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開放式智能家居實訓平臺
一、系統簡介
LGWL-JJL07型 開放式智能家居實訓系統綜合運用傳感器采集、無線傳感器網絡、自動控制、嵌入式系統開發、網絡通信、Android移動應用開發、Web應用開發等物聯網技術，將各種家居相關設施，如環境監測傳感器、控制器、家居網關、智能終端等集成，實現家居生活環境的自動監測、自動調節、安防監測與報警、場景控制、遠程視頻監控、網絡化遠程監控等功能，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。
LGWL-JJL07型 開放式智能家居實訓系統提供了豐富的實驗例程和實驗指導書，能夠滿足無線傳感器網絡、Qt嵌入式系統開發、Android物聯網應用開發、Web物聯網應用開發等諸多課程的教學與實踐，系統以單面掛板的形式展示。
1、涉及課程全面：無線傳感器網絡、Qt嵌入式系統開發、Android物聯網應用開發、網絡通信技術、Web物聯網應用開發。
2、傳輸協議先進：傳感層采用ZigBee進行數據傳輸；集成HTTP協議實現跨平臺遠程增刪改查數據庫；采用MQTT協議實現多終端M2M數據傳輸。
3、系統架構層次清晰：B/S架構，本地網關、移動端、WEB端均可同時訪問系統。前端采用最新的HTML5編程技術，WebSockets全雙工協議解決異步刷新的問題，達到數據實時刷新。
4、系統功能豐富：包含家居環境實時監測、智能控制、能源動態監控、家居安防智能告警、遠程視頻監控等系統。
5、人機交互界面友好：物聯網網關、WEB監控端、移動端三方軟件系統均采用圖形圖像化交互界面，增加操作的便利化和直觀性。
三、核心功能
1、智能環境監控
系統采用溫濕度、光照度、二氧化碳等各種傳感器對室內居住環境的狀態進行實時監測，監測數據通過無線ZigBee網絡傳輸到智能網關，可以實時顯示在智能網關、Android移動終端、Web集中監控端的界面上。系統可設置傳感器和控制設備的聯動，通過預置的上下限，自動控制空調扇（通風扇）、加濕器、窗簾、照明燈等設備的狀態，調節居室環境。
2、智能安防報警
采用煙霧探測器、燃氣探測器、門磁探測器、紅外人體感應探測器對居室內煙霧火情、煤氣泄漏、離家模式下的非法人員入侵等進行監測。如遇煙霧超過安全閾值、燃氣泄漏、或陌生人入侵，立即進行本地報警，啟動聯動開啟排風系統、關閉燃氣閥門、報警聲嚇退入侵者。同時警情數據通過ZigBee網絡傳輸到智能網關，并推送給用戶的移動端，提醒用戶自動連接視頻監控像頭查看現場情況。警情處理后，用戶可通過Android移動端解除警情。★投標時提供智能安防系統管理仿真軟件著作權證書原件備查。
3. 智能家電控制
系統支持交流強電類、紅外轉發類、無線射頻類等電器的控制，提供手動控制與自動控制兩種方式。
手動控制，主要通過手動點擊網關控制端、Android移動終端、Web監控端界面上家電控制按鈕，實現對照明燈、警笛等進行開關控制。
自動控制，通過設置傳感器與家電設備的聯動，一旦傳感器檢測數據達到上、下閾值，就觸發家電設備自動動作。具有居家模式、離家模式、模式一、二等多種，用戶可設置多種自動控制系統，實現智能燈光控制系統、智能溫度調節系統、智能濕度調節系統。
4. 智能能源監控
系統采用電表傳感器、水表傳感器實時監測家庭用電、用水狀況，通過zigbee網絡傳輸給網關。可以實時顯示在智能網關、Android移動終端、Web集中監控端的界面上。
5. 智能遠程監控
