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智能家居实训平台

2019-08-21 23:59
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智能家居实训平台

 

能够完成物联网感知层、网络层、应用层核心基础课的开设,涵盖感知、网络、应用实验室的功能,同时能够覆盖各个课程的综合设计实践课程。主要设备:Mini4418智能网关、LiteB无线节点、PlusB无线节点、ZigBee/BLE/Wi-Fi/LoRa/NB-IOT/LTE无线模组、采集/控制/安防/创意类传感器。

 

 

实训平台针对物联网的应用实训提供以下软硬件支撑:

1)基础硬件:包含网关、覆盖无线传感网、ZigBee 无线通信、Wi-Fi 无线网络、3G 无线通信、Android 移动开发、嵌入式开发、传感器技术、 执行控制、HTML5 web 开发、JavaScript 等技术;

2)实训模块:采用工业级高精度传感器、执行器,基于行业的一种具体应用进行功能模块的设计,提供完整的硬件驱动层、应用层(Android 和 web)、协议调试等教学实训内容;

3)实训项目:通过实训挂板提供的硬件模块,组合形成的各种复杂应用场景, 提供完整的硬件驱动层、应用层(Android 和 web)、协议调试等教学实训内容;

4)综合案例:基于物联网结合到具体行业的应用案例,提供完整的案例开发手册及相关源码

物联网综合应用创新实训平台构建了完整的物联网项目硬件模型,可支持传感器、智云节点、智云网关、应用终端的开发

 

●智能家居实训教学平台配套教材与实训项目

1.提供课程资源,包含教材和实验指导书:《单片机与嵌入式》、《传感器应用技术》、《物联网识别技术》、《传感器微操作系统》、《物联网无线通信技术》、《无线传感网协议》、《Linux操作系统》、《物联网智能网关》、《Android应用技术》、《Web应用技术》、《物联网中间件》、《物联网综合实训》;

 

课程名称

课程内容

 

《单片机与嵌入式》
以 CC2530 单片机和 ARM 嵌入式单片机(STM32)为核心讲解 CC2530 单
片机和 ARM 嵌入式单片机的片上外设的功能、原理及使用等知识点。
通过本课程的学习可以使学生掌握 IAR 开发环境的使用,掌握 CC2530
单片机和 ARM 嵌入式单片机接口的功能原理和接口编程技术,使学生获
得单片机和嵌入式的基本开发能力.

     

《传感器应用技术》
介绍各种常用传感器的驱动开发,包括:采集类、安防类、控制类、显
示类、创意类等设备的驱动开发,介绍智能传感器的综合联动开发,包
括联动控制,校准补偿等。
通过本课程的学习使学生了解各种传感器的工作原理,掌握常用传感器
的驱动开发,掌握智能传感器的数据读取及使用,使学生获得各种类传
感器驱动开发的基本能力。

     

《物联网识别技术》
本课程基于项目驱动、案例实践,介绍常见物联网识别识别技术,包括
一/二维码、射频卡、智能卡、磁条卡、NFC 等,通过案例介绍各种类
识别技术的工作原理与特点,识别技术的应用与开发。
通过本课程的学习可以使学生掌握物联网相关识别技术,掌握条形码、
二维码、ID 卡、IC 卡、NFC、4442 卡与 ETC 技术标准与应用。

     

《物联网无线通信》
本课程主要介绍主流的物联网传感网通信技术及相关应用开发技术,从
应用角度分析各种无线技术的网络结构、组网技术、参数配置、协议栈
应用接口等。
通过本课程的学习让学生掌握 ZigBee、BLE、Wi-Fi、LoRa、NB-IOT、
LTE 等无线传感网等开发技术,使学生获得能够基于相关无线协议进行
工程应用开发的能力。

   

《Android 应用技术》
该课程以 Android 应用技术为重点,逐步阐述 Android 应用体系结构,
介绍 Android 应用常见组件和应用接口。同时结合物联网实际应用场
景,采用项目+案例教学法,既让学生掌握 Android 的基本知识,也让
学生掌握了物联网的具体项目开发。
通过本课程的学习让学生了解和掌握 Android 的主流应用技术及其开
发方法,掌握 Android 的 sdk、Activity、高级 UI、网络、多媒体体方
面的编程技术,掌握物联网移动应用编程。

