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工程技术应用案例近年来，随着科技的快速发展，工程技术在不同领域中的应用越来越广泛。
本文将通过几个案例来展示工程技术在实际应用中的作用与影响。
案例一：智能交通系统智能交通系统是工程技术在城市交通领域的重要应用之一。
以某大城市为例，该城市面临着日益增加的车辆数量和交通拥堵问题。
为了解决这一难题，城市政府与工程技术专家合作，引入了智能交通系统。
该系统利用了先进的感知技术、信息传输技术和数据分析技术。
通过安装在道路上的传感器和摄像头，系统能够实时感知车流量及车辆速度情况，并将这些数据传输给中央控制中心。
中央控制中心通过对数据的分析和处理，实时调整交通信号灯的时机和周期，以降低交通拥堵现象的发生。
此外，智能交通系统还与城市的公共交通系统相结合，通过实时获取公共交通车辆的位置，为乘客提供更准确的到站时间和路线规划信息，提高公共交通的效率和便利性。
通过智能交通系统的应用，这个城市的交通状况得到了极大改善。
车辆通行时间缩短，拥堵现象明显减少，居民出行更加方便快捷。
案例二：远程医疗系统远程医疗系统是工程技术在医疗领域的重要应用之一。
它通过信息和通信技术，将医疗资源与医疗需求进行有效地连接，实现远程诊断、监护、手术等医疗过程。
某偏远地区的医疗资源匮乏，居民在疾病诊治方面面临巨大的困难。
为了改善这一状况，工程技术专家与医疗专家合作，建立了远程医疗系统。
通过系统，当地医生可以将患者的医疗资料上传至远程平台，医疗专家可通过网络远程对患者进行诊断，并提供合理的治疗方案。
在需要手术时，医疗专家还可以通过远程操作和机器人技术进行手术，最大限度地减少患者的痛苦和风险。
远程医疗系统的应用使得人们在偏远地区也能获得高质量的医疗服务。
同时，远程医疗系统能够提高医生之间的交流和协作，给医疗行业带来了新的发展机遇。
案例三：智能家居系统智能家居系统是工程技术在家居领域的重要应用之一。
它通过物联网技术和自动化控制，实现家庭设备的智能化管理和互联互通。
电气工程与自动化专业的实践案例分析在电气工程与自动化专业的学习过程中，实践案例分析是非常重要的一部分。
通过对实际案例的分析和学习，可以帮助学生更好地理解和掌握所学的理论知识，并能将其应用于实际工程项目中。
本文将以几个实践案例为例，进行分析和讨论。
案例一：电力系统故障分析在电力系统运行中，故障是难免的。
对电力系统故障进行分析和排除是电气工程师的重要任务之一。
一个实际案例是某个地区的变电站突然停电，导致供电中断。
通过对该案例进行分析，发现停电的原因是变电站的断路器损坏，导致无法正常接通电力。
通过及时更换断路器，恢复了供电。
案例二：自动化控制系统优化自动化控制系统在工业生产中起着至关重要的作用。
通过对自动化控制系统进行优化，可以提高工业生产效率和质量。
一个实际案例是某个工厂的生产线出现了频繁的停机和故障，导致生产效率低下。
通过对该案例进行分析，发现是控制系统的参数配置不合理，导致了系统的不稳定性。
通过重新配置参数和优化控制策略，成功解决了停机和故障问题，提高了生产效率。
案例三：智能家居系统设计智能家居系统是现代家庭生活的趋势之一，通过对家居系统进行智能化设计和控制，可以提高家庭生活的便利性和舒适度。
一个实际案例是某个家庭的智能家居系统设计，包括灯光、窗帘、安防等方面的控制。
通过对该案例进行分析，设计了一个集成控制系统，实现了一键操作灯光、窗帘和安防等功能，提升了家庭生活的便利性和安全性。
通过以上的实践案例分析，我们可以看到电气工程与自动化专业的实践应用非常广泛，涉及到电力系统、智能控制等多个领域。
通过对实际案例的分析和学习，不仅可以加深对理论知识的理解，还能培养学生解决实际问题的能力和思维方式。
在实践案例分析中，学生需要运用所学的理论知识，结合实际情况，进行问题的诊断和解决。
