[實用新型]一種可應用于智能家居、智能電網的物聯網教學實訓平臺

有效

• 申請號: 201420497258.2
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN204229196U
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 陳松;孫玉國;李文黎
• 申請（專利權）人: 無錫市七芯物聯科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G05B15/02;G09B19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及物聯網教學平臺，具體涉及一種可應用于智能家居、智能電網的物聯網教學實訓平臺。?

背景技術

物聯網是通過信息傳感設備，按約定的協議實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡，其主要特征是通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結合互聯網、移動通信網等網絡進行信息的傳送與交互，采用智能計算技術對信息進行分析處理，從而提高對物質世界的感知能力，實現智能化的決策和控制。?

市場上現有物聯網綜合教學實驗平臺從結構上基本上都是傳感器、控制器、RFID設備以及其他相應設備的堆積，顯示不出物聯網結構，起不到學生對物聯網系統結構的認知和理解；且沒有顯著的應用區域，起不到軟件與平臺之間的模擬仿真互動；現有的物聯網綜合教學實驗平臺僅僅只是物聯網技術的演示，起不到教學的效果，教學項目起不到對學生的專業培養。?

實用新型內容

為克服上述缺點，本實用新型提供的技術方案為：一種可應用于智能家居、智能電網的物聯網教學實訓平臺，包括由自上而下的感知層、網絡層以及應用層三層物聯網結構組成；感知層由采集控制區和自動識別區構成，網絡層由ZigBee組網A區、ZigBee組網B區、泛在網通信傳輸區以及433M傳輸區構成；應用層根據需求配置，主要由智能家居模型區和智能家居控制顯示區或由智能電表和智能插座構成。?

進一步，采集控制區采用ModBus總線技術，分為采集子區與控制子區；采集子區中集成了溫濕度、光照強度、人體紅外、數字氣壓、CO₂、觸摸調光6種高精度傳感器；控制子區中集成了LED射燈、步進電機、數碼管、聲光報警燈和揚聲器；從左往右依次是步進電機、揚聲器、步進電機驅動板、數碼管、聲光報警器、聲光報警器驅動板、觸摸調光、溫濕度傳感器、人體紅外、光照強度傳感器、CO₂傳感器以及數字氣壓傳感器。?

進一步，自動識別區中集成了低頻、高頻、超高頻RFID讀寫設備，還具備NFC讀寫功能，可實現NFC模擬卡/閱讀器/點對點通信三種模式。?

進一步，ZigBee組網A區、ZigBee組網B區共包括6個帶有自組網功能的ZigBee節點模塊，分別配有可以插拔更換的溫濕度傳感器、煙霧傳感器、人體紅外傳感器、霍爾傳感器、火焰傳感器以及CO傳感器；在六個節點之間還設置有6個ZigBee節點槽，以便更換ZigBee節點位置來體現ZigBee無線定位的功能。?

進一步，泛在網通信傳輸區設有7英寸電容觸摸屏用來對該區進行顯示操控，具備HDMI接口、USB接口、RS232串口、擴展串口、SPI、IIC接口；還具備語音識別功能，可以與感知區進行聯動；還具備2.4G有源讀寫模塊。?

進一步，433M傳輸區采用頻段為433M傳輸技術，由一個433M發送設備和一個433M接收設備組成，并與泛在網通信傳輸區中的433M模塊進行配對通信。?

進一步，應用層根據應用的不同可分為智能家居應用、智能電網應用；由由智能家居模型區和智能家居控制顯示區或由智能電表和智能插座構成構成。?

進一步，智能家居模型區包括安防系統、環境監控系統以及控制系統；所述安防系統包括防盜子系統和防火子系統，防盜子系統包括門禁、人體紅外感應、門磁、攝像頭等設備，門禁配置RFID卡，防火子系統包括燃氣探測器、煙霧探測器、排風扇控制器以及窗戶控制器；所述環境監控系統包括溫濕度子系統、照明子系統以及空氣質量子系統，溫濕度子系統包括溫濕度檢測器、加濕器控制器、控制模擬空調的控制器，照明子系統包括光照強度探測器、控制燈光亮暗的觸摸調光控制器、控制窗簾開啟關閉的窗簾控制器，空氣質量子系統包括空氣質量探測器、窗戶控制器、通斷空氣凈化器的開關控制器；控制系統主要負責控制家中的電器以及各種設備，包括電燈、窗簾、窗戶、加濕器、空調等；智能家居控制顯示區可分為安防區、環境監控區以及情景控制區；安防區包括燃氣報警指示燈、煙霧火災報警指示燈、聲光報警器、窗戶狀態指示燈、排風扇狀態指示燈、窗戶控制按鈕、排風扇控制按鈕、門禁控制器、防盜指示燈以及布放/撤防按鈕；環境監控區包括溫濕度顯示儀、光照顯示儀、空氣質量顯示儀、窗簾狀態指示燈、窗戶狀態指示燈、加濕器狀態指示燈、空調狀態顯示屏、觸摸調光控制面板、加濕器控制按鈕、窗簾控制按鈕、窗戶控制按鈕、空調控制數字鍵；情景控制區主要用于總體控制智能家居系統，分為外出模式、在家模式、就寢模式以及自定義模式，用戶只要按了其中一種模式，整個系統將自動進入該模式。?