HYWLW-1B型物聯網—智(zhì)能(néng)家居綜合(hé)實訓係統
一、概 述
物聯網技術是非常廣闊的市(shì)場前景的巨大市場。根(gēn)據物聯網的三層特征,首先對於(yú)物聯網感知層的教學,平台(tái)提供了多種射頻識別和傳感器節點和路由器網絡等硬件和網絡協議的(de)和數據采集控製軟件等資源。對於物聯網網絡層教學,平台提供了功(gōng)能強(qiáng)大的以ARM處理器為(wéi)內核的網關(guān)硬件和自主研發的網關核心軟件,不僅能完成多種無線網絡管理,傳感(gǎn)器和射頻識別信息處理,而且還可(kě)以(yǐ)通過不同無線和有線(xiàn)網絡路徑,將(jiāng)數據傳輸到物(wù)聯網網絡中心服務器數據庫和互聯網;平台網絡監控軟件,可以(yǐ)在PC上直觀方便的完成對各種網絡的監控、數(shù)據庫管(guǎn)理、網絡維(wéi)護和拓撲(pū)/曲線顯示(shì),並且具有無線網絡狀態監控等多種高級網絡(luò)監控(kòng)功(gōng)能。物聯(lián)網(wǎng)應用層的教學開發,用戶可以使用平(píng)台提供的感知(zhī)層,網絡層部(bù)件,像搭建積木一樣,構建不同的應用係統,實現智能交通,智慧城市,智(zhì)慧農業,智能家居等等應用。
物(wù)聯網(wǎng)是一種通過射頻識(shí)別、紅外(wài)感應器、全(quán)球定位係統、激光(guāng)掃(sǎo)描(miáo)器等信(xìn)息傳感設備,按約定(dìng)的協(xié)議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理(lǐ)的網絡。該技術是集傳感(gǎn)技術、通信技術、網絡技術、計(jì)算機技術、控製技術等多種(zhǒng)技術於一體(tǐ)的綜合應用學科。物聯網由應用層、網絡層(céng)、感知層等三層結構組(zǔ)成。

物聯網(wǎng)的一般體係結構
物聯網(wǎng)的用途極為廣(guǎng)泛,遍(biàn)及智能交通、環境保護、政府(fǔ)工(gōng)作、公共安全、智能家居、工業監測、個人健康、現代(dài)物流、智(zhì)能電網等(děng)多個領域(yù)(見下圖),其前景非常廣(guǎng)闊。物聯網被稱為繼計算機、互(hù)聯網之後,世界信息產業的第三(sān)次浪潮。

物聯網(wǎng)的應用
其中智能家居是目(mù)前物聯網發展較快的一個典型應用,是物聯網技術的一個縮影(yǐng)。智能家居是以住(zhù)宅為平台,兼備建築、網絡通信、信息(xī)家電、設備自動化,集係統、結構、服務、管理(lǐ)為一體的高效、舒適、安全、便利、環保的(de)居住環境。
可以(yǐ)預計,未來社會對智能家居行業高(gāo)技能人才的需求會越來越多,高校、職業院校的專業設置和人才(cái)培養也應緊緊圍繞社會和(hé)行業的需求展開,電子(zǐ)信息類專業作為我(wǒ)國高職院校中開設數量專業,在智能(néng)家居方向的人(rén)才培養迫在眉睫。同時,智能家居的技術構成與電子信息專業(yè)的課程設置具有高度的重合性也(yě)為(wéi)智能家居方(fāng)向的人才培養提供了便利,也(yě)就是說電子信息專業是適合(hé)開(kāi)展物聯網應用-智能家居教學的。
二、本係統的(de)特點
1、跟蹤電子信息技術的發展趨勢
物聯網技術是近(jìn)幾年發展起來(lái)的一門(mén)綜合性應用技術,將對未來社會的發展和人們的生活產(chǎn)生深遠的影響。本實訓教學(xué)環境項(xiàng)目以(yǐ)智能家居為(wéi)載體,通俗易懂。融合了射頻識別、電子技術、嵌(qiàn)入式技術、網絡技(jì)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行原理。
2、理念的先進性
本係統緊扣當前物聯網發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(zhèng)策傾向、技術和應用(yòng)趨勢,在目前國內較早地提出在高校教育中引入(rù)物聯網教學、實訓(xùn)平台(tái)的理念,並做了大量的市場調研和技術積累工作,填補了國內高(gāo)等教(jiāo)育領域(yù)物(wù)聯網教(jiāo)學平台的空白;
2、內容上的(de)高度集成性
與其(qí)它實訓平台(tái)相比,本(běn)係統由於囊括(kuò)了物聯網基本通(tōng)信和網絡技術、RFID技術、傳感和控製技術、嵌(qiàn)入式(shì)係統工程開發(fā)技術和(hé)智能(néng)家居應用等(děng)各大部分,把這些原先分散的學科和技術融合在一起集成到(dào)一個(gè)實訓平台上,能更有效的引導學生從小型(xíng)的實驗(yàn)式項目開發一步一步的(de)深入到係統級的項目開發上來;
3、功能上的(de)實(shí)用性
我們將各種(zhǒng)先進的物聯網技術適當解剖,尋找物聯(lián)網實際應用與教育實際情況的佳交叉點,將這些(xiē)交叉點作為本(běn)係統的主要內容,這樣既能緊扣當今(jīn)物聯網技術的發展潮流(liú),同(tóng)時兼顧了高校物聯網教育(yù)的實際情況,讓學校(xiào)可以有的放矢,讓(ràng)學生可以輕鬆、高校的掌握這些物聯網的實用技術(shù);
4、結構上(shàng)的靈活性
本係統大量引入模塊化的設計思想,教師和(hé)學生可以(yǐ)根據自己需要將各種模塊隨意組合起來搭建各種(zhǒng)適合自己的學習情境,有效(xiào)的幫助學生完成課程設計、課外實踐(jiàn)活動和學術比賽;
