、為一體，它涉與電子，機(jī)械，光學(xué)，計算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，生物技術(shù)等諸多新技術(shù)。它是解決重要部門出入口實現(xiàn)安全防管理的有效措施。在數(shù)字技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展的今天門禁技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。門禁系統(tǒng)早已超越了單純的門道與鑰匙管理，它已經(jīng)逐漸發(fā)展成為一套完整的出入管理系統(tǒng)。它在工作環(huán)境安全、人事考勤管理等行政管理工作中發(fā)揮著巨大的作用。需要刷卡進(jìn)行權(quán)限管理的門禁系統(tǒng)，門禁卡在發(fā)放最終用戶使用前，經(jīng)由系統(tǒng)管理員設(shè)置，確定可使用區(qū)域與用戶權(quán)限，用戶使用門禁卡刷卡進(jìn)入管理區(qū)域，無門禁卡或權(quán)限未開通用戶，不能進(jìn)入管理區(qū)域。l 智能家庭影音系統(tǒng)(圖片為參考圖片) 智能家庭影院系統(tǒng)：包含了智能電視、智能燈光控制、智

46、能音響播放器等多種功能。讓您在室就能體驗到影院的氛圍。智能家庭影院，是指在傳統(tǒng)的家庭影院的基礎(chǔ)上加入智能家居控制功能，把家庭影音室所有影音設(shè)備以與影院環(huán)境設(shè)備巧妙且完整地整體智能控制起來，創(chuàng)造更舒適，更便捷，更智能的家庭影院視聽與娛樂環(huán)境，以達(dá)到最佳的觀影，聽音樂，游戲娛樂的視聽效果。通俗一點(diǎn)，就是通過一套智能家庭影院控制系統(tǒng)，統(tǒng)一管理與控制家庭影院室的各種視聽影音設(shè)備，例如：功放，音響，高清播放機(jī)，投影機(jī)，投影幕，高清電視等，以與影院室各種空調(diào)，電動窗簾等環(huán)境控制設(shè)備，通過墻面的液晶控制面板或者遙控器，安卓智能手機(jī)以與平板電腦，只要一鍵就實現(xiàn)影院，音樂，游戲等各種情景控制模式快速進(jìn)入與自由切

47、換，以節(jié)省單獨(dú)手動控制每個影音設(shè)備與環(huán)境控制設(shè)備開關(guān)與調(diào)節(jié)時間，讓觀賞者直接以最智能與快捷的方式達(dá)到想要的娛樂容與娛樂。隨著科技的發(fā)展與公眾鑒賞水平的提高，電視將不再是傳統(tǒng)意義上的電視，而是能提供各種娛樂與應(yīng)用服務(wù)等的智能電視系統(tǒng)。簡單來說智能電視系統(tǒng)就是讓普通電視變成智能電視的機(jī)器。主要為Android操作系統(tǒng)。系統(tǒng)特點(diǎn)1.智能讓普通電視像智能手機(jī)一樣，具有全開放式平臺，搭載暗咒操作系統(tǒng)，可以自由安裝和卸載軟件，游戲等，通過此類程序來不斷對電視機(jī)的功能進(jìn)行擴(kuò)充，并可以通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)網(wǎng)上沖浪。2.交互讓普通電視像電腦一樣，全圖形用戶界面化實現(xiàn)人機(jī)交互，隨意飛舞RCA人機(jī)交互智能飛控想點(diǎn)什么就點(diǎn)

48、什么，想玩什么就玩什么，想下載什么就下載，隨心所欲。l 智能照明系統(tǒng)(圖片為參考圖片) 智能照明系統(tǒng)是智能家居中不可缺少的一部分。采用zigbee節(jié)點(diǎn)+繼電器實現(xiàn)智能開關(guān)，對實驗室容的燈光進(jìn)行智能控制。系統(tǒng)采用了獨(dú)特的數(shù)碼調(diào)光系統(tǒng)技術(shù)，用戶只需要進(jìn)行自定義亮度設(shè)置。亮度的轉(zhuǎn)變是平滑的，不再有預(yù)設(shè)的亮度限制，用戶可根據(jù)不同環(huán)境需要選擇適合的亮度輸出，也能設(shè)置非常低的低亮度以達(dá)到用戶本身想要的效果。實現(xiàn)對燈光的自動化控制，并可創(chuàng)造任意的環(huán)境氛圍和燈光場景，如家庭影院的放映燈光、晚宴燈光、聚會燈光、讀報燈光，根據(jù)外界光線自動調(diào)節(jié)室燈光，根據(jù)不同時間段自動調(diào)節(jié)燈光等。(圖片為參考圖片) 采用zigbe

