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1、 HANBACK ELECTRONICS 智能家居實驗室建設方案 1.1.一般事項 1.11.1 項目名稱 無線家庭網絡實驗室（Ubiquitous Home Network Laboratory）1.21.2 項目背景?無線家庭網絡以 USN(Ubiquitous Sensor Network)作為基礎技術，USN所涉及的技術具有很高的水平和應用性。是當今及未來技術中應用的焦點。?無處不在的無線傳感網絡正與數字家電一起，成為新的家庭建筑中的基礎要求。在許多產業中，正在進行針對無處不在的家庭網絡的多種技術的開發。因此，許多產業急需已接受過體系化教育的專業人才。?無線家庭網絡經過一段時間的方展，2、已形成了多種應用技術。因此可增加一些有實踐過程的教育實驗，開設系統化的實驗室。這樣可讓學習者鞏固理論知識，擴大就業范圍同時培養出有實踐能力的人才。同時，有助于其它產業對無線傳感器網絡的了解和應用。1.31.3 項目目標?培養學生的實踐能力、增加實踐經驗。同時培養出可實現無處不在家庭傳感網絡系統的專門人才。?提供體系化的教育環境。不僅針對理論部分，由此實驗室可以進行訓練中心型教育。?系統建構過程中，需要使用到有多種領域相關的先進裝備。這有利于高級復合型人才的培養。HANBACK ELECTRONICS?通過學習掌握相關先進技術，基于無線傳感器網絡廣闊的應用前景。可以開發出相關產品，創作商機。2.3、2.項目內容 2.12.1 無線家庭網絡的結構 可將實驗室分為教學區和訓練區兩部分。相關產品：HBE-Ubi-ZigbeX、HBE-Ubi-Box2、HBE-Ubi-HomeNet。具體參數見詳細配置。教學區 進行基本理論教育與相關實驗，配有相關教材及開發案例，可從零開始逐步掌握基礎知識。訓練區 訓練區可進行實際應用的訓練，配有多種可進行擴展的傳感器，可進行二次開發，搭建更智能的無線家庭網絡。提供的訓練靈活、多樣，注重方法、技能的培養。同時提供廣闊的靈活應用的空間。2.22.2 項目要點?設置場所：大學指定的實驗室?為了適應實驗室的教學環境，裝備設計得耐用、便攜、保管方便?產品靈活多樣，有多種4、組合和擴展空間?為實現無線家庭網絡的整套系統，提供從基礎知識到開發、實驗的系統化教育支持。提供電路圖、原始資料相關例題等一系列技術支持，開箱即用。2.32.3 項目特色?系統性、準確性及互換性。各模塊并不相互獨立，可通過多種方式對他 HANBACK ELECTRONICS 們進行自由組合。多樣化的 CPU 構成：ATMega128(8 位 處理器:HBE-ZigbeX)MSP430 (16 位 高速,低功耗 處理器:MSP430,Coin)?構造好的監測與控制系統在一般的計算機和嵌入式系統中均可以使用。?可進行以下題目的實習.-無線傳感器網絡實習套件（ZigbeX）和 無線家庭網絡 Ubi-H5、omeNet 的硬件結構（-開發環境（Cygwin、TinyOS、AVR Studio）-TinyOS 相關程序（NesC、模塊程序）-USN 介紹（硬件及操作系統、協議、時鐘同步位置感知、中間件）-基礎練習實例（編譯下載、操作說明）-門鎖練習（器件及程序分析、控制練習、應用練習）-煤氣探測器相關練習（器件及程序分析、控制練習、應用練習）-閥門關斷器相關練習（器件及程序分析、控制練習、應用練習）-接線板相關練習（器件及程序分析、控制練習、應用練習）-移動物體監測相關練習（器件及程序分析、控制練習、應用練習）-其它各種傳感器相關練習（氣象傳感器模塊、電機控制模塊、人體監測模塊、超聲波傳感器、繼電6、器模塊、藍牙模塊、攝像頭模塊）-網絡遠程控制練習 3.3.具體配置 3.13.1 HBE-Ubi HomeNet HBE-Ubi HomeNet HANBACK ELECTRONICS 序號 名稱 描述 數量 圖片 1 1 主 控單 元(1)主控制單元(MCU)采用美國 ATMEL 公司的 ATmega128L.8 bit RISC,內存 Flash(Code Size)Flash 128 K,EEPROM 4KB,RAM 4KB,8 ch 10 bit A/D(2)RF 傳輸器采用美國 TI Chipcon 2420 2.4GHz(3)內建溫度傳感器(Temperature Sensor)、7、濕度傳感器(Humidity