5、實訓項目的可擴展(zhǎn)性
經過我們精心的設計,實訓環境不受企業產品的設計限製,教師在設(shè)計實訓項目時擁有更大的發揮空間(jiān),而且還可以與本公司開展開源項目合作開發(fā),有目的、有重點地發展校企(qǐ)合作(zuò);
6、操作上的安全性
實訓平台中充分地考慮了(le)學生操作上的誤區,設計了(le)大量有效的(de)保護功能,讓(ràng)學生可以安全、可靠地進行項目(mù)學習、實(shí)踐和二次開發。
三、實訓環境設計理念
1、各種技術匯集(jí)一(yī)身(shēn)
物聯網技術集成了RFID技術、傳感技術、通信技(jì)術、智(zhì)能控製和智能(néng)數(shù)據(jù)處理等眾多技術於一身,所涉及學科領域之廣、技術門類之多導致很(hěn)難在教學中全部講授,必須在物(wù)聯網(wǎng)這個大範疇下找到一個應用子集,讓學生能親手去接觸、學習和實踐,這樣才(cái)能培養出具有係統級實踐能力的高素質物聯網技術應用人才。智能家居就是(shì)物聯網範疇中一個很好的應用子集,本物聯(lián)網實訓環境以通俗易(yì)懂的智能家居係(xì)統為案例,從單個家用(yòng)電器的智能控(kòng)製的(de)實訓開始(shǐ),到(dào)智能(néng)家電的網絡控(kòng)製,到整個智能家居係統的(de)集成和調試。
2、係統設計充分地考慮了(le)單一技(jì)術和係統集成能力的培養
係統采用網孔板和功能模塊化的(de)設(shè)計理念,使學生既能對各模塊、單一技術的認識(shí)、安裝和調(diào)試技能的訓練,還能訓練(liàn)學生係統接線(xiàn)與集成能力,使之建立物聯網係統的(de)概念。
3、引(yǐn)領的作用
以具體的物聯網智能家居作為(wéi)載體,說明(míng)物聯網的表現形式(shì),引導高校(xiào)和職(zhí)業院(yuàn)校的課程或專業的建設思路。
4、建立互聯通信標準的概念
以智能家居技術與應用實訓(xùn)環(huán)境中的互聯通信(xìn)標準實訓教學,幫助學生建(jiàn)立在(zài)網絡係統中通信標準的概念;
5、對電子信息專業的課程具(jù)有很(hěn)好的繼承性
電子信息專(zhuān)業的課程設置通常有模擬電子技(jì)術、數字電(diàn)子技(jì)術、電子線路、微(wēi)處理器技術(shù)、PROTEL、計算機(jī)網絡技術、測量技術、傳感器(qì)技術、電子產品安裝工藝等課程,這些課程都可以作為物聯網技術的基(jī)礎課程。在此(cǐ)基礎上再增加一些有關(guān)物聯網技術的課程,如無線射頻識別技術(shù)、嵌入式(shì)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(fèn)的設計工作(zuò)了(le)。
四、實訓內容
1、智能網絡家電實訓
1)客戶端TCP網(wǎng)絡編程實驗
2)客戶端UDP網絡編程實驗
3)門禁控製模塊原(yuán)理與程序設計
4)燈光(guāng)控製模塊原理與程序設計
5)插(chā)座控製模塊原理與程序設計
6)智能窗簾控製模塊原理與程序設計
7)智能電視機控製原理與程序設計
8)智能電飯鍋控製(zhì)原理與程序設計
9)智能熱(rè)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(shè)計
11)智能空調控製原(yuán)理與程序設(shè)計
2、家居(jū)安防實(shí)訓
1)溫度檢測原理與程序設計
2)濕度檢測原理與程序設計
3)光強度檢測原理與程序設計
4)可(kě)燃氣體檢測原理與程序設計
5)煙霧檢測原理(lǐ)與程序設計
6)熱釋(shì)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
8)視頻監控原理與程序設計
3、射(shè)頻識別(bié)技術實(shí)訓
1)RFID技術概述
2)寫標簽實驗(yàn)
3)串口讀標簽實(shí)驗
4)GPRS讀標簽實驗(yàn)
5)以太網讀標簽實驗
6)RFID身份驗(yàn)證實驗
7)旅客行李識別跟蹤係統實驗
4、ARM7(STM32)係統實訓
1)搭建開發環境和調試環境
2)認識STM32開發框架
3)LED指示燈和主板按鍵
4)串口調試終端的建立
5)流水燈(dēng)控製(zhì)
6)板載按鍵掃描
7)蜂鳴器驅動
8)實時時鍾實驗
9)紅外線數據(jù)收發
5、ARM9(S3C2440)係(xì)統實訓
1)服務器端(duān)TCP網絡編程實驗
2)服務器端UDP網絡(luò)編程實驗
3)Qtopia-2.2.0移植和開(kāi)發環境搭(dā)建
4)Qt基礎界麵開發實驗
5)數據庫(kù)管理和數據存儲(chǔ)實驗
6、網絡布線實訓
1)常用傳輸介質與傳輸特性概述
2)網絡綜合布線係統標準(zhǔn)與設計
3)以太網綜合布線與配置
4)ZigBee網絡搭建與配置(zhì)
5)GPRS網絡搭建與配置
6)藍牙網絡搭建與配(pèi)置
7)WiFi網(wǎng)絡搭(dā)建與配置
7、係統綜合訓練
1)智能家(jiā)居遠程監控係統實訓
2)智能家居個性化模式設計實訓
3)校園傳感網(wǎng)絡係統實訓
五、技(jì)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。