HYWLW-1B型物聯網—智能家居綜合實訓係統
一、概 述
物聯網技術是(shì)非常廣闊的市場前景的巨大市(shì)場。根據物聯網的(de)三層特征,首先對於物(wù)聯網感知層的教學,平(píng)台提供了多種射頻識別和傳感器節點和(hé)路由器網絡等硬(yìng)件和網(wǎng)絡協議的和數據采集控製軟(ruǎn)件等資源(yuán)。對於物聯網網絡層教學,平台提供了功能強大的以ARM處(chù)理器為內(nèi)核的網關硬件和自主研(yán)發(fā)的網關核心軟件(jiàn),不僅能完成(chéng)多種無線網絡管理,傳感器(qì)和射頻識別信息處理,而且(qiě)還可以通(tōng)過不同無線(xiàn)和有線網絡路徑,將數據傳輸(shū)到物聯網網絡中心(xīn)服務器數據庫(kù)和(hé)互聯網;平台網絡監控軟件,可以在PC上直觀方便(biàn)的完成對各種網(wǎng)絡的監控、數據庫管理、網絡維護和拓撲/曲線顯示,並且具有無線網絡狀態監控等多種高級網(wǎng)絡監控功能。物聯網應用層的(de)教學開發,用戶可以使用平台提供的感知層,網絡層部件,像搭建積木一(yī)樣,構建不同的應用係統,實現智能交通,智慧城市,智慧農業,智能家居等等應(yīng)用。
物聯(lián)網是一種通過射頻識別、紅外感應器、全球定位係(xì)統、激光掃描器等信息傳感(gǎn)設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連(lián)接(jiē)起(qǐ)來,進行信息交換和通訊(xùn),以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控(kòng)和管(guǎn)理的網絡。該技術是集傳感技術、通信技術、網絡技術、計算機(jī)技術、控製技術等多種技術於一體的綜合應用學科。物(wù)聯網由應用層、網絡(luò)層、感知層等三(sān)層結構組成。

物聯網的(de)一般體係結構
物聯網的用途極為廣泛,遍及智(zhì)能交通、環境保護、政(zhèng)府工作、公共安全、智(zhì)能家居、工業監測、個人(rén)健康(kāng)、現代物流、智能電網等多個(gè)領域(見下圖),其前景非常廣(guǎng)闊。物聯網被(bèi)稱為繼計算機、互聯網之後,世界信息產業的第三次浪(làng)潮。

物聯網的應用
其中智能家居是目前物(wù)聯網發展較快的一(yī)個典型應用,是物(wù)聯網技術的一個縮影(yǐng)。智能家居是以(yǐ)住宅為平台,兼備(bèi)建築、網絡通信、信息家電、設備自(zì)動化,集係統、結構、服務、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環保(bǎo)的居住環境。
可以預計(jì),未來社會對智能家居行業高技能人才(cái)的需求會越來越多,高校(xiào)、職業院(yuàn)校的專業設置(zhì)和人才培養也應緊緊(jǐn)圍繞社會和行業的需求展開,電子信息類專(zhuān)業作為我國高職院校中開設數量專業,在智能家居方(fāng)向的人才培養迫在眉睫。同(tóng)時,智能家居的技術構成與電子信息專業的課程設置具有(yǒu)高度的(de)重合性也為(wéi)智能家居方向的人才培養提供了(le)便利,也就(jiù)是說電子信息專(zhuān)業是適合(hé)開展物聯網應用-智(zhì)能家居教學的。
二、本係統的特點
1、跟蹤電子信息技術的(de)發展趨勢(shì)