 

《Web 应用技术》
本课程从网站基础开始,结合大量案例,全面、详实的介绍网页设计基
础、HTML 基础、CSS 基础、CSS 网页布局、JavaScript 基础、Web App
开发。同时结合物联网具体应用,采用项目+案例教学法,既让学生掌
握 Web 前端的基本知识,也让学生掌握了物联网的具体项目开发。
通过本课程的学习让学生了解和掌握基于 HTML+CSS+JavaScript 的 Web
前端开发技术,通过物联网案例的综合运用具有 Web 前端项目开发能
力。

   

《物联网智能网关》
以嵌入式网关为核心,主要介绍嵌入式网关的用途,讲解嵌入式网关的
开发基础、驱动开发和 M2M 服务的功能应用及开发知识。
通过本课程的学习可以使学生了解嵌入式网关的概念,原理及使用,使
学生掌握嵌入式网关的驱动开发、M2M 服务的设计开发,使学生掌握物
联网网关开发的关键技术。

     

《物联网综合实训》
本课程属于综合实践课程,是完成物联网感知层、传感网、应用开发课
程基础之上的综合训练。课程通过贴近实际的项目案例和真实工程任务
管理模式实行对项目任务的开发与实践。
通过使用贴近生活的项目案例和真实的工程任务管理模式,是学生能够
切实感受项目实施过程中的工作任务性,通过项目设计与文档反馈达到
学生人人动手亲身实践的目的,从而使学生获得真实的项目设计与实施
能力。

 

 

核心课程主要针对学科基础技术的培养,掌握物联网概论,传感器和 RFID 等感知设备认知和开发,ZigBee/Wi-Fi/蓝牙等无线网络的配置、维护和开发,物联网互联接入 及存储,物联网应用层软件开发,物联网产品整合等基本知识。 核心课程采用全模块化的实验箱教学产品进行实验,具备优良的教学实验特性:全模块化的设计、开放式的硬件接口、开源的实验代码、完整的教学资源

 

 

2.实训室须满足以下核心课程的实验、实训内容:

 

 

综合实训项目:智能家居系统设计

 

结合物联网在行业中的各种应用,通过各种硬件物元的组合, 设计一个具有完整体系的应用项目。项综合项目实训课程从需求定义、方案选择、可行性分析、硬件设计、模块设计、软件集成、系统测试等标准的开发流程进行实训,培养学生项目软件工程的认知和行业应用的了解。

提供完整的智慧家庭物联网项目系统,网关运行 Android,通过 zigbee 协议采集和控制家庭内各种电器及环境参数,能够在 Android 网关和 Android 手机平板等终端设备对家庭进行智能化监控。

包含以下部分:环境检测系统、灯光控制系统、家用电器管理、电机设备控制、视频监控、智能门禁系统,实现不同的家居场景模式切换:布防/撤防、 居家/外出等,同时可以对各种受控设备进行自动化控制绑定,比如光线不足开窗帘、检测到可燃气体/火焰,开排气扇,同时支持短信报警、声光报警等功能。支持接入物联网云服务平台,能够实现远程通过互联网实时在线的应用控制。

1)环境检测系统:能够采集光线强度(5 级),室内温湿度信息,可燃气体泄漏信息,火焰检测信息。 2)灯光控制系统:能够对不同家庭内不同居室内的灯进行有效的控制,可以 Android 终端直接控制,

也可以使用固定的触摸开关进行控制,还可以通过声控指令进行控制。

3)家用电器管理:能够实现对家庭内各种电器设备电源进行管理,同时支持红外电器遥控,支持各种品牌电器的红外自学习功能。

4)电机设备控制:能够对家庭内电动窗帘进行控制、有害气体排气扇进行控制。

5)视频监控:能够实现远程家居内摄像头采集监控功能。

6)智能门禁系统:能够实现 RFID 射频功能对电子门锁进行控制。

7)实现不同的家居场景模式切换:布防/撤防、居家/外出等,同时可以对各种受控 设备进行自动化控制绑定,比如光线不足开窗帘、检测到可燃气体/火焰,开排气扇, 同时支持短信报警、声光报警等功能。

8)支持接入物联网云服务平台,能够实现远程通过互联网实时在线的应用控制。

 

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