49、e節(jié)點(diǎn)+繼電器實現(xiàn)智能開關(guān)，對實驗室容的燈光進(jìn)行智能控制。l 智能監(jiān)控系統(tǒng)(圖片為參考圖片) 網(wǎng)絡(luò)攝像頭簡稱WEBCAM ，英文全稱為WEB CAMERA，是一種結(jié)合傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所產(chǎn)生的新一代攝像機(jī)。網(wǎng)絡(luò)攝像頭是傳統(tǒng)攝像機(jī)與網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)相結(jié)合的新一代產(chǎn)品，除了具備一般傳統(tǒng)攝像機(jī)所有的圖像捕捉功能外，機(jī)還置了數(shù)字化壓縮控制器和基于WEB的操作系統(tǒng)，使得視頻數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮加密后，通過無線網(wǎng)絡(luò)送至終端用戶。而遠(yuǎn)端用戶可在PC上使用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的IP地址，對網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行訪問，實時監(jiān)控目標(biāo)現(xiàn)場的情況，并可對圖像資料實時編輯和存儲，同時還可以控制攝像機(jī)的云臺和鏡頭，進(jìn)行全方位地監(jiān)

50、控。l 室植物智能灌溉系統(tǒng)(圖片為參考圖片) 通過土壤傳感器等相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，對植物進(jìn)行相關(guān)灌溉操作。l 智能窗簾系統(tǒng)(圖片為參考圖片) 采用zigbee節(jié)點(diǎn)+電動窗簾實現(xiàn)智能窗簾控制。對窗簾進(jìn)行智能控制和管理，可以用遙控、定時等多種智能控制方式實現(xiàn)對窗簾的開關(guān)、停止等控制，以與一鍵式場景效果的實現(xiàn)。l 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)拓?fù)鋱D：智能環(huán)境監(jiān)測采用zigbee技術(shù)，在實驗室的各個位置安裝溫濕度、光照、煙霧、可燃系統(tǒng)、人體紅外、玻璃破碎、雨滴等傳感器、網(wǎng)絡(luò)攝像頭，實現(xiàn)對實驗室環(huán)境的智能感知，同時在電腦與智能系統(tǒng)上進(jìn)行顯示。l 其它智能系統(tǒng)拓?fù)鋱D：l 加濕器(圖片為參考圖片)采用zigbee節(jié)點(diǎn)+繼電器對

51、加濕器進(jìn)行控制。加濕（humidifier）是一種可以增加房間濕度的家用電器，加濕器可以給指定房間加濕。作用：進(jìn)入現(xiàn)代工程設(shè)計，良好的環(huán)境帶給人體和產(chǎn)品的益處，廠房，生產(chǎn)車間，庫房，辦公室和家庭中環(huán)境的控制越來越受到人們的重視。比如：冬天室干燥，空氣濕度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)濕度（40%RH-60%RH)，干燥的環(huán)境會導(dǎo)致水分流失，加速生命的衰老。加濕器能創(chuàng)造理想的室濕度，呵護(hù)家人的健康。三種基本的環(huán)境控制方法：1.空氣的質(zhì)量，2.溫度，3.相對濕度。相對濕度最容易被忽視，適當(dāng)?shù)南鄬穸瓤刂茖?yīng)工廠的節(jié)能和工作效率也是重要因素之一。一般情況下，溫度最能夠直接影響人們對生活環(huán)境的感受。同樣，濕度也會對人們生