物(wù)聯網技術是近幾年發(fā)展起來的一門綜合性應用技術,將對(duì)未來社會的發展和人(rén)們的(de)生活產生深遠的影響。本實訓教學環境項目(mù)以智能家居為(wéi)載(zǎi)體,通俗易懂。融合了射頻識別(bié)、電子技術、嵌入式技術、網絡技術、計算機技術和係統集成,完整地表達了一個物聯網(wǎng)係統的體係結構和運(yùn)行原理。
2、理念的先進性
本係統緊(jǐn)扣當前物聯網發(fā)展的熱門應用領域和發展趨勢,從一開始設計就考慮到了物聯網未來若幹年的政策傾向、技術和(hé)應用趨勢,在目前國內較早地提出在高校教育中引入物聯網教學、實訓平台的理念(niàn),並做了大(dà)量的市場調研和技術積累工作,填補(bǔ)了國(guó)內高等教(jiāo)育領域(yù)物聯網教學平台的空白;
2、內容上的高(gāo)度集成性
與其它實訓平台相(xiàng)比(bǐ),本係統由於(yú)囊括了物聯網基本通(tōng)信和網絡技術、RFID技術(shù)、傳感和控製技術、嵌入式係統工程開發技(jì)術和智能家居應用等各大部分,把這些原先分散的學科(kē)和技術融合在一起集成到一個實訓平(píng)台上,能更有效的引導學(xué)生從小型的實驗式項目開發一步一步的深入到係統級(jí)的項目開發(fā)上來;
3、功(gōng)能上的實(shí)用性
我們將各種(zhǒng)先進的物聯網技(jì)術適當解(jiě)剖,尋(xún)找物聯網實際應用(yòng)與教育(yù)實際情況的佳(jiā)交叉點,將這些交叉點作為本係統的主要內(nèi)容,這樣既能緊扣當今物聯網技術的發展潮流,同時兼顧了高(gāo)校物聯網教育的(de)實際情況,讓學校可以有的放(fàng)矢(shǐ),讓學生(shēng)可以(yǐ)輕鬆、高校的掌握這些物聯網的實用技(jì)術;
4、結構上的靈活性
本係統大量引入模塊化的設計思想,教師和學生可以根(gēn)據自己需要將各種模塊隨意組合起來搭建各種適合自己的學習情境,有效的幫助學生完成課(kè)程(chéng)設計、課外實踐活動和學術比賽;
5、實訓項目的可擴展性
經過我們精心的(de)設計,實訓環(huán)境不受企業產品的設計限製,教(jiāo)師在設計實訓項目時擁有更大(dà)的發(fā)揮空間,而且還(hái)可以與本(běn)公司開展開源項目合作(zuò)開發,有目的、有重(chóng)點(diǎn)地發展校企(qǐ)合作;
6、操作上的安全性
實訓平(píng)台中充分地考慮了學生(shēng)操作上的誤區,設計了大量有效的保護功(gōng)能(néng),讓學生可以安全、可靠地進行項目學(xué)習、實踐和二次開發。
三、實訓環境設計理念
1、各種技術匯集一身
物聯網(wǎng)技術集成了RFID技術、傳感技術(shù)、通信技術、智能控製和智能數據處理等眾多技(jì)術(shù)於一身,所涉及學科領域之廣、技術門類之多導致很難在(zài)教學中全部講授,必須在(zài)物聯網這個大範疇下找到一個(gè)應用子集,讓學生能親手去(qù)接觸、學習和實踐(jiàn),這樣才能培養出具(jù)有係統級實(shí)踐能力(lì)的高素質物聯網技術應用人才。智能家居就是物聯(lián)網範疇中(zhōng)一個很好的應(yīng)用子集,本(běn)物聯網(wǎng)實訓環境以(yǐ)通俗(sú)易懂的智能家居係統為案例,從單個家用電器的智能(néng)控製(zhì)的實訓開始,到智能家電的網絡控製(zhì),到整個智能家居係統的集成和調試。
2、係統設計充分(fèn)地考慮了單一技術和係統集成能力的培養