这不仅需要熟练的技术操作和实践经验，还需要学生具备良好的团队合作能力和创新思维能力。
因此，电气工程与自动化专业的实践案例分析既是对学生知识掌握的考验，也是对学生综合素质的培养。
智能家居系统设计方案综述随着计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的迅猛发展，提高了人们对家庭实现生活现代化，居住环境舒适化及家居安全化的要求，在这种日益迫切的需求下延伸出来的智能家居系统很好的满足了人们的这些要求。
智能家居除了具有安全、便利、舒适、节能、娱乐性的功能外，还是一个集音频、视频、计算机功能、通信功能、家居自动化/控制/安全技术以及将所有不同的设备应用和功能互连于一体的系统，使我们的居家生活更为便利、灵活。
智能家居系统创新性地实现了对灯控、家电等家居设备的集中控制，可全部实现无线控制，免除布线的麻烦和弊端，不管装修与否，均可便捷安装使用，不会受到布线的任何束缚。
同时，采用学习型的红外基地台，强大的软件学习功能，可与各种家居设备实现无缝对接，对新购的家居设备，也可轻松纳入联电国际系统管理，十分方便，利用网络/PDA/手机，通过目前最先进的网络侦控摄像机，即可随时随地实现对家居设备的实时监测和操控。
下面，我们就以某独栋别墅项目为例，详细说明智能家居系统给我们带来的人性化、数字化的生活。
用户需求分析根据别墅业主的要求，在别墅智能家居设计中需要实现以下功能：•周界防盗及监控功能；•全部房间的智能灯光控制；•主要活动区域的背景音乐功能；•一层客厅的电动窗帘控制；•烟感及燃气泄露感应报警功能；•家用净水，中央除尘，中央空调集成。
为实现上述功能，需用到下列系统设备：1.周界防盗系统主动红外探测器对射，如果有人非法入侵则触发报警主机。
2.家居安防监控系统• 别墅四周实时监控—业主可以在任意指定房间对外围的情况进行监控。
（需布线）• 室内安全—在厨房安装烟感及燃气泄露探测器，出现警情及时提醒业主。
• 异常入侵—在窗户内侧安装幕帘探测器，遇到异常情况及时报警。
3.背景音乐系统本套方案中，背景音乐系统能实现用户主要活动房间的音乐功能，同时能通过背景音乐系统做到每一个背景音乐点房间的电视能够共享收看DVD 、数字电视机顶盒等节目源，还能通过电视察看电视监控的图像。
机械工程中的创新设计案例分析机械工程是一个关键的工程领域，负责设计、制造和维护各种机械设备。
在这个领域中，创新的设计方案对于推动技术进步和提高效率至关重要。
本文将分析几个机械工程领域中的创新设计案例，以便更好地了解这些项目的价值和影响。
案例一：自主控制车辆导航系统在机械工程的领域中，自动驾驶技术一直是一个热门话题。
一家汽车公司最近研发出了一种自主控制车辆导航系统，该系统利用了激光雷达和摄像头等传感器，能够识别周围的道路和障碍物，实现真正的自主导航。
这项创新设计的突破之处在于其高度精确的实时反馈和决策能力，使得车辆能够更好地适应不同的交通环境，并大幅提高了行驶的安全性。
案例二：智能家居系统随着物联网的快速发展，智能家居系统在机械工程领域中逐渐崭露头角。
一家科技公司推出了一种智能家居系统，该系统能够通过自动化控制和智能传感器实现对家居环境的全面管理。
例如，用户可以通过手机应用程序控制家中的温度、照明和安防系统，并根据自己的需求进行个性化设置。
这个创新的设计方案为用户带来了更加便捷和舒适的家居体验，也提高了能源的利用效率。
案例三：3D打印技术在制造业中的应用3D打印技术是机械工程领域中的一项创新技术。
通过这项技术，制造业能够以更快、更便宜的方式制造产品。
例如，有一家制造公司将3D打印技术应用于机械零件的制造过程中，极大地提高了生产效率和灵活性。
该公司能够根据客户的需求快速设计和生产定制化的零件，同时减少了传统制造过程中的浪费。
案例四：飞机发动机的节能设计在航空领域中，提高发动机的燃油效率一直是一个重要的目标。