52、活、健康造成影響。隨著人們生活水平提高，空調(diào)廣泛使用，導(dǎo)致皮膚緊繃、口舌干燥、咳嗽感冒等空調(diào)病的滋生。科學(xué)證明，空氣濕度與人體健康以與日常生活有著密切的聯(lián)系。醫(yī)學(xué)研究表明，居室溫度達(dá)到4565%RH，溫度在2025度時，人的身體、思維皆處以最佳狀態(tài)，無論工作、休息都可收到理想的效果。其實加濕器也有很多妙用的，比如在加濕器里加幾滴醋，能起到殺菌作用的。晚上在加濕器里滴入一些薰衣草精油，可以提高睡眠質(zhì)量。居室里適當(dāng)加濕有效保持木質(zhì)家具不變形，剛刷墻面不開裂等。其實好處多多的，就在于怎樣利用了。l 智能新風(fēng)系統(tǒng)(圖片為參考圖片) 采用zigbee節(jié)點(diǎn)+繼電器對空氣凈化器進(jìn)行控制?？諝鈨艋魇怯脕韮艋?/p>

53、室空氣的家電產(chǎn)品，在居家、醫(yī)療、工業(yè)領(lǐng)域均有應(yīng)用，居家領(lǐng)域又分為系統(tǒng)式的新風(fēng)系統(tǒng)（又分 有熱交換和無 熱交換兩個子分類）和單機(jī)兩類，主要解決由于裝修或者其他原因?qū)е碌氖?、地下空間、車空氣污染問題。由于相對封閉的空間中空氣污染物的釋放有持久性和不確定性的特點(diǎn)，因此使用空氣凈化器凈化室空氣是國際公認(rèn)的改善室空氣質(zhì)量的方法之一。國家空氣凈化器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中把空氣凈化器定義為“從空氣中分離和去除一種或多種污染物的設(shè)備。對空氣中的污染物有一定去除能力的裝置。主要是指房間使用的單體式空氣凈化器以與集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的模塊式空氣凈化器。l 智能冰箱、智能空調(diào)系統(tǒng)(圖片為參考圖片) 采用zigbee節(jié)點(diǎn)+紅外轉(zhuǎn)發(fā)器

54、實現(xiàn)智能遙控器，實現(xiàn)對家電的智能控制。智能冰箱、智能空調(diào)系統(tǒng)能根據(jù)外界氣候條件，按照預(yù)先設(shè)定的指標(biāo)對安裝在室的溫度、濕度、空氣清潔度傳感器所傳來的信號進(jìn)行分析、判斷、與時自動打開制冷、加熱、去濕與空氣凈化等功能。3.4.4 模擬應(yīng)用區(qū)通過智能交通沙盤，真實、有效的展現(xiàn)的智能物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢。l 智能交通沙盤該沙盤采用智能交通模型，對模擬運(yùn)輸車在行進(jìn)過程中有可能發(fā)生的交通路況進(jìn)行模擬，實現(xiàn)對貨物的運(yùn)輸過程管理，其具體功能包括：1. 城市道路交通控制(1) 智能車輛系統(tǒng)a 自動行駛：智能車輛系統(tǒng)根據(jù)道路信息和行駛路線安排在道路上自動尋跡行駛；在路口自動識別交通指示燈信息并按照交通指示燈信息要求行駛

55、；b 自動停車：在路口如遇紅燈、或公交車進(jìn)站，則自動循章停車，待綠燈顯示或延時后再自動起動行駛；c 向控制中心報告車輛當(dāng)前位置,并在軟件界面中顯示顯示出車的位置；d 上位機(jī)軟件中的車輛隨著沙盤上的車上行駛；(2) 交通指示燈控制a 根據(jù)系統(tǒng)配置，自動顯示各個路口的各種交通指示燈；b 在軟件界面中實時顯示交通燈指示燈的狀態(tài)；c 車按照交通指示燈行駛；(3) 交通違章管理a 視頻顯示道路交通狀況并上傳控制中心；b 自動捕捉車輛交通違章事件并啟動攝像頭拍攝；2. 公交線路管理(1) 公交車輛沿道路和交通規(guī)則自動循跡行駛；(2) 公交車輛到站自動?？空九_。(3) 語音播報公交車輛到站信息。3. 停車場控制管理(1) 入口檢測控制：智能車輛接近停車場入口道閘時，讀取并記錄車輛的RFID數(shù)據(jù)，開啟道閘，車輛通過后關(guān)閉道閘。(2) 停車場狀態(tài)顯示：通過入口處，停車、打開道匝后，車輛駛?cè)胪＼噲觯?LED 液晶屏顯示信息。(3) 語音播報功能：當(dāng)車