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智能家居網板間(工業級)
發布日期:2017-04-24   點擊次數:6755

1. 系統簡介
智能家居工業級網板體驗間(SeaIOT-eHome)是針對高等院校物聯網實訓的需求博电竞登录-博电竞官网,綜合運用傳感器采集、設備控制、無線傳感器網絡、嵌入式系統、網絡通信、中間件等物聯網技術以及多學科技術的交叉融合,依托部署在網板上的各種傳感器節點博电竞登录-博电竞官网、控制節點、智能網關、智能終端實現家居生活環境的智能安全監測、智能安防監測、智能報警、智能設備控制、遠程視頻監控、網絡化遠程監控等功能博电竞登录-博电竞官网,貼近實際智能家居系統,為物聯網專業教學提供了一個完備的應用實訓系統博电竞登录-博电竞官网。
2. 系統構成
智能家居工業級網板體驗間利用各種傳感器測量家居環境參數博电竞登录-博电竞官网,結合嵌入式數據庫存儲技術將歷史數據統一保存管理博电竞登录-博电竞官网;利用無線傳感器網絡統一管理各個節點博电竞登录-博电竞官网;利用自動控制理論和反饋控制理論實現智能控制與無人值守;利用嵌入式Linux系統實現智能網關;利用Android系統實現智能終端,促使學生了解物聯網技術在智能家居等現實環境的應用博电竞登录-博电竞官网;采用可靈活組裝的網孔板模式,可同時8組、每組3-6人實訓使用;并同時配置各種工業級設計物聯網節點及相關實訓耗材。
2.1 系統外觀
 
