智能家居教学实验系统

1.本实用新型涉及一种教学实验系统，尤其是一种智能家居教学实验系统。


背景技术：

2.随着科技的发展，人工智能的概念越来越深入人心，逐渐成为科技发展的主流，人工智能在生活中的应用也越来越广泛，智能家居系统是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，融合自动化控制系统，通过网络化综合智能控制和管理的系统。智能家居系统将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。随着各方面智能家居技术的飞速发展，越来越多的智能设备出现在人们的生活中。为了适应智能家居的发展，众多高校开设了对应课程，但是智能家居系统的教学过程普遍是从理论到理论，缺乏配套的实验、实践平台，教学活动显得枯燥、艰涩。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种用于学生技能训练和体验的智能家居教学实验系统。为实现以上技术目的，本实用新型采用的技术方案是：
4.一种智能家居教学实验系统，包括：信号采集器、传感器、执行终端、zigbee终端节点、zigbee协调器、wifi网关、云端服务器、用户移动终端；
5.每个信号采集器、传感器和执行终端均连接一个对应的zigbee终端节点；zigbee终端节点中设有终端开关；各zigbee终端节点与zigbee协调器通过zigbee无线连接，zigbee协调器与wifi网关通过wifi无线连接；wifi网关通过有线或无线网络连接云端服务器；用户移动终端能够通过移动通信网络与云端服务器通信；
6.信号采集器包括设置在入户门口的指纹采集器和摄像头；指纹采集器作为入户的门禁设备，摄像头作为入户的监控设备；每次采集的指纹以及实时监控图像通过zigbee终端节点
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>zigbee协调器
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>wifi网关
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>云端服务器
‑
>用户移动终端的通信链路发送给用户移动终端；
7.传感器包括设置在入户门口的人体感应传感器、设置在厨房的燃气泄露传感器和烟雾传感器、设置在房间或客厅的光传感器、设置在窗户和进户门的门窗磁感应器、设置在房间或客厅的温湿度传感器；
8.人体感应传感器用于获取人体感应检测信号并通过所述通信链路向用户移动终端发送；
9.燃气泄露传感器和烟雾传感器用于分别获取燃气检测信号和烟雾检测信号通过所述通信链路向用户移动终端发送；
10.光传感器用于获取房间或客厅的光线传感信号并通过所述通信链路向用户移动终端发送；
11.门窗磁感应器用于获取进户门或窗户的打开状态信号并通过所述通信链路向用户移动终端发送；
12.温湿度传感器用于获取房间或客厅的温湿度信号并通过所述通信链路向用户移动终端发送。
13.进一步地，执行终端包括窗户控制器、窗帘电机、冰箱、空调、洗衣机、热水器；各执行终端均连接一个对应的zigbee终端节点。
14.进一步地，执行终端的控制链路为：用户移动终端
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>云端服务器
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>wifi网关
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>zigbee协调器
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>zigbee终端节点
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>执行终端；
15.通过所述控制链路发送控制指令给执行终端。
16.本实用新型的优点在于：
17.1）构建了比较完善的智能家居系统实验环境，能够使得学员得到切身的实际感受，也为学员提供了动手操作的条件，优化了教学方式。
18.2）主要通过zigbee无线通信组网，无需在实验室内进行复杂的布线，并且使用zigbee无线通信组网成本较低，设置zigbee协调器便于集中化控制。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构组成示意图。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.本实用新型的实施例提出一种智能家居教学实验系统，如图1所示，包括：信号采集器、传感器、执行终端、zigbee终端节点、zigbee协调器、wifi网关、云端服务器、用户移动终端；
22.每个信号采集器、传感器和执行终端均连接一个对应的zigbee终端节点；zigbee终端节点中设有终端开关；各zigbee终端节点与zigbee协调器通过zigbee无线连接，zigbee协调器与wifi网关通过wifi无线连接；wifi网关通过有线或无线网络连接云端服务器；用户移动终端能够通过移动通信网络与云端服务器通信，例如可以通过4g无线网络与云端服务器通信；
23.在一些实施例中，信号采集器包括设置在入户门口的指纹采集器和摄像头；指纹采集器作为入户的门禁设备，摄像头作为入户的监控设备；每次采集的指纹以及实时监控图像可以通过zigbee终端节点
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>zigbee协调器
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>wifi网关
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>云端服务器
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>用户移动终端的通信链路发送给用户移动终端；用户移动终端可以是智能手机，参与实验的学员可通过用户移动终端观察采集的指纹和实时监控图像，体验智能家居系统的先进门禁控制设备；
24.在一些实施例中，传感器包括设置在入户门口的人体感应传感器、设置在厨房的燃气泄露传感器和烟雾传感器、设置在房间或客厅的光传感器、设置在窗户和进户门的门窗磁感应器、设置在房间或客厅的温湿度传感器；
25.人体感应传感器可以检测入户门口有无人员走动，并把获得的人体感应检测信号通过所述通信链路向用户移动终端发送；
26.燃气泄露传感器和烟雾传感器用于分别检测厨房内有无燃气泄露或有无起火的
烟雾，并把获取的燃气检测信号和烟雾检测信号通过所述通信链路向用户移动终端发送；
27.光传感器用于获取房间或客厅的光线传感信号并通过所述通信链路向用户移动终端发送，以便参与实验的学员可以根据房间或客厅的光线强度选择是否启动相应的执行终端例如窗帘电机或照明灯等；
28.门窗磁感应器用于获取进户门或窗户的打开状态信号并通过所述通信链路向用户移动终端发送，以便参与实验的学员可以模拟或感受关闭的进户门或窗户被非法打开后用户移动终端能够及时获得报警信号的过程；
29.温湿度传感器用于获取房间或客厅的温湿度信号并通过所述通信链路向用户移动终端发送，以便参与实验的学员可以了解房间或客厅的温度、湿度情况；并选择是否启动相应的执行终端如空调或窗户控制器；窗户控制器可以打开或关闭窗户；
30.在一些实施例中，执行终端包括窗户控制器、窗帘电机、冰箱、空调、洗衣机、热水器等；各执行终端均连接一个对应的zigbee终端节点，zigbee终端节点中设有终端开关，以便启动或关闭执行终端；参与实验的学员可以观察用户移动终端获得的各种传感信号，并通过用户移动终端
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>云端服务器
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>wifi网关
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>zigbee协调器
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>zigbee终端节点
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>执行终端的控制链路发送控制指令给执行终端；就可以观察远程控制执行终端运行的情况。
31.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。