物联网智能家居实训沙盘,智能家居沙盘系统
物联网智能家居实训沙盘,智能家居沙盘系统是针对高等院校智能家居实训的需求，综合运用传感器采集、执行器控制、无线传感器网络、嵌入式系统、RFID系统、网络通信、云平台系统等物联网技术以及多学科技术的交叉融合。
ZRLY-106 物联网智能家居实训沙盘
一、沙盘简介：物联网智能家居实训沙盘是针对高等院校智能家居实训的需求，综合运用传感器收集、执行器控制、无线传感器互联网、嵌入式系统、RFID系统、互联网通信、云平台系统等物联网技术以及多学科技术的交叉融合，依托部署在沙盘内的各种传感器节点、控制节点、智能网关、智能终端完成家居生活环境的智能环境监测、智能安防监测、智能设备控制、智能设备联动等功能，贴近真实智能家居系统，为物联网智能家居实训教学提供了一个完备的应用实训系统。
物联网智能家居实训沙盘实训系统资源丰富，覆盖多种课程实训，可完成单片机技术、嵌入式技术、RFID射频识别技术、无线传感器互联网技术、无线通讯技术、传感器技术、云平台技术、电子技术应用等诸多课程的实训实训，课程实训提供开放的系统及代码资源，支持二次研发，着重培养学员的实际动手能力与编程能力，可完成教学、科研、学员毕业设计等相关物联网课题。
二、沙盘特别点： 物联网智能家居实训沙盘是一款以综合实训为主的实景沙盘，沙盘主要应用实景演示区和综合实训区两部分包括，经过将实景演示区的平层沙盘和综合实训区的物联网模型块相集合，完成经过外围物联网模型块控制沙盘内的灯光和电器，完成智能家居系统的实训实训。
u 智能家居沙盘应用高强度铝制骨架，外观尺寸1.1m*1.0m*0.25m；
u 智能家居沙盘含有12路灯光、电动窗帘、电动窗户、电视机、电动门、空调、排风扇、警示灯、监控以及全部灯光开关，均可经过外围实训模型块实行控制；
u 智能家居沙盘应用一体式供电构造，整个沙盘只需连接一根电源线即可，经过一根电源线可以为16路模型块供电，省去繁杂的接线作业，便利学员使用实操；
u 智能家居沙盘表面含有概括16个实训模型块插槽，全部实训插槽均可实行磁吸式连接，并而而且含有概括防短路设计，支持至多个模型块的联动实训，可在单个知识点学习掌控把握掌控把握掌控把握的基础上，实行多模型块综合应用实训，可完成无线传感互联网实训等多种复杂的联网实训；
u 智能家居沙盘内部与外围物联网模型块底层基板连接，可经过物联网模型块直接控制智能家居的灯光和电器，代码开源，支持二次研发；
u 提供NewIOT物联网实训平台，用来实训调动测量试验及相关物联网模型块基础配备装备装备；
三、沙盘模型块：
u 应用磁吸式可拆卸构造，含有概括防呆设计，避免短路；
u 可以无缝吸附到智能家居实训沙盘上，插槽含有概括供电功能，无需单独外接电源；
u 实训模型块表面含有概括电子线路图（下图），便利学员更直观的理解元件的包括及模型块的运行原理：
u 模型块均应用磁吸式连连接口设计+搭积木式构造，含有概括标准的12路弹性插针，可以完成供电、拟真调动测量试验、数值通信、IO口拓展等功能，同时支持搭积木式的多级磁吸联接，经过弹性插针即可通信，无须外接跳线，经过模型块相互搭积木，包括一套完整的物联网系统，如：STM32处置整理器+ZigBee无线模型块+传感器模型块（3层垂直积木，无须额外接线），可拓展性强，如下图所示：
u 模型块升级：更新最新物联网模型块时，保证可以与智能家居实训沙盘无缝连接，避免重复购买造成浪费；
四、硬件包括：
| 序号 | 项目 | 名称 | 数量 | 备注 |
| 1 | 沙盘 | 智能家居实训沙盘 | 1 | 一体化供电平台 |
| 2 | 调动测量试验平台 | 物联网实训平台 | 1 | 一体化供电平台 |
| 3 | 供电底层基板 | 3.3V/5V供电底层基板 | 16 | 支持磁吸搭积木 |
| 4 | 单片机模型块 | 嵌入式STM32模型块 | 16 | 支持磁吸搭积木 |
| 5 | 无线通讯模型块 | ZigBee无线通信模型块 | 16 | 支持磁吸搭积木 |
| WIFI无线通信模型块 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
| 6 | 传感器模型块 | 空气温湿度传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 |
| 光照传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
| 霍尔(门磁)传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
| 人体红外传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
| 气体传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
| 火焰传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
| 红外对射传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
| 限位器传感器 | 1 | 支持磁吸搭积木 | ||
| 7 | 执行控制器模型块 | 双路继电器执行器 | 4 | 支持磁吸搭积木 |
| 8 | 云平台 | 公有云平台 | 1 | 支持上云 |
| 9 | 其他备品备件 | 电源线、香蕉线等 | 1 |
