TWLY-29智能家居技能实训平台

系统概述：

本系统平台主要采用zigbee无线通讯技术来实现家居智能化控制，Zigbee是一种新兴的近程、低速率、低功耗的无线网络技术，主要用于近距离无线连接。具有低复杂度、低功耗、低速率、低成本、自组网、高可靠、超视距的特点。主要适合应用于自动控制和远程控制等领域，可以嵌入各种设备。ZigBee就是一种便宜的、低功耗、自组网的近程无线通讯技术。系统主要包括消费电子、能源管理、卫生保健、家庭自动化、建筑自动化和工业自动化。随着物联网的兴起，此设备是现代智能居家系统最具代表之一，给予良好的教学设备实训平台。

技术参数：

1、实训设备模拟房间尺寸长2000 mm×宽1200 mm×高2000 mm 操作台长1600mm×宽700mm×高1800由铝合金型材框架和安装布线网孔板组成。用于ZigBee基本的传感数据采集与输出控制实验

2、智能家居电器安防管理系统模拟智能家居应用，顺利获得软件对产品模块进行管理

3、给予3V、5V、12V等电源接口，以及电源适配线缆。

4、配接通用串行接口扩展到桌面，以方便模块与PC通信，给予串口线缆

实训项目

1、远程控制实训

2、定时控制实训

3、智能照明操作实训

4、无线遥控操作实训

5、场景控制操作实训

6、集中控制操作实训

7、电脑控制操作实训

8、家电控制操作实训

9、电动窗帘操作实训

10、家居安防模块的连接实训

设备配置表

（1）、智能家居安装维护操作台

1、规格尺寸1600 mm×750 mm×1700 mm

2、基础控制区用于基本的传感数据采集与输出控制实验

3、智能家居电器安防管理系统模拟智能家居应用

4、智能家居生态园艺管理系统模拟家居园艺应用

5、智能书架管理系统利用RFID技术，顺利获得软件对产品模块进行管理

6、电源及配件给予3V、5V、12V等电源接口，以及电源适配线缆。

7、串口及配件通用串行接口扩展到桌面，以方便模块与PC通信，给予串口线缆

（2）基础控制区

智能家居安装维护操作台基础控制区，集成了多种传感器和输出控制设备，学生利用ZigBee协调器、路由器、传感控制节点板，采用多种无线技术完成环境数据采集和控制实验，组网实验，同时也可以进行组合创新实验。基础控制区功能

1、温湿度传感器模块采集环境的温度与湿度

2、光敏传感器模块采集环境的光照强度

3、烟雾探测传感器模块模拟安防中的烟雾探测

4、人体感应传感器模拟安防中的入侵检测

5、紧急呼救按键模块紧急呼救求助按钮

6、数码管模块模块温度显示等

7、LED灯模块模拟室内照明

8、直流电机模拟空调风扇等家电设备

9、步进电机模块电动窗帘、洗衣机等设备

10、继电器输出（灯）模拟环境加温设备

11、自动灌溉模块输出

12、土壤温度传感器

（3）智能家居电器安防管理系统

1、智能家居电器安防管理系统实现家居环境监测、智能家电自动控制、安防系统与报警、远程监控等功能

2、顺利获得ZigBee协调器和传感控制节点组成无线网络，采集室内温度、湿度和光照度，实现燃气与烟雾探测、入侵探测、门窗防撬，紧急求助报警等功能，并将采集的数据传输到服务器，对模拟的家电设备进行控制功能

3、温湿度传感器模块采集环境的温度与湿度

4、光敏传感器模块采集环境的光线强度

3、烟雾探测传感器模块用于安防中的烟雾探测

4、燃气探测传感器模块用于安防中的燃气探测

5、人体感应传感器模块模拟安防中的入侵检测

6、干簧门磁模拟安防中的门窗防撬

7、紧急呼救按键模块紧急呼救求助按钮

8、数码管模块2位数码管，模拟空调温度设定

9、LED灯模块一组四只LED灯，模拟室内照明

10、直流电机模拟空调风扇等家电设备

11、步进电机模块电动窗帘、洗衣机等设备

12、ZigBee传感控制节点利用ZigBee协调器，顺利获得传感控制节点采集多种传感数据，并进行输出控制。

13、网络摄像头采集捕捉视频图像，远程实时动态摄像监控。

14、继电器控制模块，顺利获得传感器I/o输出控制模块。

15、压力传感模块，可检测气压，重压等外力压力信号。

16、红外对射周界防范模块，检测直线人体感应穿越信号。

（4）智能书架管理系统

1、物联网智能书架管理系统包含了一个RFID智能货架，它由RFID高频读写器、天线多路器和若干平板天线构成，书架内嵌的平板天线采用水平方式放置，平放于每层书架的底部，每层书架放置一组数码管输出，用于显示当前该层书架的数量。将基础实验中使用的每个设备当作书籍，在其底部贴上电子标签（写入货品信息），平放于书架的天线上，保证能够读取到货品信息。使用时要领用和归还。

