智能家居（smart home, home automation）是以住宅為平臺，運用綜合布線技術、互聯網通信技術、 安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施包括，組建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并完成環保節能的居住環境。
-LY-72 智能家居裝配維護實操臺

一、 設備系統基礎簡介：
智能家居裝配維護實操臺主要應用zigbee無線通訊技術來完成家居智能化控制，Zigbee是一種新興的近程、低速率、低功耗的無線互聯網技術，主要用來近距離無線連接。設定有低復雜度、低功耗、低速率、低成本、自組網、高可靠、超視距的特別點。主要適合應用來自動控制和遠程控制等領域，可以嵌入各種設備。ZigBee就是一種便宜的、低功耗、自組網的近程無線通訊技術。系統主要含有概括消費電子、能源管理、衛生保健、家庭自動化、建筑自動化和工業自動化。隨著物聯網的興起，此設備是現代智能居家系統最具代表之一，提供良好的 教學設備實驗平臺。
二、技術功能數值
1、實驗設備規格尺寸1600 mm×1600 mm×750 mm由鋁制型材框體結構和裝配布線網孔板構成。
用來ZigBee基礎的傳感數值收集與輸出控制實驗
2、智能家居電器安防管理系統 模仿智能家居應用，經過系統對設備模型塊實行管理
3、提供3V、5V、12V等電源連接口，以及電源適配線纜。
4、配接通用串行連接口拓展到桌面，以便利模型塊與PC通信，提供串行口線纜
三、實驗項目
1、遠程控制實驗
2、定時控制實驗　　
3、智能照明實操實驗　　　
4、無線遙控實操實驗　
5、場景控制實操實驗　　
6、集中控制實操實驗
7、電腦控制實操實驗　　
8、家電控制實操實驗　　
9、電動窗簾實操實驗
10、家居安防模型塊的連接實驗
四、設備配備表
一、智能家居裝配維護實操臺
1、規格尺寸 1600 mm×1600 mm×750 mm
2、基礎控制區 用來基礎的傳感數值收集與輸出控制實驗
3、智能家居電器安防管理系統 模仿智能家居應用
4、智能家居生態園藝管理系統 模仿家居園藝應用
5、智能書架管理系統 運用RFID技術，經過系統對設備模型塊實行管理
6、電源及備品備件 提供3V、5V、12V等電源連接口，以及電源適配線纜。
7、串行口及備品備件 通用串行連接口拓展到桌面，以便利模型塊與PC通信，提供串行口線纜
2、基礎控制區
智能家居裝配維護實操臺基礎控制區，包括了多種傳感器和輸出控制設備，學生運用ZigBee協調器、路由器、傳感控制節點板，應用多種無線技術完成環境數值收集和控制實驗，組網實驗，同時也可以實行結合創新實驗。基礎控制區功能
1、溫濕度傳感器模型塊 收集環境的溫度（℃）與濕度
2、光敏傳感器模型塊 收集環境的光照強度
3、煙霧探測傳感器模型塊 模仿安防中的煙霧探測
4、人體感應傳感器 模仿安防中的入侵檢驗測試
5、緊急呼救按鍵 模型塊緊急呼救求助按鈕
6、數碼管模型塊 模型塊溫度（℃）顯露等
7、LED燈模型塊 模仿室內照明
8、直線DC電機 模仿空調風扇等家電設備
9、步進電機 模型塊電動窗簾、洗衣機等設備
10、繼電器輸出（燈） 模仿環境加溫設備
11、自動灌溉模型塊輸出
12、土壤溫度（℃）傳感器
3、智能家居電器安防管理系統
1、智能家居電器安防管理系統完成家居環境監測、智能家電自動控制、安防系統與報警、遠程監控等功能
2、經過ZigBee協調器和傳感控制節點構成無線互聯網，收集室內溫度（℃）、濕度和光照度，完成燃氣與煙霧探測、入侵探測、門窗防撬，緊急求助報警等功能，并將收集的數值傳輸到服務器，對模仿的家電設備實行控制功能
3、溫濕度傳感器模型塊 收集環境的溫度（℃）與濕度
4、光敏傳感器模型塊 收集環境的光線強度
3、煙霧探測傳感器模型塊 用來安防中的煙霧探測
4、燃氣探測傳感器模型塊 用來安防中的燃氣探測
5、人體感應傳感器模型塊 模仿安防中的入侵檢驗測試
6、干簧門磁 模仿安防中的門窗防撬
7、緊急呼救按鍵 模型塊緊急呼救求助按鈕
8、數碼管模型塊 2位數碼管，模仿空調溫度（℃）設定
9、LED燈模型塊 一組四只LED燈，模仿室內照明
10、直線DC電機 模仿空調風扇等家電設備
11、步進電機 模型塊電動窗簾、洗衣機等設備