系統支持Android移動端、Web集中監控端等多終端通過http協議以及MQTT協議與智能家居網關進行通信，實現遠程數據交互。WEB集中監控平臺可以顯示所有接入家居網關的信息、各個網關管理的傳感器數據、設備狀態；可查閱歷史數據，導出數據文件；可在線編輯傳感器與控制設備的控制策略，實現聯動； 采用網絡攝像頭對家居環境進行實時監控，攝像頭通過WIFI接入互聯網，支持WEB監控端、移動端遠程視頻查看，實現遠程視頻監控功能。
四、網絡結構
1、智能家居系統具有感知層、網絡層、應用層三層體系結構。
2、感知層主要包括溫濕度、光線、二氧化碳、雨雪等各種傳感器節點，以及照明燈、電磁閥、警笛等控制設備，實現家居環境參數的實時監測、以及自動化調節。
3、網絡層包括無線傳感器網絡和接入網絡。無線傳感器網絡采用ZigBee，負責感知層傳感器節點、控制器節點與網關之間的數據通信，由網關匯聚信息。接入網絡可使用以太網、WIFI、4G任一種，負責網關與云服務平臺之間的數據交互，將匯聚的感知層設備信息接入到云服務平臺。
4、應用層主要設計面向用戶，具有多種訪問終端，如本地網關、Web客戶端、Android客戶端等，運行智能家居監控端軟件系統，實現環境參數采集、安防報警、能源監控、遠程監控等功能。
五、軟件系統
1、智能物聯網系統應用軟件
智能家居網關運行嵌入式Linux操作系統，上電后即運行基于Qt的智能家居系統軟件。它主要用來匯聚傳感層的各種傳感器節點，控制節點，并通過嵌入式數據庫，保存所有節點的網絡屬性、傳感器采樣值、控制器狀態等，允許用戶在本地查看智能家居環境參數、安防設備的狀態，控制家電設備狀態、本地查看視頻畫面等功能，還具有系統設置功能，可查詢修改無線傳感網絡參數、網關網絡參數、入網狀態、服務器連接狀態、服務器參數配置、傳感器在線狀態、傳感器屬性信息等。★為保證軟件證版，投標時提供智能物聯網系統應用軟件著作權證書原件備查。
2、智能家居Android移動終端平臺
系統支持用戶隨時隨地通過Android移動端登錄到系統中查看家居內各項環境參數和設備狀態。
具體包括用戶登錄、網關設備添加、傳感器采樣數據的實時顯示、家電設備遠程開關、家居環境自控策略設置、報警信息振動與語音雙重提醒、遠程視頻瀏覽、以及服務器地址編輯和自動切換等功能。
Android語音報警功能：支持遠程訪問，系統會在參量超過或低于設置的閾值時，自動提醒用戶。如溫度過高，手機遠程終端的APP收到后會語音提醒。
視頻監控功能：提供Android移動端遠程視頻監控直觀查看居室情況。
3、智能家居Web端集中監控平臺
系統提供Web瀏覽器訪問智能家居。系統采用B/S架構，部署在泛太云服務器中，用戶不管身在何處，都可以通過瀏覽器登錄到監控系統中查詢居室各項環境參數和電器狀態。
具有多用戶管理、家庭網關設備的增刪改查、傳感器設備的增刪改查、傳感器采樣數據的實時顯示、家用電器手動開關、家居情景自控策略設置、報警記錄查詢、歷史數據按照時間段以表格/曲線方式展示、數據導出excel文件、視頻遠程等功能，還具有服務器地址編輯和自動切換功能。
六、配置清單
LGWL-JJL07型 開放式智能家居實訓系統綜合運用傳感器采集、無線傳感器網絡、自動控制、嵌入式系統開發、網絡通信、Android移動應用開發、Web應用開發等物聯網技術，將各種家居相關設施，如環境監測傳感器、控制器、家居網關、智能終端等集成，實現家居生活環境的自動監測、自動調節、安防監測與報警、場景控制、遠程視頻監控、網絡化遠程監控等功能，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。
