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物联网智能家居实训沙盘，物联网智能家居实训平台

时间：2025-08-05 22:00:52 点击次数： 中人教仪厂
物联网智能家居实验是一种针对物联网和智能家居技术的教学实践活动。物联网智能家居实验系统以智能家居行业为背景，对智能家居中的多个子系统实行装配调节测试实操，旨在培养学生的工程技能，使其能够搭建相对复杂的物联网应用系统，并对工程岗位的作业有初步认识。
　　在物联网智能家居实验中，学生将综合运用传感器收集、无线传感器互联网、自动控制、嵌入式系统研发、互联网通信、Android位移应用研发、Web应用研发等物联网技术。这些技术将被用来将家居环境传感器、终端控制器、家用电器、家居网关等包括在一起，完成家居生活环境的自动监测、自动调动、安防报警、视频监控、远程监控等功能。
　　物联网智能家居实验平台实验内容含有概括一系列的实验和项目，如温湿度传感实验、照明控制实验、风扇控制实验、电磁锁控制实验、红外探测传感实验等。这些实验和项目将帮助学生掌控把握物联网智能家居的基础原理和技术，并培养他们的实践能力和创新思维。
　　此外，物联网智能家居实验还会涉及到一些特定的设备和系统，如智能家居安防系统、智能照明系统、手机加快速度度传感器等。智能家居安防系统为智能家居住户提供基础的家庭安保系统，含有概括前端探测器、智能家庭控制器、互联网信号传输系统、控制中心控制系统等。智能照明系统则是一种运用物联网技术完成的分布式照明控制系统，可以完成对照明设备的智能化控制。
　　经过物联网智能家居实验，学生可以更深入地理解物联网和智能家居技术的原理和应用，掌控把握相关的技术和工量具，提升自己的实践能力和综合素质。同时，这种实验还可以帮助学生更好地理解物联网和智能家居行业的发展趋势和市场需求，为他们未来的职业发展打下坚实的基础。
　　物联网智能家居实验平台是一种用来教学和实践实操的工量具，它集合了物联网（IoT）技术与智能家居的概念。物联网智能家居实验平台含有概括基础控制区、智能家居模仿应用区、温室大棚模仿应用区、智能货架区、安防监控区等多个功能区域，并包括了多种传感器和输出控制设备。
　　这些平台允许用户经过实际实操来学习掌控把握如何使用ZigBee协调器、路由器、传感控制节点板等设备，以及如何运用物联网技术来控制和管理家居设备。物联网智能家居实验平台应用模型块化设计，可以按照不一样的需求和场景选用合适的模型块实行搭建。
物联网智能家居实验平台的应用界限很广，既可以用来高校物联网应用专业和实验室的建造设计，也可以用来企业培训和技能提升。经过这些平台，用户可以深入理解和掌控把握物联网技术在智能家居领域的实际应用，从而为将来的职业发展打下坚实的基础。

-LY-106 物联网智能家居实验沙盘

一、沙盘简介：
物联网智能家居实验沙盘是针对高等院校智能家居实验的需求，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验教学提供了一个完备的应用实验系统。
物联网智能家居实验沙盘实验系统资源丰富，覆盖多种课程实验，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验实验，课程实验提供开放的系统及代码资源，支持二次研发，着重培养学生的实际动手能力与编程能力，可完成教学、科研、学生毕业设计等相关物联网课题。


二、沙盘特别点： 物联网智能家居实验沙盘是一款以综合实验为主的实景沙盘，沙盘主要采用实景演示区和综合实验区两部分构成，经过将实景演示区的平层沙盘和综合实验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验实验。
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，均可经过外围实验模型块实行控制；
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，方便学生使用实操；
u 智能家居沙盘表面包括16个实验模型块插槽，全部实验插槽均可实行磁吸式连接，并而且包括防短路设计，支持至多个模型块的联动实验，可在单个知识点学习掌控把握的基础上，实行多模型块综合应用实验，可完成无线传感互联网实验等多种复杂的联网实验；
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物联网实验平台，用来实验调节测试及相关物联网模型块基础配备；


三、沙盘模型块：

u 应用磁吸式可拆卸构造，包括防呆设计，避免短路；
u 可以无缝吸附到智能家居实验沙盘上，插槽包括供电功能，无需单单独外接电源；
u 实验模型块表面包括电子回路图（下图），方便学生更直观的理解元件的构成及模型块的运行原理：

u 模型块均应用磁吸式连接口设计+搭积木式构造，包括标准的12路弹性插针，可以完成供电、拟真调节测试、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，构成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验沙盘无缝连接，避免重复购买造成浪费；

