物聯(lián)網智能家居教學實訓系統(tǒng)
TRY-JJ01型 物聯(lián)網智能家居教學實訓系統(tǒng)
一、物聯(lián)網智能家居教學實訓系統(tǒng) 產品簡介
物聯(lián)網智能家居實訓系統(tǒng)采用木質板材搭建小型家居模型,安裝315頻段的燃氣、煙霧、門磁、紅外等各種探測器,不同功能的觸摸遙控面板,智能控制主機,視頻監(jiān)控設備等;利用智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、智能家居-系統(tǒng)設計方案安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
TRYL-JJ01型 物聯(lián)網智能家居教學實訓系統(tǒng)，以高性能低功耗的中央控制器為核心，結合多種物聯(lián)網無線組網及控制技術，對系統(tǒng)中的家居、家電單元進行監(jiān)視和控制。
系統(tǒng)實現(xiàn)了家居安防、家電遙控、視頻監(jiān)控、門禁控制、窗簾自動控制、場景聯(lián)動等功能，并支持遠程WEB、移動手持設備訪問和控制等。使學生在實訓過程中深入的理解物聯(lián)網的相關技術，在智能家居領域中實現(xiàn)構建、監(jiān)控、安防、遙控等功能的原理和實施細節(jié)。激發(fā)學生學習興趣，并通過系統(tǒng)開放式的平臺環(huán)境，自己動手實現(xiàn)學習、創(chuàng)新及應用。
二、系統(tǒng)框圖
該實訓系統(tǒng)硬件總體由中央控制器、視頻監(jiān)控單元、多個無線家居單元模塊、WIFI路由設備、移動手持終端和家居沙盤構成。
備注： ZigBee網絡信號
WIFI網絡信號
GSM/GPRS信號
三、硬件構成
1、Cortex-A8處理器作為中央控制器，是整套系統(tǒng)的核心，負責處理無線通信模塊節(jié)點發(fā)送過來的家電信息，并可控制無線通訊模塊設置家電狀態(tài)信息。
2、視頻監(jiān)控單元，由一路網絡攝像頭構成，可以實現(xiàn)對家居環(huán)境視頻的本地顯示和網絡顯示，支持拍照和存儲功能。視頻單元另可擴展成多路視頻。
3、無線通訊模塊采用ZigBee(CC2530)硬件方案，可以自組網，支持路由功能，構成分布式監(jiān)控網絡。
4、家居單元主要是模擬常見的家居的控制與監(jiān)測，如門禁、窗戶、窗簾、傳感器安防、家電控制等。家居單元通過無線通訊模塊將信息傳遞給Cortex-A8控制器。
5、WIFI路由是連接重要控制器與各個家居單元的路由。該模塊也可以接受來自智能手機的控制信號以控制各個家居單元。
6、無線紅外模塊采用ZigBee+紅外。通過紅外自學習模塊學習各個家用電器的紅外控制命令進而控制智能家電。
7、移動手持終端采用普通的PAD，支持Android系統(tǒng)。
8、家居沙盤，主要包含有家居布置模型、可開關門禁、窗戶、窗簾等機電控制部分和傳感器構成。
四、產品特點
1、無線組網 智能監(jiān)控
系統(tǒng)采用先進的ZigBee無線組網方式，結合多種智能傳感器、家居模塊，能夠自動組網、 自動路由、性能穩(wěn)定可靠。
2、標準通訊接口靈活配置
ZigBee無線通訊節(jié)點與家居傳感器采用標準的串行接口和協(xié)議進行連接和通訊，傳感器即可以安裝到家居沙盤中進行真實場景模擬，又可以脫離沙盤環(huán)境，直接連接到系統(tǒng)機柜上的通訊模塊上進行工作，使用靈活。
3、場景生動 接口豐富
家居沙盤中集成豐富的傳感器模塊、用于家居環(huán)境監(jiān)控。門禁、窗簾采用電機控制方式，開關門、窗簾效果生動、直觀、便于演示。
4、聯(lián)網方式多種多樣
系統(tǒng)及可以本地監(jiān)控也支持手持移動設備的客戶端訪問，同時也支持網絡瀏覽器、中文 短信等通訊方式。
五、系統(tǒng)功能
1、家居安防
可實現(xiàn)非法入侵檢測、可燃氣體、煤氣泄漏報警、室內環(huán)境監(jiān)測功能，并實現(xiàn)門禁身份 驗證和監(jiān)視，電動窗簾、聲光報警、風扇開關、燈光控制功能。
2、家電控制
可通過紅外遙控模塊實現(xiàn)對常見家電的控制，如電視機控制、空調設置等。
3、視頻監(jiān)控
實現(xiàn)對家居中場景視頻的本地和網絡視頻監(jiān)控，可實現(xiàn)抓拍、存儲功能。
4、聯(lián)動控制
通過設置不同的家居場景，實現(xiàn)不同的家居和家電聯(lián)動控制，如外出模式、會客模式和 夜間模式等。
5、本地控制
通過中央控制器的顯示和觸摸屏輸入設備，實現(xiàn)對上述功能的本地監(jiān)視和控制。
6、遠程控制
支持internet網絡訪問和控制，支持移動手持設備和短信息監(jiān)控。
7、用戶擴展
開放的軟硬件接口，方便用戶實現(xiàn)硬件模塊擴展和軟件系統(tǒng)升級。
六、軟件資源
1、部分本地控制界面：
2、部分Android界面：
3、部分網頁界面：
4、部分實訓實驗圖片：
七、系統(tǒng)配件
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序號 |
設備名稱 |
參數(shù) |
數(shù)量 |
備注 |
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1 |
中央控制器 |
主頻1GHz；512MB DDR2；1GB NAND Flash；內置PowerVR SGX540高性能圖形引擎；8寸LCD液晶電阻觸摸屏；1路HDMI輸出；3.5mm立體聲音頻(WM8960專業(yè)音頻芯片)輸出接口、板載麥克風；1路標準SD卡座；10/100M自適應以太網；板載實時時鐘備份電池；帶有GSM/GPRS、WIFI、2.4G無線功能。 |
1 |
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2 |
門禁單元 |
處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網。 |
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3 |
窗口單元 |
處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網。 |
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4 |
安防單元 |
處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網。 |
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5 |
控制單元 |
處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網。 |
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6 |
家電單元 |
處理器CC2530，內置增強型8位51單片機和RF收發(fā)器，符合IEEE802.15.4/ZigBee標準規(guī)范，頻段范圍2045M-2483.5M。256KB閃存和8KB RAM。 |
