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沙盤(pan)(pan)模型包含(han)三層（包含(han)斜(xie)頂），室(shi)外包含(han)車庫(ku)監(jian)控(kong)(kong)、車庫(ku)安防、花(hua)園(yuan)(yuan)監(jian)控(kong)(kong)、花(hua)園(yuan)(yuan)安防、花(hua)園(yuan)(yuan)距離、花(hua)園(yuan)(yuan)燈(deng)光、電(dian)動窗簾、雨(yu)雪傳(chuan)感(gan)、風速傳(chuan)感(gan)等控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)點與(yu)(yu)監(jian)測點，門(men)禁系統(tong)(tong)包含(han)指(zhi)紋傳(chuan)感(gan)、智(zhi)能門(men)鈴、門(men)禁監(jian)控(kong)(kong)等。智(zhi)能家居(ju)(ju)(ju)實訓沙盤(pan)(pan)將與(yu)(yu)居(ju)(ju)(ju)家生(sheng)(sheng)活(huo)相(xiang)關(guan)的(de)(de)各種設(she)備(bei)有機地(di)結合起來，通(tong)過網(wang)絡化綜合智(zhi)能控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)和(he)管理(li)，實現"以(yi)人為本"的(de)(de)全新(xin)家居(ju)(ju)(ju)生(sheng)(sheng)活(huo)體驗。使(shi)用(yong)觸(chu)摸屏(ping)、無線(xian)遙(yao)控(kong)(kong)器、電(dian)話、互聯網(wang)或者語音(yin)識別控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)家用(yong)設(she)備(bei)，同(tong)時可以(yi)執行(xing)(xing)場景(jing)操作，使(shi)多個設(she)備(bei)形成聯動。學校可以(yi)通(tong)過在實驗室(shi)建(jian)立(li)智(zhi)能家居(ju)(ju)(ju)沙盤(pan)(pan)實訓系統(tong)(tong)，使(shi)學生(sheng)(sheng)在實訓中實現對物聯網(wang)綜合技術應用(yong)的(de)(de)理(li)解并在此(ci)基礎上進行(xing)(xing)創新(xin)應用(yong)，培養學生(sheng)(sheng)創新(xin)應用(yong)能力，充(chong)分滿足了目前高校培養物聯網(wang)技術人才的(de)(de)需求。

圖1 設備實體圖

1）沙盤的功能(neng)(neng)豐富，充分體現了家庭日常(chang)生活的場景，滿足學生智能(neng)(neng)家居(ju)模擬(ni)實訓的需要。大到(dao)汽(qi)車的智能(neng)(neng)入(ru)庫，小到(dao)窗簾的自動開(kai)啟(qi)和關閉均有(you)涉及。比如當室外天(tian)氣變差(cha)，刮風或下雨時，電(dian)動晾衣架自動收回(hui)室內，當室外有(you)人闖(chuang)入(ru)，相應的視(shi)頻(pin)監控自動切換至室內電(dian)視(shi)，同時進行聲光報警。

2）配備開源(yuan)平(ping)板(ban)，用戶登錄(lu)開源(yuan)平(ping)板(ban)客戶端界面，可以選(xuan)擇性(xing)地控制(zhi)智能家(jia)居(ju)沙盤中的(de)任意場景。

3）涵蓋當前應用最(zui)廣(guang)的有線和無線通訊方式，包括WiFi，Zigbee，BT，IPV6，紅外等。

4）打破了傳統智能家居系統相對封閉和改造不(bu)(bu)便的(de)特點(dian)，系統架構非常靈(ling)活，可以根(gen)據客戶的(de)預算，配置(zhi)不(bu)(bu)同(tong)的(de)方案。

5）套件(jian)包含電子焊(han)接、電子調試、電子產品制作、嵌入(ru)式單片機應用、物聯網工程訓練、移動互聯APP開發等配(pei)套課程，由淺入(ru)深，逐步帶領學生邁入(ru)新信息技術的殿堂。系統開放所(suo)有(you)軟硬件(jian)設計資源。

