沙盤模型包含三層（包含斜頂），室外包含車庫監控、車庫安防、花園監控、花園安防、花園距離、花園燈光、電動窗簾、雨雪傳感、風速傳感等控制點與監測點，門禁系統包含指紋傳感、智能門鈴、門禁監控等。智能家居實訓沙盤將與居家生活相關的各種設備有機地結合起來，通過網絡化綜合智能控制和管理，實現"以人為本"的全新家居生活體驗。使用觸摸屏、無線遙控器、電話、互聯網或者語音識別控制家用設備，同時可以執行場景操作，使多個設備形成聯動。學�？梢酝ㄟ^在實驗室建立智能家居沙盤實訓系統，使學生在實訓中實現對物聯網綜合技術應用的理解并在此基礎上進行創新應用，培養學生創新應用能力，充分滿足了目前高校培養物聯網技術人才的需求。

圖1 設備實體圖

1）沙盤的功能豐富，充分體現了家庭日常生活的場景，滿足學生智能家居模擬實訓的需要。大到汽車的智能入庫，小到窗簾的自動開啟和關閉均有涉及。比如當室外天氣變差，刮風或下雨時，電動晾衣架自動收回室內，當室外有人闖入，相應的視頻監控自動切換至室內電視，同時進行聲光報警。

2）配備開源平板，用戶登錄開源平板客戶端界面，可以選擇性地控制智能家居沙盤中的任意場景。

3）涵蓋當前應用最廣的有線和無線通訊方式，包括WiFi，Zigbee，BT，IPV6，紅外等。

4）打破了傳統智能家居系統相對封閉和改造不便的特點，系統架構非常靈活，可以根據客戶的預算，配置不同的方案。

5）套件包含電子焊接、電子調試、電子產品制作、嵌入式單片機應用、物聯網工程訓練、移動互聯APP開發等配套課程，由淺入深，逐步帶領學生邁入新信息技術的殿堂。系統開放所有軟硬件設計資源。

6）質量可靠，可供實驗室進行反復實驗

智能家居沙盤實訓系統采用完整的物聯網技術架構，即感知層、傳輸層和應用層，前端采用智能傳感器控制節點采集各種數據并控制各種被控對象，傳輸層通過ZIGBEE、WIFI、BT,IPV6等網絡接入無線互聯網關，無線互聯網關將各種數據傳輸移動操作終端進行數據處理并反饋給控制器。系統包含了開源操控終端、無線互聯網關、采集控制傳感器節點、智能視頻服務，軟硬件設計資源可開放供教學科研使用。系統使用的設備包括支持各類通信協議的傳感器、紅外感應器、室內監控攝像頭、電器控制器、電動窗簾、電動晾衣架、智能門禁、背景音箱、電視機等各種被控模擬設備。

圖2系統結構圖

項目一：回家場景

場景簡介：模擬用戶回家時，門禁系統進行身份自動識別，車庫門緩緩開啟�；丶仪榫皢�動，窗簾徐徐打開，燈光自動調節到舒適的亮度，此時，用戶最喜愛的電視節目也已經打開了。

涉及設備：智能車庫、智能窗簾、指紋傳感、燈光、電視等等

實驗原理：采用智能傳感器控制節點采集各種數據并控制各種被控對象，打開智能家居控制系統，可以看到相關操作的頁面，進入家居狀態及控制頁面，即可以開啟車庫門、家門、電視和燈光。

項目二：離家場景

場景簡介：模擬用戶離家時，除冰箱以外的用電設施全部關閉，窗簾緩緩拉起，門窗自動關閉，安防系統自動打開，監控設備開啟。家中每一個角落處在嚴密監控防衛狀態，當室外有人闖入，相應的視頻監控自動切換至室內電視，同時進行聲光報警。

涉及設備：終端控制系統、燈光、窗簾、門禁攝像、花園監視、花園安防、聲光報警等等

實驗原理：傳輸層通過ZIGBEE、WIFI、BT,IPV6等網絡接入無線互聯網關，無線互聯網關將各種數據傳輸移動操作終端進行數據處理并反饋給控制器。學生通過終端控制設備，諸如平板、手機等來模擬相應場景。

項目三：惡劣天氣場景

場景簡介：模擬用戶不在家時，室外刮風或下雨，電動晾衣架自動收回室內。不良天氣下，危險頻發，打開安防系統，當有人闖入時，會及時關閉門窗，防止外人入侵，同時會啟動報警系統。

涉及設備：雨雪傳感器、風速感應器、終端控制系統、電動衣架、門禁攝像、花園監視、花園安防、聲光報警。

原理簡介：雨雪傳感器、風速感應器采集各種數據，將信息反饋給中央控制系統，開啟門禁攝像、花園監視、花園安防、聲光報警器，保衛用戶家中安全。收回電動衣架，避免衣服淋濕。