一家航空公司开发了一种先进的涡轮风扇发动机，通过结构和材料的创新设计，大幅降低了燃油消耗量。
该发动机采用了复合材料和先进的空气动力学设计，使得飞机能够以更低的燃油消耗飞行，减少对环境的影响。
这些案例展示了机械工程领域中的创新设计对于改善生活和推动技术进步的重要性。
通过不断研究和应用新的技术和方法，机械工程师能够为各个行业带来更高效、更安全和更可持续的解决方案。
校企合作生产实践案例近年来，校企合作生产实践成为高校教育教学改革的重要方向之一。
通过与企业合作，学校能够为学生提供更加贴近实际的学习环境和实践机会，培养学生的实践能力和创新意识。
下面我们将介绍一个校企合作生产实践的案例，以展示其在教育教学中的重要意义和价值。
某高校与当地一家IT企业合作开展了一项名为“智能家居系统研发与应用”的实践项目。
在这个项目中，学校的学生团队和企业的工程师团队共同合作，通过学习和实践，开发了一套智能家居系统，并在实际家庭中进行了应用测试。
在项目初期，学生团队和企业工程师团队共同进行了市场调研和需求分析，明确了智能家居系统的功能和特点。
学生团队在学校的实验室中学习了相关的技术知识和开发工具，而企业工程师团队则提供了实际项目经验和指导。
通过团队合作和交流，学生们在开发过程中不断学习和提升自己的技能，同时也学会了团队合作和沟通能力。
在项目中期，学生团队和企业工程师团队共同开展了软件和硬件的开发工作。
学生团队负责系统的软件开发和测试，而企业工程师团队则负责硬件的设计和生产。
通过合作，双方共同攻克了技术难题，确保了系统的稳定性和可靠性。
学生们在实践中学会了如何将理论知识应用到实际项目中，提高了自己的实践能力和解决问题的能力。
在项目后期，学生团队和企业工程师团队共同进行了系统的调试和优化工作，确保系统能够顺利地在实际家庭中使用。
学生团队还与企业合作，进行了市场推广和用户培训，为系统的推广和应用打下了坚实的基础。
通过项目的合作实践，学生们不仅学会了技术知识，还培养了创新意识和团队合作精神，为将来的就业和创业奠定了坚实的基础。
总的来说，校企合作生产实践在高校教育中具有重要的意义和价值。
通过与企业的合作，学校能够为学生提供更加贴近实际的学习和实践机会，培养学生的实践能力和创新意识。
希望这个案例能够激发更多学校和企业的合作，共同推动教育教学的创新和发展。
stem项目案例STEM项目案例。
STEM（Science, Technology, Engineering, and Mathematics）项目是一种跨学科的教育模式，旨在培养学生的创新能力、解决问题的能力以及团队合作精神。
下面我们将介绍一个成功的STEM项目案例，以期为更多教育工作者和学生提供借鉴和启发。
该项目发生在一所中学，学校决定开展一项名为“智能家居设计”的STEM项目。
在该项目中，学生们需要运用科学、技术、工程和数学的知识，设计并制作一个智能家居系统，以解决现实生活中的问题。
首先，学生们分成若干个小组，每个小组负责设计一个智能家居系统。
在项目开始之初，学生们首先进行了市场调研，调查了家庭生活中存在的一些问题，如能源的浪费、生活中的安全隐患等。
通过这些调研，学生们确定了他们所要解决的问题，并开始着手设计他们的智能家居系统。
在设计阶段，学生们需要运用科学知识，如物理、化学等，来理解各种能源的特性，以及各种材料的性能。
他们还需要学习一些基本的电子知识，以及编程技能，来制作他们的智能家居系统。
在这个过程中，学生们不仅仅学到了理论知识，更重要的是学会了将理论知识应用到实际问题中去。
接下来是制作阶段，学生们根据他们的设计图纸和程序代码，开始制作他们的智能家居系统。
在这个阶段，学生们需要学习一些工程知识，如使用各种工具和材料来制作他们的系统。
在这个过程中，学生们不仅仅学到了如何使用各种工具，更重要的是学会了如何解决各种实际问题。