12、ZigBee傳感控制節點 運用ZigBee協調器，經過傳感控制節點收集多種傳感數值，并實行輸出控制。
13、互聯網攝像頭 收集捕捉視頻圖像，遠程就地實時動態攝像監控。
14、繼電器控制模型塊，經過傳感器I/o輸出控制模型塊。
15、壓力傳感模型塊，可檢驗測試氣壓，重壓等外力壓力信號。
16、紅外對射周界防范模型塊，檢驗測試直線人體感應穿越信號。
4、智能書架管理系統
1、物聯網智能書架管理系統含有了一個RFID智能貨架，它由RFID高頻讀寫器、天線多路器和若干平操作面板天線包括，書架內嵌的平操作面板天線應用水平方法放置，平放于每層書架的下部，每層書架放置一組數碼管輸出，用來顯露當前該層書架的數量。將基礎實驗中使用的每個設備當作書籍，在其下部貼上電子標簽（寫入貨品信息），平放于書架的天線上，保證能夠讀取到貨品信息。使用時要領用和歸還。
2、無線傳輸庫管信息，經過RFID高頻讀寫器讀寫圖書惑貨物進出入管理，及數量，及時在對應的一組電子顯露屏上顯圖書數，借出或出庫信息等。
5、智能家居生態園藝管理系統
1、應用無線傳感互聯網技術，可定時收集空氣溫度（℃）、空氣濕度、CO2濃度、光照強度，土壤溫度（℃）和水分等，來獲取作物生長的最佳條件，經過自動調動溫室環境、完成溫室集約化、互聯網化遠程管理。
2、運用ZigBee協調器，經過傳感控制節點將環境監測數值傳輸到服務器，并以圖表方法顯露給用戶，當監測數值出現異常時，可運用系統互聯網完成對溫室設備（溫、光、氣、水等）的自動控制，也可以經過Internet互聯網遠程監測環境信息和設備運行狀態等。
智能家居生態園藝管理系統功能
3、溫濕度傳感器模型塊 收集溫室環境的空氣溫度（℃）與濕度
4、光敏傳感器模型塊 收集溫室環境的光照強度
5、CO2傳感器模型塊 監測溫室環境空氣中的CO2濃度
6、加熱器 提供真實溫室大棚內環境加溫，完成溫室恒溫控制。
7、直線DC電機 模仿溫室大棚內風機/換氣設備
8、繼電器輸出（燈） 模仿溫室大棚內補光燈
9、電磁閥水閥 模仿開閘放水，完成對土壤微噴灌溉
10、ZigBee協調器 組建ZigBee無線互聯網，將傳感控制節點收集的數值傳輸到服務器實行處置整理。
11、ZigBee傳感控制節點 運用ZigBee協調器，經過傳感控制節點收集多種傳感數值，并實行輸出控制。
12、無線調光模型塊，經過光敏傳感過通節點模型塊實行遠程無線改變就地實時照度。
13、自動萬向噴灌器，完成土壤全方位進衍灌溉的模仿。
6、設備結合套件功能數值
1、溫濕度傳感器主要功能數值
寫入電壓（V） DC 5V
測量界限 溫度（℃）　-40℃～120℃
濕度　0～100%RH
測量精確度 溫度（℃）　±0.5℃
濕度　±4.5%RH
2、光敏傳感器主要功能數值
寫入電壓（V） DC 5V
測量界限 0～200000LUX
測量精確度 ±20LUX
3、煙霧傳感器主要功能數值
寫入電壓（V） DC 5V
測量界限 0～2000PPM
測量精確度 ±50PPM
4、可燃氣體傳感器主要功能數值
寫入電壓（V） DC 5V
測量界限 0～2000PPM
測量精確度 ±50PPM
5、紅外人體傳感器主要功能數值
寫入電壓（V） DC 5V
作業波長 6～14μm
感知度 3300W/V
輸出信號 >2.2V
6、攝像頭主要功能數值
連接口類型 USB 2.0
分辨率 800X600
最大幀頻 30FPS
對焦界限 >6mm
視場 >50mm
曝光控制 自動（在界限22000:1內）
系統支持 Windows 7，Windows Vista，Windows XP
7、直線DC電機主要功能數值
寫入電壓（V） DC 5V
規格限定轉動速度 7000 rpm
預計壽命 25 °C時預計壽命40000小時
最大風量 9.0 m?/h
噪音指標 <31.0 dbA
作業溫度（℃） -10℃～60℃
8、步進電機主要功能數值
寫入電壓（V） DC 5V
步進角度 5.625 x 1/64
減慢速度比 1/64
噪音指標 <35.0 dbA
牽入轉矩 300gfcm
摩擦轉矩 600～1200gfcm
數碼管主要功能數值
寫入電壓（V） DC 5V
數碼管顯露位數 2位
顯露數值界限 0～99
9、LED主要功能數值
寫入電壓（V） DC 5V
LED燈數量 4個紅色LED