1 |
處理器可升級為32位ARM處理器，支持ZigBee組網。 |
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7 |
視頻單元 |
USB接口130W像素；采樣率>20P/S |
1 |
可擴展多路視頻 |
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8 |
路由器 |
4LAN口TP-LINK； |
1 |
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9 |
手持終端 |
支持Android系統(tǒng)；支持WiFi功能。 |
1 |
選配 |
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10 |
沙盤模具 |
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1 |
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八、各單元傳感器參數(shù)
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名稱 |
參數(shù) |
數(shù)量 |
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GSM/GPRS通訊模塊 |
模塊功能：語音業(yè)務，短信業(yè)務，彩信業(yè)務，上網業(yè)務。 |
1個 |
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溫濕度環(huán)境檢測傳感器 |
模塊功能：檢測溫度和濕度的數(shù)據(jù)變化 |
1個 |
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人體檢測傳感器 |
模塊功能：人體入侵檢測功能 |
1個 |
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可燃氣體檢測傳感器 |
模塊功能：判斷是否有可燃氣體。 |
1個 |
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光照檢測傳感器 |
模塊功能：判斷光照強度 |
1個 |
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指紋驗證模塊 |
模塊功能：指紋錄入、存儲搜索、匹配等功能 |
1個 |
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RFID讀卡器 |
模塊功能：模擬門禁單元的讀卡器 |
1個 |
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IC電子標簽 |
模塊功能：模擬門卡 |
2個 |
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紅外學習模塊 |
模塊功能：對紅外按鍵的學習以及發(fā)送紅外按鍵值 |
1個 |
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電風扇控制模塊 |
模塊功能：電動風扇控制，帶調速功能 |
1個 |
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電燈控制 |
實現(xiàn)功能：可調亮度LED燈 |
1個 |
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USB攝像頭 |
實現(xiàn)功能：視頻監(jiān)控 |
1個 |
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電動窗簾 |
模塊功能：實現(xiàn)窗簾的自動控制 |
1個 |
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門禁舵機 |
模塊功能：控制門的開關 |
1個 |
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插卡MP3模塊 |
模塊功能：SD/USBHostMP3插卡音箱解碼 |
1個 |
九、實驗項目
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第一章.?實驗環(huán)境與軟件工具???? |
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1.1開發(fā)平臺簡介?? |
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1.2 Windows系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境???? |
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1.3 Linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境? |
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第二章.?智能傳感器模塊部分??? |
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實驗一.?人體檢測傳感器 |
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實驗二.?光照傳感器 |
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實驗三.?溫濕度傳感器?? |
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實驗四. 可燃氣體檢測傳感器 |
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第三章.?無線通訊模塊部分? |
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實驗一. ZigBee CC2530入門 |
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實驗二. LED燈的控制實驗???? |
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實驗三.?定時器實驗 |
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實驗四.?片上溫度A/D轉換實驗???? |
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實驗五. 串口控制LED燈實驗 |