最后是测试阶段，学生们将他们的智能家居系统安装在一个模拟家庭中，然后测试它的性能。
在测试的过程中，学生们发现了一些问题，并进行了一些调整和改进。
最终，他们的智能家居系统得到了成功的测试，解决了一些现实生活中的问题。
通过这个STEM项目，学生们不仅仅学到了科学、技术、工程和数学的知识，更重要的是学会了如何将这些知识应用到解决实际问题中去。
他们还学会了团队合作，沟通交流，解决问题的能力。
电气工程与自动化专业的创新项目案例电气工程与自动化专业是现代工程领域中的重要学科，涵盖了电力系统、电子技术、自动控制等方面的知识。
在这个快速发展的时代，创新项目对于电气工程与自动化专业的学生来说尤为重要。
本文将介绍一些成功的电气工程与自动化专业的创新项目案例，让我们一起来看看。
案例一：智能家居系统设计智能家居是近年来兴起的一项新技术，通过将家居设备与互联网连接，实现了家庭设备的智能化控制。
某电气工程与自动化专业的团队在该领域进行了创新项目的研究与设计。
他们设计了一个基于无线网络的智能家居系统，能够实现远程控制、智能照明、家庭安防等功能。
该项目不仅提升了家庭生活的舒适度和便利性，还减少了能源的浪费，受到了用户的高度赞扬。
案例二：智能交通管理系统现代交通系统面临着日益增加的交通流量和城市拥堵等问题，因此智能交通管理系统的研究成为关注的焦点。
一支电气工程与自动化专业的团队开发了一个智能交通管理系统，通过数据采集、分析和智能决策，实现了交通信号的优化控制、交通流量监测和违章车辆的自动抓拍等功能。
该系统不仅提高了交通流量的效率，减少了拥堵，还提升了交通安全性，对于城市交通管理起到了积极的推动作用。
案例三：智能养殖系统农业是国民经济中的重要支柱产业，而智能养殖系统的应用则是农业的重要创新方向之一。
一支电气工程与自动化专业的团队开展了智能养殖系统的设计与研究。
他们利用传感器、控制系统和数据分析技术，实现了温度、湿度、饲料供给等参数的自动监测与控制，并通过远程通信技术实现了远程养殖的管理。
这一项目不仅提高了养殖效益和生产质量，还减少了人力成本和环境污染，受到了养殖户和政府部门的广泛关注。
案例四：新能源发电系统在可持续发展的背景下，新能源的利用越来越受到重视。
电气工程与自动化专业的团队进行了创新项目的研究与实践，设计了一套新能源发电系统。
该系统利用太阳能板、风力发电机等新能源设备，通过电力电子技术和控制策略，将新能源转化为可供家庭和工业使用的电能，实现了绿色、清洁的能源供应。
电气工程中的自动化应用案例自动化技术在电气工程中扮演着重要的角色，它可以提高生产效率、降低成本，并为工程师提供更多的控制和监测功能。
本文将介绍一些电气工程中的自动化应用案例，展示出自动化技术的实际应用效果。
案例一：工业生产线的自动化控制系统在工业生产中，自动化控制系统被广泛应用于生产线上，以提高生产效率和质量稳定性。
以汽车生产线为例，通过自动化控制系统，可以实现产品的自动装配、焊接和喷漆等工艺过程，从而提高生产效率和产品一致性。
自动化控制系统可以根据传感器信号和预设程序自主控制机械臂的运动和操作，大大减少了人工干预的需求，降低了生产成本，并保证了产品的质量。
案例二：智能家居系统的自动化控制智能家居系统是一种集成了多种电子设备和网络技术的自动化系统，通过智能化的传感器和控制器，实现对家居环境的监测和控制。
例如，智能家居系统可以根据家庭成员的生活习惯和动作进行室内照明和温度的自动调节，提供舒适的生活环境。
同时，智能家居系统还可以通过网络远程控制家电设备，如远程开启空调、电视等电器设备，提高生活的便捷性和安全性。
案例三：电力系统的自动化监测与调控在电力系统中，自动化技术在电网监测与调控中发挥着关键的作用。
自动化监测系统可以通过感知器件实时采集电力设备的运行状态和负载情况，如变压器的温度、电流、电压等参数，并通过数据传输和处理，实现对设备的远程监测与管理。
