物联网行业应用实训

智能家居沙盘系统

         AI 语音智能家居实训沙盘是一款以综合实训为主的实景沙盘，支持通过系统硬件设备的安装、布线与调试，最终完成一整套智能家居系统的场景应用。沙盘主要包含沙盘主体智慧中控系统、环境监测系统、安防监测系统、门禁控制系统、电器控制系统、智能抄表人机交互机器人等子系统模块，既具有展示型又具有实操性，各系统既可独立操作，也可互相配合联动使用。沙盘所有电气模块均采用工业级，与实际应用紧密结合，可随时批量投入使用。
         平台中控系统，搭载 Android 操作系统，预装智能环境、智能安防、智能门禁、智能电器、智能抄表等场景应用软件，同时接入云服务，实现远程通过平板/手机 app 进行家居的相关智能化操作。平台配套产品手册、实验指导书、PPT 课件、软件开发环境、硬件开发文档、软件应用安装包等相关教学实践资源，支持开展《物联网智能家居系统集成和应用》、《物联网安装调试与运维》、《物联网工程实施与运维》等课程的实验实训教学。

         AI 语音控制智能家居实训沙盘是面向物联网、智能家居、嵌入式、人工智能专业的综合实景实训平台，以三室两厅真实家居户型为原型，集成硬件安装、布线调试、系统联动、AI 语音交互于一体。平台由沙盘主体、智慧中控、环境监测、安防监测、门禁控制、电器控制、智能抄表、AI 语音机器人八大模块组成，各模块可独立运行也可全域联动，电气部件均采用工业级设计，贴近真实工程应用。

         系统搭载Cortex‑A9 嵌入式中控网关与异构网关，支持 Zigbee、WiFi、蓝牙、LoRa 等多协议通信，可接入云平台实现手机 / 平板远程控制；配套 AI 语音机器人，支持 360° 声源定位、语音控家电、信息查询、视频投影等功能。平台完整覆盖智能家居从感知、传输、计算到应用的全链路，可支撑课程教学、技能实训、科研展示、竞赛培训等多场景使用。

 

1. 沙盘主体

  • 尺寸：2m×3m×1m，占地面积 6㎡
  • 结构：铝合金骨架 + 有机玻璃墙，三室两厅两卫一厨一阳台户型
  • 供电：AC220V/50Hz

2. 核心控制硬件

  • 嵌入式中控网关：Cortex‑A9 S5P4418 四核 1.4GHz；2GB DDR3+16GB EMMC；10.1 寸 1024×600 电容屏；支持 Linux/Android 双系统一键切换
  • 异构网关：Cortex‑M4 STM32F429；3.5 寸触摸屏；支持 Zigbee/WiFi/ 蓝牙 / LoRa/433；支持 24 路客户端接入，传输距离 280 米
  • 智能无线节点：Cortex‑M3 STM32F103；3.5 寸触摸屏；RS485/CAN/ADC/GPIO 等丰富接口；支持无线模块自由切换
  • AI 语音机器人：902mm 高；7 麦阵列 + 360° 声源定位；10.1 寸触控屏 + 720P 投影；全向轮移动；续航 10 小时；ROS 系统

3. 工业级传感与执行器

  • 环境类：温湿度、光照、大气压、CO₂、空气质量、雨雪传感器
  • 安防类：烟雾、燃气、门磁、红外对射、多普勒人体、紧急按钮、声光报警
  • 控制类：红外控制器、电动窗帘、调光灯、智能插座、风扇、排气扇、电磁锁
  • 抄表类：智能水表、电表、燃气表
  • 监控类：500W 高清网络摄像头，云台 360° 旋转

4. 通信与软件

  • 通信协议：Zigbee、WiFi、蓝牙、LoRa、433、MQTT、LWM2M、Modbus TCP
  • 应用软件：环境监测、安防报警、电器控制、门禁管理、抄表统计、AI 语音、云平台远程控制

1. 安装调试类实验

  • 硬件安装：传感器 / 执行器组装、接线、配电、门禁 / 窗帘 / 灯光调试
  • 软件配置：APP 安装、串口调试、协议分析、云平台参数配置、场景模式开发

2. 嵌入式开发类实验

  • STM32 (M3/M4) 基础：点灯、按键、串口、定时器、中断、ADC、LCD 显示
  • 系统移植：Bootloader、驱动开发、应用移植、双系统切换

3. 感知与通信类实验

  • 传感器采集：温湿度、光照、燃气、烟雾、人体感应等工业级数据采集
  • 无线通信：Zigbee 组网、LoRa 配置、WiFi 配网、NB‑IoT、MQTT 接入云平台

4. 应用开发类实验

  • Android 开发：界面布局、数据存储、Socket 通信、设备控制
  • C#/Python/PyQt 开发：协议解析、传感器采集、人脸识别门禁、语音控制
  • Web / 云开发：MQTT 对接、远程控制、数据可视化、历史查询

5. 综合创新实战

  • 智能家居工程规划、方案设计、部署调试
  • 场景联动：回家 / 离家 / 睡眠 / 观影智能场景开发
  • AI 语音 + 家居联动创新应用开发

1. 教学实训解决方案

  • 课程匹配：支撑《物联网智能家居系统集成》《安装调试与运维》《工程实施》等核心课程
  • 阶梯实训：从硬件接线→单模块调试→系统联动→AI 语音创新，由浅入深
  • 技能对标：贴合 1+X 证书、技能大赛、行业岗位能力要求

2. 科研与展示解决方案

  • 提供 AIoT、语音交互、边缘计算、智能家居算法验证平台
  • 支持课题研究、教学成果展示、校企合作项目演示
  • 可视化中控 + 云平台 + 语音机器人，适合展厅、公开课、招生宣传使用

3. 工程应用解决方案

  • 1:1 还原真实家居工程流程：设计→布线→安装→调试→运维
  • 工业级硬件 + 标准协议，可对接真实智能家居项目
  • 支持二次开发，可扩展老人看护、节能管理、安防联动等行业应用