2、无线传输库管信息，顺利获得RFID高频读写器读写图书惑货物进出入管理，及数量，及时在对应的一组电子显示屏上显图书数，借出或出库信息等。

（5）智能家居生态园艺管理系统

1、采用无线传感网络技术，可定时采集空气温度、空气湿度、CO2浓度、光照强度，土壤温度和水分等，来取得作物生长的最佳条件，顺利获得自动调节温室环境、实现温室集约化、网络化远程管理。

2、利用ZigBee协调器，顺利获得传感控制节点将环境监测数据传输到服务器，并以图表方式显示给用户，当监测数据出现异常时，可利用软件网络实现对温室设备（温、光、气、水等）的自动控制，也可以顺利获得Internet网络远程监测环境信息和设备运行状态等。

智能家居生态园艺管理系统功能

3、温湿度传感器模块采集温室环境的空气温度与湿度

4、光敏传感器模块采集温室环境的光照强度

5、CO2传感器模块监测温室环境空气中的CO2浓度

6、加热器给予真实温室大棚内环境加温，实现温室恒温控制。

7、直流电机模拟温室大棚内风机/换气设备

8、继电器输出（灯）模拟温室大棚内补光灯

9、电磁阀水阀模拟开闸放水，实现对土壤微喷灌溉

10、ZigBee协调器组建ZigBee无线网络，将传感控制节点采集的数据传输到服务器进行处理。

11、ZigBee传感控制节点利用ZigBee协调器，顺利获得传感控制节点采集多种传感数据，并进行输出控制。

12、无线调光模块，顺利获得光敏传感过通节点模块进行远程无线改变实时照度。

13、自动万向喷灌器，实现土壤全方位进衍灌溉的模拟。

（6）产品组件参数

1、温湿度传感器主要参数

输入电压 DC 5V

测量范围温度　-40℃～120℃

湿度0～100%RH

测量精度温度±0.5℃

湿度±4.5%RH

2、光敏传感器主要参数

输入电压DC 5V

测量范围0～200000LUX

测量精度±20LUX

3、烟雾传感器主要参数

输入电压DC 5V

测量范围0～2000PPM

测量精度±50PPM

4、可燃气体传感器主要参数

输入电压DC 5V

测量范围0～2000PPM

测量精度±50PPM

5、红外人体传感器主要参数

输入电压DC 5V

工作波长6～14μm

灵敏度3300W/V

输出信号 >2.2V

6、摄像头主要参数

接口类型USB 2.0

分辨率800X600

最大帧频30FPS

对焦范围 >6mm

视场 >50mm

曝光控制自动（在范围22000:1内）

系统支持Windows 7，Windows Vista，Windows XP

7、直流电机主要参数

输入电压DC 5V

额定转速7000 rpm

预计寿命25 °C时预计寿命40000小时

最大风量9.0 m³/h

噪音指标<31.0 dbA

工作温度-10℃～60℃

8、步进电机主要参数

输入电压DC 5V

步进角度5.625 x 1/64

减速比1/64

噪音指标 <35.0 dbA

牵入转矩300gfcm

摩擦转矩600～1200gfcm

数码管主要参数

输入电压DC 5V

数码管显示位数2位

显示数值范围0～99

9、LED主要参数

输入电压DC 5V

LED灯数量4个红色LED

预计寿命30000～50000小时

10、求助按键主要参数

输入电压DC 5V

预计寿命100,000次

反应时间 <100ms

工作温度 -30℃～70℃

11、继电器主要参数

触点形式一开一闭

线圈电压DC 5V

触电电压DC 12V

线圈功率0.36W

吸合电流70mA

释放电流0mA

触点电流 <10A