同时，自动化调控系统可以根据电网运行情况和负荷需求，自主调整发电机组的输出功率和输电网络的路由方案，以保证电力系统的稳定和安全运行。
案例四：交通运输系统的自动化控制交通运输系统中的自动化控制技术不断发展，为城市交通带来了巨大的改变。
例如，智能交通信号控制系统可以根据车流量和路况信息自动调节交通信号灯的节拍和时间，优化路口和道路的交通流畅度。
此外，自动驾驶技术的应用也大大提高了交通运输的安全性和效率，无人驾驶汽车通过传感器和导航系统实现自主驾驶，避免了人为驾驶错误和交通事故的发生。
电气工程与自动化的技术创新与应用案例为适应现代社会的快速发展和不断变化的需求，电气工程与自动化技术的创新与应用变得尤为重要。
本文将通过探讨一些实际案例来展示电气工程与自动化技术的创新与应用，以期引起读者的兴趣和思考。
案例一：智能家居系统的设计与应用随着信息技术的进步，智能家居系统成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
通过将电气工程与自动化技术相结合，智能家居系统能够实现对家居设备的远程操控和智能化管理，提高家庭生活的便利性和舒适度。
例如，利用传感器和网络控制技术，人们可以通过手机App控制灯光、空调以及家电设备的开关和模式。
这样的创新与应用，不仅实现了家居设备的智能化，还为用户创造了更加舒适和节能的生活环境。
案例二：电气车辆充电桩的设计与建设随着环保意识的提高和能源危机的加剧，电气车辆成为了一种重要的交通工具。
而为了满足电气车辆的充电需求，电气工程与自动化技术发挥了重要作用。
充电桩的设计与应用需要考虑到充电效率、安全性以及充电设备的智能化管理等方面。
例如，通过利用智能识别技术，充电桩能够自动辨别电气车辆的种类和需求，调整充电电流和电压，从而实现快速、安全和高效的充电过程。
这样的创新与应用，不仅可提高充电效率和安全性，还能为用户提供更加便利的充电服务。
案例三：智能工厂的建设与运营随着工业自动化水平的提高，智能工厂成为了现代工业领域的重要趋势。
电气工程与自动化技术在智能工厂的设计与建设中发挥了关键作用。
通过将工业机器人、自动化控制系统以及传感器网络等技术相结合，智能工厂能够实现生产过程的自动化和智能化管理，提高生产效率和产品质量。
例如，工业机器人的应用可以替代传统的人工劳动，减少人为因素对生产过程的干扰，提高生产线的准确性和稳定性。
这样的创新与应用，不仅可以降低生产成本，还能提高企业的竞争力和市场份额。
通过以上的案例分析，我们可以看到电气工程与自动化技术在各个领域的创新与应用广泛而深远。
这些创新与应用不仅改善了人们的生活质量，还推动了社会的进步和发展。
电气工程与自动化的工程实践与案例分享电气工程与自动化是一个关于电力系统、电子技术以及计算机控制相关领域的学科，它在现代社会中扮演着重要的角色。
本文将分享几个与电气工程与自动化相关的工程实践案例，通过这些案例的分享，我们将了解到电气工程与自动化在现实生活中的应用。
工程实践一：智能家居系统智能家居系统是电气工程与自动化的典型应用之一。
通过智能家居系统，我们可以实现对家居环境、家电设备的智能管理和控制。
例如，通过传感器的感知和智能控制系统的反馈，我们可以实现对温度、湿度、光照等家居环境参数的实时监测和自动调节。
同时，我们还可以通过手机APP或语音控制设备，实现对家电设备的远程控制。
智能家居系统的应用大大提高了家居生活的便利性和舒适度，也节约了能源资源的消耗。
工程实践二：电力系统调度与控制电力系统调度与控制是电气工程与自动化中的重要任务之一。
电力系统是一个复杂庞大的网络，在实际运行中需要不断地进行监测和调整，以确保系统的稳定性和安全性。
通过自动化系统的应用，我们可以实现对电力系统的实时监测和调度。
例如，通过智能传感器和远程监控系统，我们可以在系统出现异常时快速发现问题并采取相应的措施。
