硬件组成】
智能家居网板实训系统主要由环境感知设备、安防门禁设备、控制设备、视频监控设备、智能网关、智能终端、以及铝合金钢架结构组成。
1、环境感知设备
主要由传感器调理板、ZigBee 通信模块(或 315M/433M 通信模块)以及接口底板组成。本系统传感器包括空气温湿度传感器、光照度传感器、二氧化碳传感器、燃气探测传感器、烟雾探测器、以及红外探测器等,用于检测家居环境状况。
2、安防门禁设备
由可视门镜机、视频显示器、密码系统,机械带反馈电子锁,一键开门按钮,指纹识别系统、门磁探测器组成,实现指纹录入权限解锁,密码解锁,密码加身份识别解锁,一键解锁、可视门镜等功能。
3、控制设备
主要由执行设备、ZigBee 通信模块以及接口底板组成。因被控对象不同,主要分为交流供电型控制设备、红外控制设备。交流供电型控制设备,主要包括控制器和交流电器,控制器封装在标准的 86 盒内,交流电器只需插入 86 盒的两相或三相插座内即可实现电器的开关控制,如照明灯、警笛、窗帘、电视、音响、空调等。红外控制设备主要是学习遥控器的编码,用一个红外控制设备代替多个遥控器,如电视、空调等。
4、视频监控设备
它是一种视频服务器,具有 IP 地址和 MAC 地址,用于视频监测居室内安全状况。
5、 智能网关
主要用于传感层设备的数据处理以及接入上层云服务平台。主要由 Cortex-A8 主板组成,可升级为 A9 四核主板,整体封装在模具内,美观大方。主板集成 ZigBee 无线路由器通信模块,用于维护 ZigBee 网络,接收 ZigBee 传感器采样信息,向 ZigBee 控制设备发送控制命令。主板还集成 WiFi 模块,用于连接无线路由器,降低以太网布线的复杂度。同时,主板可扩展 GPRS、3G 或 4G 模块,将智能网关接入互联网,实现信息的远程可靠传输。
6、智能终端
Android 平板电脑,运行智能家居软件,实现家居环境监测、设备远程控制、以及视频监控等功能。
【软件组成】
系统软件默认采用 C/S 结构,主要包括无线网络传感器数据透明传输软件、智能网关基于 Qt 的智能家居系统软件、基于 Android 的智能家居系统软件、基于 C#的智能家居系统软件。同时系统提供基于 B/S 体系结构的智能家居网络化远程监控软件。
1、无线网络传感器数据透明传输软件
主要实现 ZigBee 网络的建立、节点的自动入网、节点休眠与唤醒、节点之间数据的透明传输、传感器节点的采样与传输、以及执行节点驱动设备的功能。
2、基于 Qt 的智能家居系统软件
智能网关运行嵌入式 Linux 操作系统,上电后即运行基于 Qt 的智能家居系统软件。它主要用来汇聚传感层的各种传感器节点,控制节点,并通过嵌入式数据库,保存所有节点的网络属性、传感器采样值、控制器状态等,允许用户在本地查看智能家居环境参数、安防设备的状态,以及控制家电设备等。同时它作为服务器,允许客户端如平板电脑等设备与其建立连接,实现 TCP/IP 通信。
3、基于 Android 的智能家居系统软件
平板电脑运行基于 Android 操作系统的智能家居监控软件。用户可以在平板上浏览家居环境参数、安防设备状态,远程控制家用电器(开关控制、红外遥控)等,并且可以访问网络摄像机,实现远程视频监控。
4、基于 C#的智能家居系统软件
系统还支持 C#智能家居系统软件。该软件不用智能网关,而使用普通 PC 机,通过串口与 ZigBee 协调器通信。基于 C#的智能家居软件就是通过串口编程、及时读取串口缓冲数据实现对传感层节点的管理的,主要实现家居环境监测、家居安防监测、家电设备控制以及视频监控等功能。
5、基于 Web 的智能家居网络化监控软件
该软件以智能网关为 Web 服务器,结合 CGI 应用程序接口、检测与控制应用程序、以及 HTML 网页,为用户提供 B/S 方式的访问与控制传感层节点的平台。
6、可接入理工云服务平台