2.2 系統拓撲
 
系統構成拓撲圖
3. 硬件資源
    智能家居工業級網板實訓系統主要由感知設備、安防門禁設備、控制設備、監控設備、智能網關博电竞登录-博电竞官网、智能終端、以及鋁合金鋼架結構組成。
1) 感知設備
主要由傳感器調理板、ZigBee通信模塊以及接口底板組成博电竞登录-博电竞官网。本系統傳感器包括空氣溫濕度傳感器(工業級)、光照度傳感器(工業級)、二氧化碳傳感器(工業級)、燃氣探測傳感器(工業級)、煙霧探測器(工業級)、以及紅外探測器(工業級)等,可根據客戶需求定制不同類型的傳感器節點。
2) 安防門禁設備
由可視門口機博电竞登录-博电竞官网、視頻顯示器、密碼系統博电竞登录-博电竞官网,機械帶反饋電子鎖,一鍵開門按鈕,指紋識別系統博电竞登录-博电竞官网、門磁探測器組成,實現指紋錄入權限解鎖博电竞登录-博电竞官网,密碼解鎖,密碼加身份識別解鎖,一鍵解鎖等功能博电竞登录-博电竞官网。
3) 控制設備
主要由執行設備博电竞登录-博电竞官网、ZigBee通信模塊以及接口底板組成。因被控對象不同,主要分為交流供電型控制設備、紅外控制設備。交流供電型控制設備,主要包括控制器和交流電器,控制器封裝在標準的86盒內,交流電器只需插入86盒的兩相或三相插座內即可實現電器的開關控制,如照明燈、警笛、窗簾、電視博电竞登录-博电竞官网、音響、空調等博电竞登录-博电竞官网。紅外控制設備主要是學習遙控器的編碼,用一個紅外控制設備代替多個遙控器,如電視、空調等。
4) 監控設備
它是一種視頻服務器,具有IP地址和MAC地址,用于網絡視頻監控,包括三種攝像機(網絡槍機、網絡半球機網絡攝像機球機)。
5) 智能網關
安裝在本地,主要由嵌入式主板組成博电竞登录-博电竞官网,封裝在模具內,美觀大方博电竞登录-博电竞官网。嵌入式主板集成ZigBee無線通信模塊,可設計為ZigBee協調器或路由器,分別用于建立ZigBee網絡或維護ZigBee網絡。主板也集成了WiFi模塊博电竞登录-博电竞官网,用于連接無線路由器,降低以太網布線的復雜度。主板留有GPRS、3G模塊的接口博电竞登录-博电竞官网博电竞登录-博电竞官网,可根據客戶需求集成移動通信模塊。
6) 智能終端
Android平板電腦,運行智能家居軟件,實現家居環境監測、設備遠程控制、以及視頻監控等功能。
7) 鋼架結構
整體采用鋼結構及鋁合金型材承重支架,組成半封閉實訓環境,模擬真實家居環境。
4. 軟件資源
  系統軟件默認采用C/S結構博电竞登录-博电竞官网,主要包括無線網絡傳感器數據透明傳輸軟件、智能網關基于Qt的智能家居系統軟件、基于Android的智能家居系統軟件博电竞登录-博电竞官网、基于C#的智能家居系統軟件。同時系統提供基于B/S體系結構的智能家居網絡化遠程監控軟件博电竞登录-博电竞官网。
    1)服務器端管理平臺軟件
  物聯網智能視頻監控服務端軟件是新一代的大型智能監控管理軟件,為用戶構建跨區域、跨網絡大型監控系統,并提供完整的解決方案。具有分布式設計與模塊化結構,C/S和B/S網絡結構,人性化操作界面,基于網絡的分布式視頻數據集中管理與存儲,還具有強大的智能識別與智能分析處理功能。同時支持監控室多畫面查看、單畫面的放大查看、監控點未連接顯示列表、畫面遮擋設置博电竞登录-博电竞官网博电竞登录-博电竞官网、遠程云臺控制、視頻錄像檢索與回放、設備日志管理、報警日志管理博电竞登录-博电竞官网、操作日志管理、報警方式與顯示設置博电竞登录-博电竞官网、網絡傳輸模式設置功能、報警功能開啟與屏蔽和用戶管理與權限分配等功能。
    2)遠程客服端軟件
  物聯網智能視頻監控PC客戶端軟件是用戶操作和瀏覽視頻的可視化界面,為用戶提供面向局域網和廣域網的視頻查看與報警管理功能博电竞登录-博电竞官网。具有分布式設計與模塊化結構,C/S和B/S網絡結構,人性化操作界面,基于網絡的分布式視頻數據查看,智能報警模式多樣且可靈活設置等優勢。同時支持設備管理與在線設備顯示、監控點未連接顯示列表博电竞登录-博电竞官网、監控現場實時查看、視頻錄像檢索與回放、設備日志管理、報警日志管理博电竞登录-博电竞官网、操作日志管理和報警方式與顯示設置等功能。
    3)遠程手機端軟件
  物聯網智能視頻監控3G手機客戶端軟件提供用戶操作和瀏覽視頻的可視化界面,基于目前較新的3G網絡實現視頻監控現場的查看博电竞登录-博电竞官网。采用B/S網絡結構,人性化操作界面博电竞登录-博电竞官网,基于網絡的分布式視頻數據查看,智能報警模式多樣。支持用戶進行主動查看與報警查看功能,移動性很強,任何時間任何地點的3G信號覆蓋區域內都可使用博电竞登录-博电竞官网。支持設備管理與在線設備顯示、支持監控點未連接顯示列表博电竞登录-博电竞官网、支持監控現場實時查看、支持中國移動基于TD-SCDMA技術制式、支持中國電信基于CDMA2000技術制式、支持中國聯通基于WCDMA技術制式博电竞登录-博电竞官网。)
4)基于Web的智能家居網絡化監控軟件
該軟件以智能網關為Web服務器,結合CGI應用程序接口博电竞登录-博电竞官网、檢測與控制應用程序、以及HTML網頁,為用戶提供B/S方式的訪問與控制傳感層節點的平臺。

5. 系統功能

Android平板監控終端GUI界面

Web網頁監控終端界面

智能網關QT監控界面

基于C#的PC端智能家居界面

 

2. 環境自動監測與調節功能
通過溫濕度傳感器、光照度傳感器對室內居住環境的狀態進行24小時實時監測,所有監測數據可以實時顯示在智能網關、PC監控服務器博电竞登录-博电竞官网、平板電腦監控終端的GUI界面上博电竞登录-博电竞官网。系統可以通過預置的上下限,自動控制空調、窗簾的開關狀態博电竞登录-博电竞官网,調節居室環境。