此外，通过自动化调度系统，我们可以优化电力系统的运行状态，提高能源利用效率。
这些技术的应用使得电力系统的运行更加可靠和高效。
工程实践三：工业自动化控制系统工业自动化是电气工程与自动化中的一个重要领域。
在工业生产中，通过自动化控制系统的应用，我们可以实现对生产线的自动化控制和监测。
例如，在制造业中，我们可以通过PLC（可编程逻辑控制器）和SCADA（监视、控制和数据采集）系统实现对生产过程的自动化控制。
这些系统可以精确地控制机器的运行和参数调整，提高生产效率和产品质量。
同时，通过实时监测和数据采集，我们可以对生产过程进行分析和优化，实现工业生产的智能化管理。
工程实践四：智能交通系统智能交通系统是一个应用电气工程与自动化技术的典型实践领域。
智能家居系统工程案例目录案例一：智能家居实训平台 (4)1 概述 (4)2 系统方案 (4)2.1 智能家居系统组成 (4)2.2 系统结构组成 (5)2.3 网络拓扑图 (5)3 实施方案 (6)3.1 智能家居真实场景 (6)3.2 模型版智能家居 (8)4 实训平台设计 (9)4.1 系统硬件设计 (9)4.1.1 环境监测 (9)4.1.2 电器控制部分 (10)4.1.3 智能安防部分 (11)4.1.4 综合控制系统 (12)4.3 模拟智能家居 (13)4.3.1 模拟智能家居布局效果图 (13)4.3.2 智能家居实训平台配置清单 (14)4.4 软件平台及实验的设计 (15)4.4.1 智能家居管理平台 (15)4.4.2 模拟仿真平台 (18)附录1：传感器模块参数列表 (22)案例一：智能家居实训平台1 概述该案充分考虑到项目特点和主流技术相结合的需求，将“移动改变生活”这句话变成实际，为学生提供一个“体验+实践”的开放环境。
从进入实验室的那一刻起，“聪明、安全”无处不在。
无处不再的门禁系统将潜在的危险阻挡在电梯间之外，安保系统将全程记录你出现位置，始终将你的安全放在第一位，但是聪明的它只会默默的守护你。
这一切的一切只需要你轻轻晃动的你手机即可完成，无卡的尴尬将离你远去。
访客的到来将在家中对讲显示屏上清晰反映，提前一步开启你温暖的笑容傍晚步入家中，温暖的洗澡水、徐徐播放的音乐、缓缓闭合的窗帘，伴随着厨房设备清脆的提示音你可以享受为自己预备好的晚餐了。
这一切是真实的、这一切是聪明的。
对！这就是智能家居。
清晨的喧闹即将开始的时候，在你关门的一瞬间。
家，沉寂了，安静了，省电模式将呵护着你的口袋；平静中安全模式紧紧的保护着这个温馨的家，始终如一的守护她，随时随地通过3G 网络反映出家中情况，让你在前进的道路中无后顾之忧。
在智能家居开发实验室中，不仅让学生、老师深切体验到智能家居的“聪明、安全、舒适”，我们还会提供二次开发接口，让学生、老师去DIY，去动手开发自己专属的智能家居，在一个愉快、开放的环境中学习掌握物联网中的关键技术。
2 系统方案2.1 智能家居系统组成智能家居系统是以信息化为平台，将智能家电控制、室内环境监测、安防监控、异常报警求助、无盲区全景监视系统、背景音乐等系统进行统一管理，室内通过遥控器任意控制，室外可通过手机或电脑进行远程控制，对家里的情况了如指掌。
2.2 系统结构组成图2.1 系统结构框图2.3 网络拓扑图图2.2 系统网络拓扑图3 实施方案3.1 智能家居真实场景以物联网科研平台为基础，提供一套真实的智能家居场景。