五、硬件功能数值：
| 智能家居实训沙盘功能数值 | |||
| 序号 | 名称 | 功能数值 | 图片 |
| 1 | 智能家居实训沙盘 |
l 应用铝制骨架，尺寸1.1m*1.0m*0.25m； l 应用5V-12V安全电压（V）（V）（V），提供1路电源总开关； l 内置平层沙盘模型，支持12路灯光、电动窗帘、电动窗户、电视机、电动门、空调、排风扇、警示灯、摄像监控等灯光电器； l 内置智能家居沙盘主板，支持多路灯光电器控制，支持wifi路由功能，支持拓展卡，支持语音控制等功能； l 提供16路磁吸模型块连接板，支持物联网模型块磁吸搭积木连接，至少支持3层模型块叠加； l 提供8路接线插头座，用来接线连接； |
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| 2 | 物联网实训平台 |
l 外观尺寸：长415*宽310*高50（mm），材料：铝制楔形构造； l 实训平台应用一体式供电构造，整个实训过程只需连接一根电源线和数值线即可。 l 应用全新的教学模式：磁吸积木式教学，全部模型块可以实行叠罗汉式(搭积木)的组装连接，支持多层模型块叠加，无需外数值线与电源线； l 提供5V供电连连接口（Type-C）、以太网连连接口、双路USB连连接口、J-link下载器连连接口、CC-Debugger下载器连连接口、RS232/RS485串行口，其中J-link下载器、CC-Debugger下载器均为平台内置，下载程序时只需将模型块吸附到平台对应下载端即可，无需接线； l 内置USB串行口服务设备,经过1路USB虚拟出多路串行口，按照端口虚拟出不一样的串行口，最多可拓展8路串行口连连接口，其中含有普通TTL串行口4路，485串行口4路； l 实训平台具备8个通用实训模型块插槽，每个插槽含有概括12路接触点，供模型块实行数值通讯及供电，并而而且插槽含有概括防短路功能，可直接将模型块吸附到插槽内,支持最多8个模型块联动实训； l 实训平台上含有概括了485选用键、ZigBee拟真器复位键、J-Link拟真器启动键和虚拟仪表器具启动键，在使用不一样功能的时候，便利变换和使用，同时实训平台内部含有概括还原功能模型块，当通讯及拟真调动测量试验出现混乱时，只需关闭电源再重启，即可恢复出厂设定； |
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| 3 | 3.3v/5v供电底层基板 |
l 提供3.3v/5v供电触点，为上层模型块实行持续供电； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 4 | 嵌入式STM32处置整理器 |
l 应用STM32F103处置整理器，内核：ARM 32位的Cortex™-M3 CPU；最高72MHz作业频率，在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHz (Dhrystone 2.1)； l 存储器： l 从16K到32K字节的闪存程序存储器； l 从6K到10K字节的SRAM； l 支持USB、CAN、6个定时器、2个ADC 、6个通信连连接口； l 提供485选用端、BOOT0两路连连接口；提供1个复位键； l 程序下载方法为实训平台内部下载，即无须外部接线，节省接线实操时间，带有电源保护电子线路； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 5 | ZigBee无线通信模型块 |
l 主芯片：CC2530F256，256K Flash，8K RAM，内置8051单片机及无线收发器，支持11-26信道更改，支持点播、组播、广播多种类型数值通信，支持自动组网及互联网自愈功能； l 串行速率：9600-115200bps多种速率可选； l 无线频率：2.4GHz； l 无线协议：ZigBee2007/PRO； l 通讯连连接口：UART； l 无障碍传输距离：200米； l 含有概括串行口变换功能，经过跳线方法，可将通讯线路实行变换； l 具备协调器、路由器及终端功能，可经过串行口指令让设备在三种类型中自由变换； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 6 | Wifi无线通信模型块 |
l 主芯片含有概括MAC、基频芯片及射频收发单元，内置低功耗运行机制，可以有效的降低功耗运行； l 支持WiFi@2.4GHz802.11b/g/n无线标准； l 支持WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK安全模式； l 支持AP、STA、AP+STA作业模式； l 完全含有概括的串行口转无线TCP/UDP传输功能，多个串行口速率选用； l 支持TCP/UDPClient注册包机制； l 支持SimpleConfig/*rkiss/usrlink快速联网配备装备装备； l 支持AT+指令集配备装备装备； l 含有概括串行口变换功能，经过跳线方法，可将通讯线路实行变换； l 经过功能数值配备装备装备，可经过WiFi无线节点，将传感器数值传入云端； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 7 | 空气温湿度传感器 |