Android監控終端GUI界面

Web網頁監控終端界面


3. 安全自動監測與報警功能
通過煙霧探測器、燃氣探測器模擬對居室火情博电竞登录-博电竞官网、煤氣泄漏等進行實時監測,所有監測數據可以實時顯示在智能網關、PC監控服務器、平板電腦監控終端、Web監控終端的GUI界面上。系統可以通過預置的聯動關系和設置異常氣體濃度上下限,自動控制警笛報警,控制加濕器、窗簾等設備打開,調節居室環境。
4. 安防自動監測與報警功能
通過門磁探測器博电竞登录-博电竞官网、人體感應探測器、指紋識別器、可視門禁系統等對居室進行全方位實時監測,所有監測數據可以實時顯示在智能網關博电竞登录-博电竞官网、PC監控服務器、平板電腦監控終端博电竞登录-博电竞官网、Web監控終端的GUI界面上。一旦出現危險情況(如火災、煤氣泄漏或緊急求助)或非法入侵,智能家居控制系統就會通過預置的聯動關系,自動控制警笛報警,及時播放險情,發送警情短信。用戶可以通過平板電腦啟動網絡攝像頭查看居室環境,遠程控制窗簾、門鎖,處理警情等。另外,門口機和室內機之間可實現可視對講。
5. 智能家電控制功能
智能控制支持自動控制與手動控制兩種方式博电竞登录-博电竞官网博电竞登录-博电竞官网。自動控制由用戶設置傳感器節點與控制設備的對應、以及閾值設置即可實現。手動控制可通過智能網關、Android智能終端、PC監控服務器博电竞登录-博电竞官网、Web監控終端等四種不同的方式對吸頂燈、臺燈、警笛、窗簾等進行開關控制博电竞登录-博电竞官网,對電視、音響、空調等遙控開關類設備進行紅外遠程開關、調節控制。
1)智能燈光控制系統
把所有能控制的電器組成一個管理系統,除了可以實現本地對家電的控制之外,還可以通過遙控博电竞登录-博电竞官网、場景以及互聯網等多種控制方式實現對電器的智能管理與控制。并且可以與環境監控系統結合,實現自動智能化管理。
(1)燈光情景控制模式:通過對智能開關的組合學習,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:全開全關模式博电竞登录-博电竞官网、家庭影院模式、會客模式、起早模式等;
(2)聯動控制:燈光博电竞登录-博电竞官网、電器(模擬空調)、電動窗簾三者的控制可以通過情景 控制模式聯動,如門磁可以設定與燈光、窗簾、電器等設備的聯動工作博电竞登录-博电竞官网。比如:回家開門后,燈光打開博电竞登录-博电竞官网、窗簾開啟、空調開啟等聯動工作。
2)電動窗簾系統
對窗簾進行智能控制和管理,可用軟件遙控實現對窗簾的開關、停止等控制,以及一鍵式場景效果的實現。
6. Web遠程監控功能
系統支持網絡化遠程監測與控制功能。將智能網關與PC機處于同一個局域網內,在PC的瀏覽器上輸入智能網關Web服務器地址,如192.168.1.20/FTRemote.html,即可打開A8 web服務器的主頁,主要實現傳感器實時采集、歷史數據、設備控制、視頻監控等功能。
互聯網遠程實時動態攝像監控博电竞登录-博电竞官网,可通過手機博电竞登录-博电竞官网、電腦實時動態監控樣板間的情況。

Web遠程監控主界面

Web遠程視頻監控


6. 教學資源
智能家居監控系統覆蓋了ZigBee無線傳感器網絡、Linux智能網關、Android智能終端、PC監控服務器、Web遠程監控等五部分,因此系統提供了豐富的課程實驗,包括zigbee基礎采集傳輸實驗,網關智能家居應用實驗,Android智能家居應用實驗,PC智能家居應用實驗、Web的智能家居網絡遠程監控實驗等博电竞登录-博电竞官网,一條線貫穿博电竞登录-博电竞官网,讓學生在實驗中逐步領悟物聯網的體系結構,關鍵技術以及實現方式,適合不同課程,不同側重點的教學、實驗和實訓。
7. 成功案例

重慶師范大學采用該平臺 

河南財政稅務高等??茖W校采用該平臺


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