效果图如下：图3.1 智能家居实景参考配置：智能家居网关PC 服务器网络摄像头（带云台控制）RFID 读写器220V 智能开关、智能遥控器（控制电视、音响、空调、风扇、照明灯等）电动窗帘、电动晾衣架3G 通信模块无线探测器（温度、湿度、光感、雨雪感应、烟雾、压力、红外对管）特点：体验性强，用户可以体验既定的执行策略，比如就餐场景、娱乐场景、睡眠场景等，感受物联网带来的智能，对物联网有系统的感知，同时实验平台开放开发接口，用户可以加载Python 脚本来对实验室内的设备进行读写操作，可实现不同设备的联动控制，定制自己的智能家居系统，比如通过室内温度采集，当温度值超过一定阈值，则开启风扇或空调，同时可考虑更多因素（节能、制冷效果等），决策是同时开风扇和空调还是只开其中一个设备，完全提供给学生一个开放式环境；3.2 模型版智能家居以物联网科研平台为基础，在一个机柜中模拟出智能家居的环境，与真实的智能家居系统功能相似，只是尺寸比例不同，模型板家居系统全部模块化，与真实家居系统采用统一的硬件及软件接口，效果图如下图3.2 智能家居模型版参考配置：智能家居网关PC 机摄像头RFID 读写器智能开关灯光（白炽灯、报警灯、LED 数码管）3G 通信模块无线探测器（温度、湿度、光感、雨感、烟雾、压力、红外对管、继电器控制）特点：将所有的模块浓缩到一个模拟的智能家居模型里，几个学生一组可以在这个平台上开发验证程序，并通过LED 灯、数码管对结果进行显示，达到相对直观的演示效果。
模型板家居系统全部模块化，与真实家居系统采用统一的硬件及软件接口，基于我们提供的开发接口，学生可以将自己开发的模块加入到真实的环境中进行验证体验。
比如，学生在模型板上开发控制程序可直接加载到真实环境中，进行验证。
4 实训平台设计4.1 系统硬件设计4.1.1 环境监测基于zigbee的传感器采集模块，在室内组成环境监测传感网络，负责室内传感数据的采集，主要包括温度、湿度、光感、雨雪感应、烟雾、压力数据的采集，另外，根据实际需要可扩展其他传感器，为其他电器控制执行策略提供数据基础，无线采集模块搭载传感器详细参数列表请见附录1传感器详细参数列表。
无线温湿度传感器对室内温湿度进行采集，由学生设置采集周期及告警阈值，来控制风扇、空调等设备；无线光感传感器对室内管线进行采集，由学生设置采集周期及告警阈值，当环境光线低于或高于设定值时，控制灯或者窗帘的联动控制；无线雨感传感器对室外天气情况进行监测，部署在室外，根据室外天气情况，发出告警短信或对晾衣架进行控制；无线烟感传感器对室内环境情况进行监测，一旦发生火情，第一时间短信告警并采取其他联动措施；图4.1 无线温湿度采集模块4.1.2 电器控制部分控制部分主要基于zigbee 的无线反馈控制模块，包括智能开关及智能红外遥控，控制器只需要接在220V 电源线上即可无需另行布线，实现对空调、风扇、电视、音响、节能灯的控制。
下图3.2 为智能红外遥控器，可以对需要操作的红外遥控键盘进行学习，由服务器平台进行记录存储，并通过zigbee无线模块进行下发，实现对空调、风扇、电视、音响的控制。
图4.2 智能红外遥控器无线智能开关由zigbee 220v 继电器控制模块构成，实现对室内照明灯的控制。
室内照明灯主要包括2 个电视墙射灯，客厅大灯1 个，其他3 个普通照明灯；智能窗帘及晾衣架控制器，包括导轨、步进电机、zigbee 无线模块，主要安装于两个窗户处，实现窗帘及晾衣架的无线控制；图3.3 电器控制示意图图4.3 电器控制示意图4.1.3 智能安防部分智能安防系统是由各种智能探测器和智能网关组成，构建房间内的主动防御系统。
智能红外对射探测器，通过红外线反射进行布防，当有人闯入的时候发出报警；智能烟雾探测器，探测出烟雾浓度超标后发出报警；智能门禁探测器，基于RFID 读卡器，只有有权限的人员才能够进入实验室，同时可实现考勤管理。
另外在特定功能区域区分RFID 权限级别，只有授权用户才可以操作控制电视；室内监控，监控住宅内的状况，实现实时察看、录像、录像调用、云台控制功能。
通过手机、服务器平台可随时察看监控区域内的情况，实现远程监控功能。
整个安防系统可实现手机、网关、电脑软件等方式接收报警信息，并能实现布防、撤防的设置。
图4.4 安防设备示意图4.1.4 综合控制系统综合控制系统包括智能家居网关、智能家居综合管理软件等部分组成，实现对房间的设备的综合管理，软件平台详细方案请参见软件平台方案。