四、硬件构成：
序号 项目 名称 数量 备注
1 沙盘 智能家居实验沙盘 1 一体化供电平台
2 调节测试平台 物联网实验平台 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：
智能家居实验沙盘功能数值
序号 名称 功能数值 图片
1 智能家居实验沙盘 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），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；
2 物联网实验平台 l 外观尺寸：长415*宽310*高50（mm），材料：铝制楔形构造；
l 实验平台应用一体式供电构造，整个实验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供电连接口（Type-C）、以太网连接口、双路USB连接口、J-link下载器连接口、CC-Debugger下载器连接口、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路串行口连接口，其中含有普通TTL串行口4路，485串行口4路；
l 实验平台具备8个通用实验模型块插槽，每个插槽包括12路接触点，供模型块实行数值通讯及供电，并而且插槽包括防短路功能，可直接将模型块吸附到插槽内,支持最多8个模型块联动实验；
l 实验平台上包括了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，同时实验平台内部包括还原功能模型块，当通讯及拟真调节测试出现混乱时，只需关闭电源再重启，即可恢复出厂设定；
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、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
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个通信连接口；
l 提供485选用端、BOOT0两路连接口；提供1个复位键；
l 程序下载方法为实验平台内部下载，即无须外部接线，节省接线实操时间，带有电源保护电子回路；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
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 通讯连接口：UART；
l 无障碍传输距离：200米；
l 包括串行口变换功能，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、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
6 Wifi无线通信模型块 l 主芯片包括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 完全包括的串行口转无线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/Airkiss/usrlink快速联网配备；
l 支持AT+指令集配备；
l 包括串行口变换功能，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，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、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
7 空气温湿度传感器 l 应用DHT11传感器；
l 温度（℃）：检验测试界限0-50度，精确到可以达到0.5℃；
l 湿度：
l 检验测试界限20%RH-95%RH, 精确到可以达到2%RH；
l 支持电容型湿度传感实验；
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、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
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）LM393电压（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、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
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）LM393电压（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、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
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、红外漫反射传感实验；
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、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
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 检验测试浓度：300-10000ppm；
l 提供"通用平台"弹性探针接触点，用来程序下载、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
12 火焰传感器 l 探测角度：60°；
l 检验测试波长：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、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
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）LM393电压（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、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
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、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
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、串行口调节测试、供电等作用。提供搭积木弹性接触针，用来搭积木形式教学。
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，让学生更快的与社会接轨；
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；
六、实验实验：
经过将各个实验模型块与智能家居实验沙盘相集合，可实行多种实验实验：
智能控制实验 综合实验实验
实验一、智能灯光控制实验（12路） 实验九、 WiFi无线通信实验
实验二、智能窗帘控制实验 实验十、 环境检验测试与联动实验
实验三、智能窗户控制实验 实验十一、RFID读卡与应用实验
实验四、智能门禁控制实验 实验十二、云平台配备与应用实验
实验五、智能空调控制实验 实验十三、单片机研发与应用实验
实验六、智能电视控制实验 实验十四、传感器收集与应用实验
实验七、智能监控控制实验 实验十五、执行器控制与应用实验
实验八、智能风扇控制实验 实验十六、ZigBee无线传感器互联网配备实验
实验中提供开源的实验代码，可自行修改、编译代码，支持二次研发，可按照以上基础实验，自行拓展更多智能家居实验，完成家居系统的研发与应用；

常见问题：

1、如果我要购买物联网智能家居实训沙盘，物联网智能家居实训平台，是否有安装、培训服务呢？

答：我们的设备如果没有特别注明“不含安装”“裸机价”“出厂”等字样的，都是提供安装、培训服务的。

2、你们的物联网智能家居实训沙盘，物联网智能家居实训平台是否能开增值税专用发票？

答：可以的，我们是正规企业，并且已经升级到一般纳税人，可以开具增值税专用发票，如果您需要开物联网智能家居实训沙盘，物联网智能家居实训平台的发票，您需要提供开票资料。

3、你们的物联网智能家居实训沙盘，物联网智能家居实训平台都是自己生产的吗？都有什么产品资质？

答：我们公司是专业生产教学设备的企业，完全自主生产，并通过了最新版ISO9001认证，拥有多项专利与著作权。

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