预计寿命100,000次

12、RFID货架读写设备主要参数

产品尺寸读写器180X140X38mm（不含天线及固定部分）

天线多路70X60X22mm（不含天线及固定部分）

平板天线70X70X10mm（不含天线及固定部分）

输入电压DC 12V

支持天线数标配12个，最大16个

天线切换时间1S

支持标准 ISO14443A，ISO15693

读卡距离 0-7cm

读卡时间 1-2ms

工作频率 13.56MHz

支持接口 RJ45，RS232

工作温度 -20℃～60℃

智能家居样板操作间

1、整套设备采用钢结构及铝合金型材承重支架，组成半封闭实训环境；模拟真实家居环境。

2、钣金采用1.5加厚型钢板，数控冲铣网孔、便于学生组装设备及布线实习；

3、实训工位整体色调一致、整个系统采用烤漆工艺，确保产品不易生锈、易维护和保养；

4、模块化设计，标准连接件，积木式架构，可随意组装成各种结构，便于维护、拆卸和运输。

5、样板间顶部钢板采用滑块式前置型固定法。侧板采用挡片式后置式固定法；侧面靠下装有活动桌面，必须采用前置式固定法，牢固可靠，保证安全；

6、样板间上固定线槽，线槽内布置实训专用的电源线；支持每一个实训所用部件的供电；

7、温湿度传感器：采用CMOS过程微加工专利技术，确保产品具有极高的可靠性和出色的长期稳定性。该传感器由电容式聚合体测湿组件和能隙式测温组件组成，并与 A/D转换器以及数字接口在单晶片中无缝结合，使得该产品具有功耗低、反应快、抗干扰能力强等优点。

8、电子门禁：安装在每个工位的侧面，学生顺利获得刷卡和集中控制方式可控制门禁通行；强制门状态为常开或者常闭功能；射频频率：315MHZ。

9、烟雾探测器：一种半导体气体感测器，它用来侦测生物性的挥发性气体，它的电阻值随着大气所含的气体的增加而减少，这种电阻的减少现象，便是用来侦测气体的电气输出信号。

10、安装配套实训部件：换气扇 1个、旋转式警示灯（不带蜂鸣器）1个、节能灯2个、梯子1个、万用表测量表1只、32英寸LED液晶电视1台、挂壁式空调1台、电动窗帘1套、DVD、无线摄像机、挂式音响

11、智能开关，智能插座，吸顶灯、萤石智能监控等。

智能网关

控制主机：

主机尺寸：205x 150 x 30 (mm)

外形颜色：黑色（带蓝色呼吸灯）

电压：DC9V

功率：0.5W

重量：1200g

环境：温度：－20℃-＋60℃；湿度：10%-95%

外置315M、GSM天线，标准以太网接口

SIM卡接口、RS232串行通信接口

无线载波频率：ASK:315MHz+/- 150KHz /; Zigbee:2.4GHz

拥有800路发射通道

GSM蜂窝频率：GSM   850/900/1800/1900M

参数：

无线控制协议：2262、1527编码，PT2262编码的震荡电阻、地址码、数据码可任意配置。

无线控制距离：配备了大功率315MHz无线射频发射装置，发射距离理论值空旷地约4000米，实测可以穿透4-5层楼

Zigbee 2.4G 双向通信模块：可以连接各类兼容KinCony的Zigbee协议的相关产品，支持双向通信。

无线输入通道：40路无线输入。

无线红外控制：标准38KHz红外线编码发射，使用时结合红外线转发器可以进行360度全方位控制。

8组定时控制：可定时驱动所有输出和更换工作场景，掉电时钟保持。可自由配置星期规律，实现不同的定时方案。

16组来电控制(短信控制)：来电进行(接收短信内容)电话号码识别后，控制输出和更换工作场景，可设置16个电话号码(短信内容)作为情景模式触发源，电话号码(短信内容）可任意编辑。