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實驗六.?點對點無線通訊實驗? |
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實驗七.?點對多點無線通訊實驗 |
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實驗八. TI Z-stack2007協(xié)議棧入門實驗 |
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實驗九.?基于Z-Stack的無線組網實驗?? |
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實驗十.?基于Z-Stack的串口控制LED?實驗??? |
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實驗十一.?無線溫度檢測實驗? |
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實驗十二.?無線透傳實驗 |
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實驗十三. RFID自動讀卡實驗? |
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實驗十四.?基于RFID的電子錢包應用實驗 |
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第四章.?基礎應用實驗? |
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實驗一.?實驗環(huán)境使用入門??? |
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實驗二.?多線程程序設計 |
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實驗三.?串口程序設計?? |
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實驗四. Socket網絡編程 |
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實驗五.?嵌入式SQLite應用?? |
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實驗六.?嵌入式WebServer移植???? |
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實驗七、實現(xiàn)基于WebServer的網絡視頻 |
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實驗八、實現(xiàn)基于WebServer的網絡視頻之擴展實驗 |
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第五章.?基于Qt的GUI實驗 |
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實驗一.?搭建本機Qt開發(fā)環(huán)境 |
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實驗二.?基于QtDesigner的程序設計??? |
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實驗三.?搭建Qt/Embedded ARM環(huán)境 |
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第六章.?底層系統(tǒng)構建實驗? |
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實驗一. Linux內核裁剪與編譯 |
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實驗二.?構建根文件系統(tǒng) |
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第七章.?設備底層驅動實驗? |
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實驗一.?內核驅動入門?? |
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實驗二.?PWM蜂鳴器驅動及控制 |
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實驗三.?ADC驅動及采樣 |
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實驗四. LCD設備驅動及控制?? |
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實驗五.?U盤接口使用 |
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綜合項目實訓部分 |
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實驗一. 智能家居實訓系統(tǒng)入門 |
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實驗二. 智能家居實訓系統(tǒng)之安防監(jiān)控實訓 |
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實驗三. 智能家居實訓系統(tǒng)之門禁控制實訓 |
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實驗四. 智能家居實訓系統(tǒng)之家電控制實訓 |
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實驗五. 智能家居實訓系統(tǒng)之紅外家電遙控實訓 |
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實驗六. 智能家居實訓系統(tǒng)之視頻監(jiān)控與遠程訪問 |
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實驗七. 智能家居實訓系統(tǒng)之GSM/GPRS短信息控制實訓 |
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實驗八. 智能家居實訓系統(tǒng)之WEB遠程服務器監(jiān)控實訓 |
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實驗九. 智能家居實訓系統(tǒng)之Android手持設備接入控制實訓 |