l 应用DHT11传感器； l 温度（℃）（℃）：检验测量试验界限0-50度，精确到可以达到0.5℃； l 湿度： l 检验测量试验界限20%RH-95%RH, 精确到可以达到2%RH； l 支持电容型湿度传感实训； l 支持湿度值脉冲信号输出； l 输出形式：数字量； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 8 | 光照度传感器 |
l 应用ROHM原装BH1750FVI芯片； l 输出形式:数字量、模仿量； l 使用宽电压（V）（V）（V）LM393电压（V）（V）（V）对比器,作业平稳； l 光照度界限：0-65535lx l 传感器内置16bitAD变换器，直接数字输出，省略复杂的计算，省略标定，不区分环境光源，接近于视觉感知度的分光特性，可对广泛的亮度实行1勒克斯的高精确度测量； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 9 | 霍尔传感器 |
l 使用3144霍尔传感器； l 作业频率宽：DC100KH； l 使用宽电压（V）（V）（V）LM393电压（V）（V）（V）对比器,作业平稳； l 支持感知度可调； l 支持信号输出指示； l 输出形式：开关量 l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 10 | 人体红外传感器 |
l 应用SR602感应传感器； l 感应距离：0-5M； l 支持红外对射、红外漫反射传感实训； l 同时提供传感器的模仿量信号； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 11 | 气体传感器 |
l 应用可拆卸构造，支持MQ系列半导体气敏元件； l 支持1路数字量输出； l 支持1路模仿量AD输出功能； l 支持感知度可调； l 检验测量试验浓度：300-10000ppm； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 12 | 火焰传感器 |
l 探测角度：60°； l 检验测量试验波长：760nm-1100nm； l 输出形式：开关量； l 支持感知度可调； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 13 | 红外对射传感器 |
l 应用H2010直射型光电传感器，槽宽10mm； l 使用宽电压（V）（V）（V）LM393电压（V）（V）（V）对比器,作业平稳； l 设定有信号输出指示灯，输出高电平灯灭，输出低电平灯亮； l 输出形式：开关量； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 14 | 限位器传感器 |
l 应用工业生产的机械限位器，限位器被触发后可以选用高电平输出或者低电平输出形式； l 提供双路限位器，支持外接设备控制； l 提供NO、COM、NC三路输出端； l 可以模仿一些工业传感器的触发收集，如红外栅栏、人体红外等； l 输出形式：开关量； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 15 | 双路继电器执行器 |
l 应用5V控制继电器，完成双路控制开关； l 继电器规格3A-200VAC；3A-30VDC； l 提供NO、COM、NC三路输出端，可外接控制设备； l 提供双路指示灯，显露继电器状态； l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调动测量试验、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。 |
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| 16 | 公有云平台 |
l 支持传统工业上云：可经过多种通讯方法，如: 5G（NB-IOT）、4G、GPRS（2.5G）、 Lora、 WiFi等，将工业上传统硬件（含有概括教学传感器模型块）接入云端，完成对工业生产环境数值的全面监控； l Modbus协议：应用工业上常用的Modbus协议，可将工业级别传感器完全移植到教学实践中，并提供源代码，让学员更快的与社会接轨； l 可以经过wifi、4g、nb-iot无线模型块，将传感器数值直接收集到云端显露； l 支持云组态设定； l 支持手机接收传感器报警信息； l 支持微信小程序显露组态内容，及控制设备等功能； |
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经过将各个实训模型块与智能家居实训沙盘相集合，可实行多种实训实训：
| 智能控制实训 | 综合实训实训 |
| 实训一、智能灯光控制实训（12路） | 实训九、 WiFi无线通信实训 |
| 实训二、智能窗帘控制实训 | 实训十、 环境检验测量试验与联动实训 |
| 实训三、智能窗户控制实训 | 实训十一、RFID读卡与应用实训 |
| 实训四、智能门禁控制实训 | 实训十二、云平台配备装备装备与应用实训 |
| 实训五、智能空调控制实训 | 实训十三、单片机研发与应用实训 |
| 实训六、智能电视控制实训 | 实训十四、传感器收集与应用实训 |
| 实训七、智能监控控制实训 | 实训十五、执行器控制与应用实训 |
| 实训八、智能风扇控制实训 | 实训十六、ZigBee无线传感器互联网配备装备装备实训 |