40组无线传感器控制：40路无线传感器触发信号，控制输出和更换工作场景，可设置16个电话号码作为情景模式触发源。

50组情景控制：每种场景支持30路输出组合操作。用户可根据自己的需求配置触发命令：

触发命令来源：1、定时 2、电话 3、短信 4、无线输入

情景模式控制输出对象：1、无线 2、红外 3、电话 4、短信 5、设防 6、解防

带加密功能的网络控制功能，支持局域网、宽带网、GPRS、WiFi等网络系统。

支持远程TCP客户端访问和监控，支持WindowsXP、Windows7平台

支持移动手机平台客户端软件、支持安卓Android、iPhone4以上系列等手机或PAD平板。

支持远程动态域名地址DDNS功能，可以固定域名访问。

支持P2P穿透方式访问主机，杜绝了动态域名的不稳定性。

支持远程网络固件升级，业内首创，主机固件有更新，只需顺利获得网络即可升级，而无需将主机寄回我司。

网关：

屏幕尺寸:12英寸

是否PC平板二合一: 是

核心数:八核心

颜色分类:白金（10.6寸八核可通话）

网络类型:4G

热门功能:WiFi/重力感应/HDMI/3G外挂/U盘外挂电话蓝牙 GPS

处理器型号MT6592

存储容量:16GB

操作系统:安卓5.1

分辨率:2560x1600

触摸屏类型:电容屏

CPU主频:2.0GHZ

内存容量:128GB

是否支持蓝牙:支持

摄像头类型:双摄像头

存储类型:固态硬盘

接口类型:音频接口 USB SIM卡音

环境监测套件

ZigBee协调器

1.支持顺利获得JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。

2.Zigbee协调器支持RS232

3.射频芯片：TI CC2430

4.Flash容量：128KB

5.工作频率：2.4GHz-2.4835GHz

6.传输速率：250 kbps

7.通讯协议标准：IEEE 802.15.4

8.传输距离：室内30m，室外100m

9.数据通讯接口：RS232

10.天线接口：2.4G SMA天线

11.工作电压：电池DC 3.3V；外部电源适配器DC 6V-12V，典型5V

12.工作电流：<120mA

13.供电方式：外部电源适配器/JTAG接口

14.温度：-20℃～+70℃

15.工作湿度：5%RH～90%RH

Zigbee传感控制节点

1.每个Zigbee传感控制节点能够同时支持下列传感器和执行器件：LED灯接口,温湿度传感器,气体传感器,人体感应,干簧管,直流电机,继电器,步进电机,数码管同时工作

2.射频芯片：TI CC2430

3.支持顺利获得JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。

4.Flash容量：128KB

5.工作频率：2.4GHz-2.4835GHz

6.传输速率：250 kbps

7.通讯协议标准：IEEE 802.15.4

8.传输距离：室内30m，室外100m

9.天线接口：2.4G SMA天线

10.工作电压：电池DC 5V；典型5V

11.工作电流：<3A

12.供电方式：4种供电模式。

①、3v直流干电池现场供电；

②、顺利获得仿真下载器供电；

③、外接DC5V电源供电；

④、顺利获得主板数据接线顺利获得电脑供电等方式；

13.工作温度：-20℃～+70℃

14.工作湿度：5%RH～90%RH

智能家居套件

Zigbee协调器

1、支持顺利获得JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。

通讯接口：Zigbee协调器支持USB通讯，选RJ45接口

射频芯片：TI CC2530

Flash容量：256KB

工作频率：2.4GHz-2.4835GHz

传输速率：250 kbps

通讯协议标准：IEEE 802.15.4，Zigbee 2007Pro

传输距离：室内50m，室外100m

天线接口：板载天线

2、工作电压：电池DC 3.7V；外部电源适配器DC 5V ,板载电池充电。

工作电流：<40mA

供电方式：外部电源适配器/JTAG接口

温度：-20℃～+70℃

工作湿度：5%RH～90%RH

键盘接口：五向键

显示接口:128X64 LCD显示屏

Zigbee传感控制节点

1、支持顺利获得JTAG接口进行嵌入式程序的写入、调试。

通讯接口：支持USB通讯、TTL UART通讯

射频芯片：TI CC2530

Flash容量：256KB

工作频率：2.4GHz-2.4835GHz

传输速率：250 kbps

通讯协议标准：IEEE 802.15.4 ，Zigbee 2007Pro

传输距离：室内50m，室外100m

天线接口：板载天线

2、工作电压：电池DC 3.7V；外部电源适配器DC 5V ,板载电池充电

工作电流：<40mA

供电方式：外部电源适配器/JTAG接口

温度：-20℃～+70℃

工作湿度：5%RH～90%RH

其他配件

1、传感控制节点外壳

2、无线路由54M

3、节点继电器板

4、节点继电器板外壳

5、电压继电器板

6、电压继电器板外壳

7、红外学习模块

8、红外学习模块外壳