Sensor)、照度傳感器(Light Sensor)及紅外線(Infrared Senor)傳感器 6 2 2 整合模塊 整合標準模塊(Standard Module)針對交流電源控制(電源輸入 AC-100240V,0.15A 50/60Hz)的 2 組繼電器(5V)基板(AC-Input Board)4 HANBACK ELECTRONICS 3 3 整合模塊 整合標準模塊(Standard Module)對電燈亮度控制(電源輸入 AC-100240V,0.15A 50/60Hz)專用電路板(Dimmer)1 4 4 整 合模 塊 整合標準模塊(Standa8、rd Module)對(電源輸入 AC-100240V,0.15A 50/60Hz)馬達驅動專用電路板(MC Board),馬達驅動 IC,馬達電壓:50V(max)1 5 5 控 制單 元 Door Lock(智能型控制用電子門鎖)1 HANBACK ELECTRONICS 6 6 Gas Detector(瓦斯偵測器)1 7 7 Gas Shutter(智能型控制用瓦斯遮斷器)1 8 8 Lamp(智能型控制用電燈)1 HANBACK ELECTRONICS 9 9 接線板 10 10 HOME 1 傳感器模塊(紅外線 入侵檢測模塊)1 11 11 DIO 傳感器模塊 1 HANBACK 9、ELECTRONICS 12 12 下 載器 USB ISP 模塊（用于 USB 通訊）1 13 13 軟件 TinyOS 系統、Cygwin 環境、NesC 編譯器、GUN AVR gcc 編譯器、可視化 windows 控制界面、各種例題源代碼、相應教材 1 HANBACK ELECTRONICS 3.23.2 HBE-Ubi-ZigbeX HBE-Ubi-ZigbeX 序號 名稱 描述 數量 圖片 1 1 主 控單 元(1)主控制單元(MCU)采用美國 ATMEL 公司的 ATmega128L.8 bit RISC,內存 Flash(Code Size)Flash 128 K,EEPRO10、M 4KB,RAM 4KB,8 ch 10 bit A/D(2)RF 傳輸器采用美國 TI Chipcon 2420 2.4GHz(3)內建溫度傳感器(Temperature Sensor)、濕度傳感器(Humidity Sensor)、照度傳感器(Light Sensor)及紅外線(Infrared Senor)傳感器 10 2 2 RFID讀卡器 13.56MHz RFID Reader 讀寫器：1 個 1 HANBACK ELECTRONICS 3 3 標簽 13.56MHz RFID 標簽 5 4 4 下 載器 USB ISP 模塊（用于 USB 通訊）1 5 5 附 件 電池、充電器11、6 6 軟件 TinyOS 系統、Cygwin 環境、NesC 編譯器、GUN AVR gcc 編譯器、可視化 windows 傳感器信息采集程序、各種例題源代碼、相應教材 1 HANBACK ELECTRONICS HANBACK ELECTRONICS 3.33.3 HBE-Ubi-Box2 HBE-Ubi-Box2 -Ubi-Box 基于 Intel PXA272 嵌入式處理器的系統,提供傳感器網絡所必需的多種功能.-內嵌 LAN,Bluetooth,Zigbee 模塊,Zigbee 模塊的射頻輸出功率為 10dB 實現中繼及服務器系統的功能。-PXA272 基板嵌入式系統，利用 LA12、N 實現 WEB SERVER 功能，可通過多種裝置傳送信息 -根據使用者不同的使用目的,可通過嵌入式系統將程序移植到不同的模塊中.所以根據不同的開發目的可應用到多種領域中.HANBACK ELECTRONICS -可用 Zigbex 模塊構筑廣闊的區域網 3.43.4 選項模塊 名稱 構成 氣象傳感器模塊 溫濕度、紅外線、紅外線、大氣壓、震動 HA1 傳感器模塊 接近傳感器、人體感知（遠紅外線傳感器）位置跟蹤傳感器 GPS 傳感器 生物傳感器模塊 脈搏用傳感器、體溫用傳感器 Relay 模塊 繼電器模塊 USB 模塊 USB IF BD Text 模塊 TEXT LCD BlueTooth 模塊 在USN裝置中進行BlueTooth通信 超音波模塊 可以進行室內位置跟蹤 HANBACK ELECTRONICS 馬達控制模塊 可以進行馬達控制 實驗室整體配置可參考下圖