係統采用網孔板和功能模塊(kuài)化的設計理念,使學生既能對各模(mó)塊、單一技術的認識、安裝和調試技能的訓練,還能訓練學生係統接線與集成能力,使之建立物聯網(wǎng)係統的概念。
3、引領的作用
以具體的物聯網智能家居作(zuò)為載體,說明物聯網的表現形式,引導高校和職業院校的課程或(huò)專業的建設思路。
4、建立互聯通信標準的概念
以智能家居技術與應用實訓環境中(zhōng)的互聯通信標準實訓教學,幫助學生建立(lì)在網絡係統中通信標準的概念;
5、對電子信息專業的課程具有很好的繼承性
電子信息專業的課程設置通常有模擬電子技術、數字電子技(jì)術、電子線路、微處理器技術、PROTEL、計算(suàn)機網絡技術、測量(liàng)技術、傳感器技術、電子產品安裝工藝等課程,這些課程都可以(yǐ)作為物聯網技(jì)術的基礎課(kè)程。在此(cǐ)基礎上再增加(jiā)一些有關物聯網技術的課程,如(rú)無線射頻(pín)識別技術、嵌入式技術、總線技術等,學生便可以勝任智能家居係統的安裝、維護以及部分的設計工作了。
四、實訓內容(róng)
1、智能網(wǎng)絡家電(diàn)實訓(xùn)
1)客戶端TCP網(wǎng)絡編程(chéng)實驗
2)客戶端UDP網絡(luò)編程實驗
3)門禁控製模塊原理與(yǔ)程序設計
4)燈光控製模塊原理(lǐ)與程序設計
5)插座控製模(mó)塊(kuài)原理與程序設計
6)智能窗簾控製模塊原理與程序設計
7)智(zhì)能電視機控製原理與程序(xù)設(shè)計
8)智能電飯鍋控製原理(lǐ)與程序設計
9)智能熱水器控製原理與程序設計
10)智能洗衣機控製原理與程序設計
11)智能空調控製原理與程序設計
2、家居安(ān)防實訓
1)溫度檢測原理與程序設計(jì)
2)濕度檢測原理與程序設計
3)光強(qiáng)度檢測原理與程序設計
4)可燃氣體檢(jiǎn)測原理與程序設計
5)煙霧檢測原理與程序設計
6)熱釋電人體感應傳感原理與程序設計
7)聲音檢測原理與程序設計(jì)
8)視頻監控原理與程序設(shè)計
3、射頻識別技術實訓
1)RFID技術(shù)概述
2)寫標簽實驗
3)串口讀標(biāo)簽實驗
4)GPRS讀標簽實驗
5)以太網讀標(biāo)簽實驗
6)RFID身(shēn)份驗證實(shí)驗
7)旅客行李識別跟蹤係統實驗
4、ARM7(STM32)係統實訓
1)搭建開發環境(jìng)和調(diào)試環境(jìng)
2)認識STM32開發框架
3)LED指示燈和主板按(àn)鍵
4)串口調試終端的建立
5)流水燈控製
6)板載按鍵掃描
7)蜂鳴器(qì)驅動
8)實時時鍾實驗
9)紅外線數據收發
5、ARM9(S3C2440)係統實訓
1)服務器端TCP網絡編程實驗
2)服務器端UDP網絡編程實驗(yàn)
3)Qtopia-2.2.0移(yí)植和開發環境搭(dā)建
4)Qt基礎界(jiè)麵開發實驗
5)數據庫管理和數據存儲實驗
6、網絡布線實訓
1)常用傳輸介質與傳輸特性概述
2)網絡綜合布線係統(tǒng)標準與設計
3)以(yǐ)太網綜(zōng)合布線與(yǔ)配置
4)ZigBee網絡搭建與配置
5)GPRS網絡搭建與配置(zhì)
6)藍牙網(wǎng)絡搭建與配置
7)WiFi網絡搭建與配置
7、係(xì)統(tǒng)綜合訓練(liàn)
1)智能家居遠程監控係統實訓
2)智能家居個性化(huà)模式設計實訓
3)校園傳感網絡係統實(shí)訓
五、技術條件
1、整機容量:≤2.5kVA
2、工作電源:AC1N/220V/50Hz/15A
3、尺寸:L×W×H=1.8m×1.6m×2.2m
4、重量:300kg。