預計壽命 30000～50000小時
10、求助按鍵主要功能數值
寫入電壓（V） DC 5V
預計壽命 100,000次
反應時間 <100ms
作業溫度（℃） -30℃～70℃
11、繼電器主要功能數值
觸點形式 一開一閉
線圈電壓（V） DC 5V
觸電電壓（V） DC 12V
線圈功率（W） 0.36W
吸合電流（A） 70mA
釋放電流（A） 0mA
觸點電流（A） <10A
預計壽命 100,000次
12、RFID貨架讀寫設備主要功能數值
設備尺寸 讀寫器180X140X38mm（不含天線及固定部分）
天線多路器70X60X22mm（不含天線及固定部分）
平操作面板天線70X70X10mm（不含天線及固定部分）
寫入電壓（V） DC 12V
支持天線數 標配12個，最大16個
天線變換時間 1S
支持標準 ISO14443A，ISO15693
讀卡距離 0-7cm
讀卡時間 1-2ms
作業頻率 13.56MHz
支持連接口 RJ45，RS232
作業溫度（℃） -20℃～60℃
2、智能家居樣板實操間
1、 整套設備應用鋼構造及鋁制型材承重支撐架，構成半封閉實驗環境；模擬真實家居環境。
2、鈑金應用1.5加厚型鐵板，數控沖銑網孔、方便學生組裝設備及布線實習；
3、實驗工位整體色調一致、整個系統應用烤漆工序技藝，保證設備不易生銹、易維護和保養；
4、模型塊化設計，標準連接件，積木式架構，可隨意組裝成各種構造，方便維護、拆卸和運輸。
5、樣板間頂部鐵板應用滑塊式前置型固定法。側板應用擋片式后置式固定法；側面靠下裝備有活動桌面，必須應用前置式固定法，牢固可靠，保證安全；
6、樣板間上固定線槽，線槽內布置實驗專用的電源線；支持每一個實驗所用部位件的供電；
7、溫濕度傳感器：應用 CMOS 過程微加工技術，保證設備設定有極高的可靠性和出色的長期平穩性。該傳感器由電容式聚合體測濕結合套件和 能隙式測溫結合套件構成，并與 A/D 變換器以及數字連接口在單晶片中無縫集合，使得該設備設定有功耗低、反應快、抗干擾能力強等優點。
8、電子門禁：裝配在每個工位的側面，學生經過刷卡和集中控制方法可控制門禁通行；強制門狀態為常開或者常閉功能；射頻頻率：13.56MHZ。
9、煙霧探測器：一種半導體氣體感測器，它用來偵測生物性的揮發性氣體，它的電阻值隨著大氣所含的氣體的多加而減少，這種電阻的減少現象，便是用來偵測氣體的電氣輸出信號。
10、裝配配套實驗部位件：換氣扇 1個、旋轉式警示燈（不帶蜂鳴器）1個、節能燈 2個、梯子 1個、萬用表測量表 1只、32英寸LED液晶電視 1臺、掛壁式空調 1臺、電動窗簾 1套、平操作面板電腦 1個、DVD、無線攝像機、掛式音響
3.智能網關
1、CPU Samsung S3C6410A(ARM1176JZF-S)
2、頻率 運行頻率 533Mhz, 最高可達 667Mhz
3、RAM 標配 256M DDR 內部存儲
4、Nand Flash 標配 256M
5、多媒體支持 Mpeg4, H.264, H.263, VC1 硬件編解碼，多達 720x480@30fps
6、3D 支持 3D 硬件加快速度處置整理
7、2D 支持圖形圖像無極縮放，旋轉，翻轉
8、調節測試口 COM0 + JTAG + USB Slave
9、PCB 尺寸 180 x 130 mm
10、供電 5V
11、指示燈 4 x User LED(在核心板), 1 x Power LED
12、測量試驗按鍵 8 x User Buttons，中斷式按鍵, 同時帶 8PIN 的引腳引出
13、USB Slave 1 x mini USB(底層基板沒有設計 OTG 功能)
14、USB Host 經過 USB HUB 芯片，完成 4 個 USB Host 連接口
15、互聯網連接口 10/100M 自適應以太網， RJ-45 連接口
16、音頻寫入輸出 3.5mm 標準雙聲道音頻輸寫入輸出口，在板麥克風頭
17、SD 卡 彈出式 SD 卡座
18、串行口 2 x RS232 -9 串行口，4 x TTL 電平串行口座
19、TV-OUT 1 x RCA 輸出口
20、SDIO 連接口座 主要用來接 SD WiFi 模型塊(還含有概括 SPI, I2C,串行口等連接口)
21、mini PCIe支持外接3G 模型塊，