LGWL-JJL07型 開放式智能家居實訓系統提供了豐富的實驗例程和實驗指導書，能夠滿足無線傳感器網絡、Qt嵌入式系統開發、Android物聯網應用開發、Web物聯網應用開發等諸多課程的教學與實踐，系統以單面掛板的形式展示。
系統外觀
二、系統特點1、涉及課程全面：無線傳感器網絡、Qt嵌入式系統開發、Android物聯網應用開發、網絡通信技術、Web物聯網應用開發。
2、傳輸協議先進：傳感層采用ZigBee進行數據傳輸；集成HTTP協議實現跨平臺遠程增刪改查數據庫；采用MQTT協議實現多終端M2M數據傳輸。
3、系統架構層次清晰：B/S架構，本地網關、移動端、WEB端均可同時訪問系統。前端采用最新的HTML5編程技術，WebSockets全雙工協議解決異步刷新的問題，達到數據實時刷新。
4、系統功能豐富：包含家居環境實時監測、智能控制、能源動態監控、家居安防智能告警、遠程視頻監控等系統。
5、人機交互界面友好：物聯網網關、WEB監控端、移動端三方軟件系統均采用圖形圖像化交互界面，增加操作的便利化和直觀性。
三、核心功能
1、智能環境監控
系統采用溫濕度、光照度、二氧化碳等各種傳感器對室內居住環境的狀態進行實時監測，監測數據通過無線ZigBee網絡傳輸到智能網關，可以實時顯示在智能網關、Android移動終端、Web集中監控端的界面上。系統可設置傳感器和控制設備的聯動，通過預置的上下限，自動控制空調扇（通風扇）、加濕器、窗簾、照明燈等設備的狀態，調節居室環境。
2、智能安防報警
采用煙霧探測器、燃氣探測器、門磁探測器、紅外人體感應探測器對居室內煙霧火情、煤氣泄漏、離家模式下的非法人員入侵等進行監測。如遇煙霧超過安全閾值、燃氣泄漏、或陌生人入侵，立即進行本地報警，啟動聯動開啟排風系統、關閉燃氣閥門、報警聲嚇退入侵者。同時警情數據通過ZigBee網絡傳輸到智能網關，并推送給用戶的移動端，提醒用戶自動連接視頻監控像頭查看現場情況。警情處理后，用戶可通過Android移動端解除警情。★投標時提供智能安防系統管理仿真軟件著作權證書原件備查。
3. 智能家電控制
系統支持交流強電類、紅外轉發類、無線射頻類等電器的控制，提供手動控制與自動控制兩種方式。
手動控制，主要通過手動點擊網關控制端、Android移動終端、Web監控端界面上家電控制按鈕，實現對照明燈、警笛等進行開關控制。
自動控制，通過設置傳感器與家電設備的聯動，一旦傳感器檢測數據達到上、下閾值，就觸發家電設備自動動作。具有居家模式、離家模式、模式一、二等多種，用戶可設置多種自動控制系統，實現智能燈光控制系統、智能溫度調節系統、智能濕度調節系統。
4. 智能能源監控
系統采用電表傳感器、水表傳感器實時監測家庭用電、用水狀況，通過zigbee網絡傳輸給網關。可以實時顯示在智能網關、Android移動終端、Web集中監控端的界面上。
5. 智能遠程監控
系統支持Android移動端、Web集中監控端等多終端通過http協議以及MQTT協議與智能家居網關進行通信，實現遠程數據交互。WEB集中監控平臺可以顯示所有接入家居網關的信息、各個網關管理的傳感器數據、設備狀態；可查閱歷史數據，導出數據文件；可在線編輯傳感器與控制設備的控制策略，實現聯動； 采用網絡攝像頭對家居環境進行實時監控，攝像頭通過WIFI接入互聯網，支持WEB監控端、移動端遠程視頻查看，實現遠程視頻監控功能。
四、網絡結構
1、智能家居系統具有感知層、網絡層、應用層三層體系結構。
2、感知層主要包括溫濕度、光線、二氧化碳、雨雪等各種傳感器節點，以及照明燈、電磁閥、警笛等控制設備，實現家居環境參數的實時監測、以及自動化調節。