4.1.4.1 智能家居综合管理智能家居综合管理对室内所有设备进行实时管理，通过ZigBee 无线传感器网络、wifi，对家庭中多种传感器状态进行监测和控制，其内置多种应用场景，如娱乐场景、睡眠场景、离家场景等。
智能家居管理平台背景可以根据实际场景进行切换，室内所有设备都有唯一的物理地址，通过智能家居演示平台可以对对应的每个节点友好名、节点类型、网络ID 等参数进行配置修改，实现对每个节点的读写控制。
在图形化仿真平台中，学生使用友好名就可以对相应设备进行控制，并且生成、加载相应的控制脚本程序，实现自己的智能家居系统。
图4.5 智能家居实训平台4.1.4.2 扩展功能物联网实验平台除了硬件提供统一的对扩展接口外，软件平台也提供了一套通用的数据采集和控制通信协议，便于新增设备的接入。
图4.6 调试信息解析窗口调试信息解析窗口对整个实验平台的通信消息流程进行实时跟踪、解析、显示。
比如将RFID 操作过程中的流程详细的展现出来，让学生熟悉RFID 每个操作的详细过程，并且基于我们提供的通信协议进行二次开发时，可以作为调试工具，去跟踪定位问题，便于扩展出更多自己的应用程序。
4.1.4.3 Python 二次开发Python 是一种面向对象的解释性的计算机程序设计语言，也是一种功能强大而完善的通用型语言，已经具有十多年的发展历史，现在已成熟且稳定，目前已在计算机及通信领域应用广泛。
软件平台提供了可二次开发的功能，目的是帮助学生学习和掌握Python 语言，深入参与到物联网的实验中来，自己动手编写脚本控制传感器，切身的体会到物联网的应用。
我们的二次开发模块还可以帮助学生组合各类传感器，搭建一个物联网的应用环境，实现学生从做实验到设计实验的跨越，让学生学习到知识的同时也充分体会到学习物联网的乐趣。
4.3 模拟智能家居4.3.1 模拟智能家居布局效果图图3.7 模拟智能家居布局效果图4.3.2 智能家居实训平台配置清单类别序号产品名称单位数量备注综合控制系统1多媒体智能网关至尊版（7寸TFT数字屏）个1含协调器，含摄像头23G模块个1报警短信，及终端控制3Wifi模块个1摄像头无线传输环境监测系统4无线温湿度、光感传感模块个1 5无线压力传感模块个1安6红外探测器个1一个用于门禁4.4 软件平台及实验的设计为了让学生能够对物联网的基本要素和整体概念有一个理解。
由浅入深的学习和掌握物联网的相关知识，充分激发学生学习的兴趣。
智能家居实训平台分为智能家居管理平台和模拟仿真平台。
智能家居管理平台对室内所有设备及系统参数进行配置管理，并内置典型的应用场景，意图让学生对物联网在智能家居中的应用有系统的感知，并且为后续的实验提供参考；模拟仿真平台主要包括传感器的认知实验模块、物体控制实验模块及综合应用实验模块，意图为学生提供实践操作的环境，由浅入深的掌握物联网应用的关键技术。
4.4.1 智能家居管理平台在智能家居管理平台中，主要包括了系统配置、节点布局、场景管理三个部分。
图3.8 实验平台启动画面4.4.1.1 系统配置在该模块中，实现系统运行参数配置，主要包括传感器参数配置、服务器IP 配置、串口配置、密码管理。
传感器参数配置，可以设置传感器状态、采集值超出阈值时是否报警、采集周期、阈值、量程上下限等。
图3.9 传感器通用参数配置4.4.1.2 节点布局首先将要布置的传感器拖拉到左边实验室平面图中，并与实际位置相对应。
右键点击该传感器，则弹出右键菜单，选择“进入传感器配置”菜单后，选择系统自动获取的传感器类型，并与传感器物理地址绑定，完成了传感器与实际传感器的关联，完成关联后的示意图如下：图3.12 节点管理界面4.4.1.3 场景管理在场景管理中，可以预设不同场景中的物体属性，用户可以通过智能终端或者系统提供的场景选择画面选择不同的场景，用户也可以选择自定义模式添加不同的场景。