22、3種 LCD 連接口:
－LCD1: 45Pin, 可連接使用電容觸摸屏
- LCD2, 3: 40Pin, 定義相同，可連接使用一線精準觸摸屏，分別位于底層基板兩面，方面用戶安置 LCD 模型塊
23、蜂鳴器 1 x PWM 控制蜂鳴器輸出
24、ADC 變換 - 板載 1 個可調電阻，連接 CPU 的 AD0 通道，用來測量試驗
25、CAMERA 在底層基板上預留了 CMOS Camera 引腳，需協作核心板的 CON1 焊接方向使用
26、RTC 板載時鐘
4.環境監測套件
一、ZigBee協調器
1.支持經過JTAG連接口實行嵌入式程序的寫入、調節測試。
2.Zigbee協調器支持RS232
3.射頻芯片：TI CC2430
4.Flash容量（KV）：128KB
5.作業頻率：2.4GHz-2.4835GHz
6.傳輸速率：250 kbps
7.通訊協議標準：IEEE 802.15.4
8.傳輸距離：室內30m，室外100m
9.數值通訊連接口：RS232
10.天線連接口：2.4G SMA天線
11.作業電壓（V）：電池DC 3.3V；外部電源適配器DC 6V-12V，經經典型5V
12.作業電流（A）：<120mA
13.供電方法：外部電源適配器/JTAG連接口
14.溫度（℃）：-20℃～+70℃
15.作業濕度：5%RH～90%RH
二、Zigbee傳感控制節點
1.每個Zigbee傳感控制節點能夠同時支持下列傳感器和執行器件：LED燈連接口,溫濕度傳感器,氣體傳感器,人體感應,干簧管,直線DC電機,繼電器,步進電機,數碼管同時作業
2.射頻芯片：TI CC2430
3.支持經過JTAG連接口實行嵌入式程序的寫入、調節測試。
4.Flash容量（KV）：128KB
5.作業頻率：2.4GHz-2.4835GHz
6.傳輸速率：250 kbps
7.通訊協議標準：IEEE 802.15.4
8.傳輸距離：室內30m，室外100m
9.天線連接口：2.4G SMA天線
10.作業電壓（V）：電池DC 5V；經經典型5V
11.作業電流（A）：<3A
12.供電方法： 4種供電模式。
①、3v直線DC干電池現場供電；
②、經過擬真下載器供電；
③、外接DC5V電源供電；
④、經過主板數值接線經過電腦供電等方法；
13.作業溫度（℃）：-20℃～+70℃
14.作業濕度：5%RH～90%RH
5.智能家居套件
一、Zigbee協調器
1、支持經過JTAG連接口實行嵌入式程序的寫入、調節測試。
通訊連接口：Zigbee協調器支持USB通訊，選RJ45連接口
射頻芯片：TI CC2530
Flash容量（KV）：256KB
作業頻率：2.4GHz-2.4835GHz
傳輸速率：250 kbps
通訊協議標準：IEEE 802.15.4，Zigbee 2007Pro
傳輸距離：室內50m，室外100m
天線連接口：板載天線
2、作業電壓（V）：電池DC 3.7V；外部電源適配器DC 5V ,板載電池充電。
作業電流（A）：<40mA
供電方法：外部電源適配器/JTAG連接口
溫度（℃）：-20℃～+70℃
作業濕度：5%RH～90%RH
鍵盤連接口：五向鍵
顯露連接口:128X64 LCD顯露屏
二、Zigbee傳感控制節點
1、支持經過JTAG連接口實行嵌入式程序的寫入、調節測試。
通訊連接口：支持USB通訊 、TTL UART通訊
射頻芯片：TI CC2530
Flash容量（KV）：256KB
作業頻率：2.4GHz-2.4835GHz
傳輸速率：250 kbps
通訊協議標準：IEEE 802.15.4 ，Zigbee 2007Pro
傳輸距離：室內50m，室外100m
天線連接口：板載天線
2、作業電壓（V）：電池DC 3.7V；外部電源適配器DC 5V ,板載電池充電
作業電流（A）：<40mA
供電方法：外部電源適配器/JTAG連接口
溫度（℃）：-20℃～+70℃
作業濕度：5%RH～90%RH
三、其它備品備件
1、傳感控制節點外殼
2、無線路由54M
3、節點繼電器板
4、節點繼電器板外殼
5、電壓（V）繼電器板
6、電壓（V）繼電器板外殼
7、紅外學習掌控把握模型塊
8、紅外學習掌控把握模型塊外殼
9、智能家居套件便攜式實驗箱　1個