3、網絡層包括無線傳感器網絡和接入網絡。無線傳感器網絡采用ZigBee，負責感知層傳感器節點、控制器節點與網關之間的數據通信，由網關匯聚信息。接入網絡可使用以太網、WIFI、4G任一種，負責網關與云服務平臺之間的數據交互，將匯聚的感知層設備信息接入到云服務平臺。
4、應用層主要設計面向用戶，具有多種訪問終端，如本地網關、Web客戶端、Android客戶端等，運行智能家居監控端軟件系統，實現環境參數采集、安防報警、能源監控、遠程監控等功能。
五、軟件系統
1、智能物聯網系統應用軟件
智能家居網關運行嵌入式Linux操作系統，上電后即運行基于Qt的智能家居系統軟件。它主要用來匯聚傳感層的各種傳感器節點，控制節點，并通過嵌入式數據庫，保存所有節點的網絡屬性、傳感器采樣值、控制器狀態等，允許用戶在本地查看智能家居環境參數、安防設備的狀態，控制家電設備狀態、本地查看視頻畫面等功能，還具有系統設置功能，可查詢修改無線傳感網絡參數、網關網絡參數、入網狀態、服務器連接狀態、服務器參數配置、傳感器在線狀態、傳感器屬性信息等。★為保證軟件證版，投標時提供智能物聯網系統應用軟件著作權證書原件備查。
2、智能家居Android移動終端平臺
系統支持用戶隨時隨地通過Android移動端登錄到系統中查看家居內各項環境參數和設備狀態。
具體包括用戶登錄、網關設備添加、傳感器采樣數據的實時顯示、家電設備遠程開關、家居環境自控策略設置、報警信息振動與語音雙重提醒、遠程視頻瀏覽、以及服務器地址編輯和自動切換等功能。
Android語音報警功能：支持遠程訪問，系統會在參量超過或低于設置的閾值時，自動提醒用戶。如溫度過高，手機遠程終端的APP收到后會語音提醒。
視頻監控功能：提供Android移動端遠程視頻監控直觀查看居室情況。
3、智能家居Web端集中監控平臺
系統提供Web瀏覽器訪問智能家居。系統采用B/S架構，部署在泛太云服務器中，用戶不管身在何處，都可以通過瀏覽器登錄到監控系統中查詢居室各項環境參數和電器狀態。
具有多用戶管理、家庭網關設備的增刪改查、傳感器設備的增刪改查、傳感器采樣數據的實時顯示、家用電器手動開關、家居情景自控策略設置、報警記錄查詢、歷史數據按照時間段以表格/曲線方式展示、數據導出excel文件、視頻遠程等功能，還具有服務器地址編輯和自動切換功能。
六、配置清單
| 序號 | 設備名稱 | 數量（單套） |
| 1 | 桌面式網板結構 | 1 |
| 2 | Cortex-A9智能網關(含藍牙/WIFI二合一模塊) | 1 |
| 3 | Zigbee無線通訊模塊 | 1 |
| 4 | Zigbee協調器 | 1 |
| 5 | zigbee光線節點 | 1 |
| 6 | Zigbee溫濕度節 | 1 |
| 7 | 風扇控制節點 | 1 |
| 8 | FTLink智能遙控器 | 1 |
| 9 | 315強電控制器（燈光） | 1 |
| 10 | 433窗簾控制器 | 1 |
| 11 | 人體紅外探測器 | 1 |
| 12 | 插卡取電模塊 | 1 |
| 13 | 門磁探測器 | 1 |
| 14 | WIFI攝像頭 | 1 |
| 15 | 智能家居網關操作系統軟件 | 1 |
| 16 | 智能家居Android移動終端平臺軟件 | 1 |
| 17 | 智能家居Web端集中監控平臺軟件 | 1 |
| 18 | 附件（電源線材等） | 1 |
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