智能家居體驗廳
1. 系統(tǒng)簡介
智能家居體驗廳(SeaIOT-eHome)是針對高等院校物聯(lián)網(wǎng)工程應(yīng)用的需求,綜合運用智能傳感器、智能控制器、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、嵌入式中間件、移動通信、軟件工程等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及多學(xué)科技術(shù)的交叉融合,提出的面向?qū)嶋H生活的智能家居整體解決方案。
生活館分為大門、玄關(guān)、客廳/餐廳、廚房、臥室?guī)讉€區(qū)域,采用現(xiàn)代家居裝修風(fēng)格,將智能設(shè)備直接融入設(shè)計中,依托部署在居室內(nèi)的各種傳感器節(jié)點、設(shè)備控制節(jié)點、智能網(wǎng)關(guān)、以及智能終端,實現(xiàn)家居生活環(huán)境的智能安全監(jiān)測、智能安防監(jiān)測、智能報警、智能情景控制、智能設(shè)備控制、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等功能,覆蓋了家庭安全類、家庭安防類、宜居生活類,為用戶打造一個安全、舒適、智能化的家居生活體驗館。用戶通過家居生活設(shè)施的聯(lián)動,感受到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給日常生活帶來的便利,激發(fā)了用戶對物聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的興趣。
2. 系統(tǒng)構(gòu)成
充分利用各種傳感器測量家居環(huán)境參數(shù),結(jié)合嵌入式數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)將歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)一保存管理;利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理各個節(jié)點;利用自動控制理論和反饋控制理論實現(xiàn)智能控制與無人值守;利用嵌入式Linux系統(tǒng)實現(xiàn)智能網(wǎng)關(guān);利用Android系統(tǒng)實現(xiàn)智能終端;利用Web服務(wù)器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化智能家居監(jiān)控終端,促使學(xué)生了解各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居現(xiàn)實環(huán)境的應(yīng)用。
2.1 系統(tǒng)外觀
智能家居生活館實景圖
2.2 系統(tǒng)拓?fù)?/span>
智能家居生活館拓?fù)鋱D
3. 硬件資源
3.1 硬件組成
智能家居生活館主要由感知設(shè)備、安防設(shè)備、控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、家庭網(wǎng)關(guān)、智能終端、家居裝修材料等組成。
1) 感知設(shè)備:主要由傳感器調(diào)理板、ZigBee通信模塊以及接口底板組成,涉及家庭安全類、宜居生活類、家庭安防類的所有傳感節(jié)點。
系統(tǒng)傳感器支持315、433、ZigBee三種頻段,最后由ZigBee網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理所有傳感節(jié)點。具體包括空氣溫濕度傳感器、光照度傳感器、二氧化碳傳感器、火焰探測器、燃?xì)馓綔y傳感器、煙霧探測器、火焰探測器、以及人體紅外探測器等,可根據(jù)客戶需求定制不同類型的傳感器節(jié)點。
2) 安防設(shè)備:由RFID遠(yuǎn)距離身份識別裝置、反饋電子鎖,指紋識別系統(tǒng)、門/窗磁探測器組成,涉及家庭安防類的所有設(shè)備,實現(xiàn)射頻識別與指紋識別雙重權(quán)限解鎖功能,以及實現(xiàn)非法入侵檢測功能。
3) 控制設(shè)備:主要由執(zhí)行設(shè)備、ZigBee通信模塊以及接口底板組成,涉及宜居生活類的所有控制節(jié)點。
因被控對象不同,主要分為交流供電型控制設(shè)備、紅外控制設(shè)備。交流供電型控制設(shè)備,主要包括控制器和交流電器,控制器封裝在標(biāo)準(zhǔn)的86盒內(nèi),交流電器只需插入86盒的兩相或三相插座內(nèi)即可實現(xiàn)電器的開關(guān)控制,如照明燈、吊燈、警笛、窗簾、電視、音響、空調(diào)等。紅外控制設(shè)備主要是學(xué)習(xí)遙控器的編碼,用一個紅外控制設(shè)備代替多個遙控器,如電視、空調(diào)、音響等。
4) 監(jiān)控設(shè)備:它是一種視頻服務(wù)器,具有IP地址和MAC地址,支持以太網(wǎng)、WiFi兩種網(wǎng)絡(luò)接入方式,用于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控。
5) 家庭網(wǎng)關(guān):安裝在玄關(guān)處,主要由Cortex-A8嵌入式主板組成,封裝在模具內(nèi),是整個智能家居生活館的控制中心。家庭網(wǎng)關(guān)集成ZigBee協(xié)調(diào)器、WiFi通信模塊、以及GPRS/3G模塊。家居環(huán)境中所有傳感器、控制設(shè)備、智能家電等均可通過ZigBee技術(shù)或WiFi無線通信技術(shù)連接到家庭網(wǎng)關(guān)。家庭網(wǎng)關(guān)即可通過以太網(wǎng)、WiFi模塊實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的接入,也可通過GPRS、3G模塊實現(xiàn)移動互聯(lián)網(wǎng)的接入,為用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控家居環(huán)境提供支持。同時系統(tǒng)支持短信收發(fā)、接打電話,可實現(xiàn)火情、水情、燃?xì)庑孤?、煙霧超標(biāo)、非法入侵的短信報警、電話報警等功能。
6) 智能終端:Android平板電腦,運行智能家居監(jiān)控軟件,實現(xiàn)家居環(huán)境監(jiān)測、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、以及視頻監(jiān)控等功能。
7) 家居裝修材料:采用現(xiàn)代居室裝修風(fēng)格,將智能設(shè)備直接融入裝修中,按照家庭裝修方式鋪設(shè)電源線路、玄關(guān)處安裝總開關(guān),分出大門、玄關(guān)、客廳、臥室、廚房等區(qū)域,放置沙發(fā)、電視柜、櫥柜、木桌、茶幾、花圃等輔助設(shè)備。