6）質量可(ke)靠，可(ke)供實驗室(shi)進行反復實驗

智能家居(ju)沙(sha)盤實訓系(xi)統(tong)采用(yong)完整的物聯(lian)網(wang)技術架構，即感(gan)(gan)知層、傳(chuan)輸層和應用(yong)層，前端(duan)采用(yong)智能傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)節點采集各(ge)(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)數(shu)據并控(kong)(kong)(kong)制(zhi)各(ge)(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)被控(kong)(kong)(kong)對象，傳(chuan)輸層通(tong)過ZIGBEE、WIFI、BT,IPV6等(deng)網(wang)絡接入無線互聯(lian)網(wang)關(guan)，無線互聯(lian)網(wang)關(guan)將(jiang)各(ge)(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)數(shu)據傳(chuan)輸移動(dong)操作終端(duan)進行數(shu)據處理并反(fan)饋給控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器(qi)。系(xi)統(tong)包含了開(kai)源操控(kong)(kong)(kong)終端(duan)、無線互聯(lian)網(wang)關(guan)、采集控(kong)(kong)(kong)制(zhi)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)節點、智能視頻服務，軟硬件設(she)(she)計資源可開(kai)放供教學科研使用(yong)。系(xi)統(tong)使用(yong)的設(she)(she)備包括支持(chi)各(ge)(ge)(ge)(ge)類通(tong)信協(xie)議的傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)、紅外感(gan)(gan)應器(qi)、室內監控(kong)(kong)(kong)攝像頭、電(dian)(dian)器(qi)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器(qi)、電(dian)(dian)動(dong)窗簾、電(dian)(dian)動(dong)晾(liang)衣架、智能門禁、背景音箱(xiang)、電(dian)(dian)視機等(deng)各(ge)(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)被控(kong)(kong)(kong)模擬(ni)設(she)(she)備。

圖2系統結構圖

項目一：回家場景

場(chang)景(jing)簡(jian)介：模擬(ni)用(yong)戶(hu)回(hui)家(jia)時，門(men)禁系(xi)統進行身份自動識別，車庫門(men)緩緩開啟。回(hui)家(jia)情景(jing)啟動，窗簾徐徐打(da)開，燈光(guang)自動調節(jie)到舒適的(de)亮度(du)，此時，用(yong)戶(hu)最喜愛的(de)電(dian)視節(jie)目也(ye)已經打(da)開了。

涉(she)及設備(bei)：智能(neng)車庫、智能(neng)窗簾、指(zhi)紋(wen)傳(chuan)感、燈光、電(dian)視等(deng)等(deng)

實驗原理：采(cai)用智能傳感器控(kong)制節(jie)點(dian)采(cai)集(ji)各種數據并控(kong)制各種被控(kong)對象，打開智能家(jia)(jia)居控(kong)制系統，可以看(kan)到相關(guan)操作的頁(ye)面(mian)，進入家(jia)(jia)居狀態及控(kong)制頁(ye)面(mian)，即可以開啟車庫門(men)、家(jia)(jia)門(men)、電視和(he)燈(deng)光。

項目二：離家場景

場景簡(jian)介：模擬用戶離家時(shi)，除冰箱以外的用電(dian)設施全部關閉，窗簾(lian)緩緩拉(la)起，門窗自(zi)動關閉，安防系統自(zi)動打開，監控設備(bei)開啟(qi)。家中每一(yi)個角落(luo)處(chu)在嚴密(mi)監控防衛(wei)狀態，當室(shi)外有人闖入(ru)，相應(ying)的視(shi)頻監控自(zi)動切換至室(shi)內電(dian)視(shi)，同時(shi)進行聲光(guang)報警。

涉及設備：終端控制系統、燈光、窗簾、門禁(jin)攝像、花園監視、花園安防、聲光報警(jing)等等

實(shi)驗原理(li)：傳(chuan)輸(shu)層通過(guo)ZIGBEE、WIFI、BT,IPV6等網(wang)絡接入無線互(hu)聯(lian)網(wang)關(guan)，無線互(hu)聯(lian)網(wang)關(guan)將各(ge)種(zhong)數(shu)據傳(chuan)輸(shu)移動操(cao)作終端進行數(shu)據處理(li)并反(fan)饋給控(kong)制器。學生(sheng)通過(guo)終端控(kong)制設備(bei)，諸如平板、手機等來模擬相(xiang)應場景(jing)。

項目三：惡劣天氣場景

場景簡(jian)介：模(mo)擬用(yong)戶不(bu)在家時(shi)，室外(wai)刮風或下(xia)雨(yu)，電動(dong)晾衣架自(zi)動(dong)收回室內(nei)。不(bu)良(liang)天氣(qi)下(xia)，危險頻發(fa)，打開安防(fang)系(xi)統(tong)，當有人闖入時(shi)，會及時(shi)關(guan)閉門(men)窗，防(fang)止外(wai)人入侵，同時(shi)會啟動(dong)報(bao)警系(xi)統(tong)。

涉(she)及設備：雨雪傳感(gan)器、風速感(gan)應器、終端控(kong)制系統、電(dian)動衣架(jia)、門禁攝像(xiang)、花(hua)(hua)園(yuan)監視、花(hua)(hua)園(yuan)安防、聲光報警。

原理簡介：雨雪傳感器(qi)(qi)、風速感應器(qi)(qi)采(cai)集(ji)各種(zhong)數據，將信息(xi)反饋給中央控制系統，開啟(qi)門禁攝像、花園監視、花園安(an)防、聲光報(bao)警器(qi)(qi)，保衛(wei)用戶家中安(an)全。收回電動衣(yi)架(jia)，避(bi)免衣(yi)服淋濕(shi)。