沙盤模型包含三層（包含斜頂），室外包含車庫(kù)監(jiān)控、車庫(kù)安防、花園監(jiān)控、花園安防、花園距離、花園燈光、電動(dòng)窗簾、雨雪傳感、風(fēng)速傳感等控制點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)，門禁系統(tǒng)包含指紋傳感、智能門鈴、門禁監(jiān)控等。智能家居實(shí)訓(xùn)沙盤將與居家生活相關(guān)的各種設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化綜合智能控制和管理，實(shí)現(xiàn)"以人為本"的全新家居生活體驗(yàn)。使用觸摸屏、無(wú)線遙控器、電話、互聯(lián)網(wǎng)或者語(yǔ)音識(shí)別控制家用設(shè)備，同時(shí)可以執(zhí)行場(chǎng)景操作，使多個(gè)設(shè)備形成聯(lián)動(dòng)。學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)在實(shí)驗(yàn)室建立智能家居沙盤實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，使學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)綜合技術(shù)應(yīng)用的理解并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力，充分滿足了目前高校培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的需求。

圖1 設(shè)備實(shí)體圖

1）沙盤的功能豐富，充分體現(xiàn)了家庭日常生活的場(chǎng)景，滿足學(xué)生智能家居模擬實(shí)訓(xùn)的需要。大到汽車的智能入庫(kù)，小到窗簾的自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉均有涉及。比如當(dāng)室外天氣變差，刮風(fēng)或下雨時(shí)，電動(dòng)晾衣架自動(dòng)收回室內(nèi)，當(dāng)室外有人闖入，相應(yīng)的視頻監(jiān)控自動(dòng)切換至室內(nèi)電視，同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。

2）配備開(kāi)源平板，用戶登錄開(kāi)源平板客戶端界面，可以選擇性地控制智能家居沙盤中的任意場(chǎng)景。

3）涵蓋當(dāng)前應(yīng)用的有線和無(wú)線通訊方式，包括WiFi，Zigbee，BT，*6，紅外等。

4）打破了傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)相對(duì)封閉和改造不便的特點(diǎn)，系統(tǒng)架構(gòu)非常靈活，可以根據(jù)客戶的預(yù)算，配置不同的方案。

5）套件包含電子焊接、電子調(diào)試、電子產(chǎn)品制作、嵌入式單片機(jī)應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)工程訓(xùn)練、移動(dòng)互聯(lián)APP開(kāi)發(fā)等配套課程，由淺入深，逐步帶領(lǐng)學(xué)生邁入新信息技術(shù)的殿堂。系統(tǒng)開(kāi)放所有軟硬件設(shè)計(jì)資源。

6）質(zhì)量可靠，可供實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)

智能家居沙盤實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用完整的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)，即感知層、傳輸層和應(yīng)用層，前端采用智能傳感器控制節(jié)點(diǎn)采集各種數(shù)據(jù)并控制各種被控對(duì)象，傳輸層通過(guò)ZIGBEE、WIFI、BT,*6等網(wǎng)絡(luò)接入無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)關(guān)將各種數(shù)據(jù)傳輸移動(dòng)操作終端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并反饋給控制器。系統(tǒng)包含了開(kāi)源操控終端、無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)關(guān)、采集控制傳感器節(jié)點(diǎn)、智能視頻服務(wù)，軟硬件設(shè)計(jì)資源可開(kāi)放供教學(xué)科研使用。系統(tǒng)使用的設(shè)備包括支持各類通信協(xié)議的傳感器、紅外感應(yīng)器、室內(nèi)監(jiān)控?cái)z像頭、電器控制器、電動(dòng)窗簾、電動(dòng)晾衣架、智能門禁、背景音箱、電視機(jī)等各種被控模擬設(shè)備。

圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

項(xiàng)目一：回家場(chǎng)景

場(chǎng)景簡(jiǎn)介：模擬用戶回家時(shí)，門禁系統(tǒng)進(jìn)行身份自動(dòng)識(shí)別，車庫(kù)門緩緩開(kāi)啟?；丶仪榫皢?dòng)，窗簾徐徐打開(kāi)，燈光自動(dòng)調(diào)節(jié)到舒適的亮度，此時(shí)，用戶最喜愛(ài)的電視節(jié)目也已經(jīng)打開(kāi)了。

涉及設(shè)備：智能車庫(kù)、智能窗簾、指紋傳感、燈光、電視等等

實(shí)驗(yàn)原理：采用智能傳感器控制節(jié)點(diǎn)采集各種數(shù)據(jù)并控制各種被控對(duì)象，打開(kāi)智能家居控制系統(tǒng)，可以看到相關(guān)操作的頁(yè)面，進(jìn)入家居狀態(tài)及控制頁(yè)面，即可以開(kāi)啟車庫(kù)門、家門、電視和燈光。

項(xiàng)目二：離家場(chǎng)景

場(chǎng)景簡(jiǎn)介：模擬用戶離家時(shí)，除冰箱以外的用電設(shè)施全部關(guān)閉，窗簾緩緩拉起，門窗自動(dòng)關(guān)閉，安防系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)，監(jiān)控設(shè)備開(kāi)啟。家中每一個(gè)角落處在嚴(yán)密監(jiān)控防衛(wèi)狀態(tài)，當(dāng)室外有人闖入，相應(yīng)的視頻監(jiān)控自動(dòng)切換至室內(nèi)電視，同時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。

涉及設(shè)備：終端控制系統(tǒng)、燈光、窗簾、門禁攝像、花園監(jiān)視、花園安防、聲光報(bào)警等等

實(shí)驗(yàn)原理：傳輸層通過(guò)ZIGBEE、WIFI、BT,*6等網(wǎng)絡(luò)接入無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)關(guān)，無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)關(guān)將各種數(shù)據(jù)傳輸移動(dòng)操作終端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并反饋給控制器。學(xué)生通過(guò)終端控制設(shè)備，諸如平板、手機(jī)等來(lái)模擬相應(yīng)場(chǎng)景。

項(xiàng)目三：惡劣天氣場(chǎng)景

場(chǎng)景簡(jiǎn)介：模擬用戶不在家時(shí)，室外刮風(fēng)或下雨，電動(dòng)晾衣架自動(dòng)收回室內(nèi)。不良天氣下，危險(xiǎn)頻發(fā)，打開(kāi)安防系統(tǒng)，當(dāng)有人闖入時(shí)，會(huì)及時(shí)關(guān)閉門窗，防止外人入侵，同時(shí)會(huì)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

涉及設(shè)備：雨雪傳感器、風(fēng)速感應(yīng)器、終端控制系統(tǒng)、電動(dòng)衣架、門禁攝像、花園監(jiān)視、花園安防、聲光報(bào)警。

原理簡(jiǎn)介：雨雪傳感器、風(fēng)速感應(yīng)器采集各種數(shù)據(jù)，將信息反饋給控制系統(tǒng)，開(kāi)啟門禁攝像、花園監(jiān)視、花園安防、聲光報(bào)警器，保衛(wèi)用戶家中安全。收回電動(dòng)衣架，避免衣服淋濕。