物联网设备控制技术方案.doc

上海易教信息科技有限公司目录1.智慧教室31.1智慧教室系统33.1.1纸质作业和试卷批阅33.1.2多媒体互动53.1.3电子白板互动83.1.4主要设备参数智慧课堂云终端电子书包投影机白板展台191.2环境智能感知系统193.2.1传感器环境监测系统193.2.2主要设备参数温湿度传感器光感传感器红外感应传感器烟感201.3环境智能控制213.3.3智能灯光系统213.3.4自动电动窗帘系统213.3.5受控饮水机系统213.3.6智能空调系统223.3.7智能门禁系统223.3.8主要设备参数灯控制器投影机控制器空调控制器电视控制器饮水机控制器门禁控制系统241.4智能安防系统243.4.1智能安防系统243.4.2IP摄像头系统253.4.3主要设备参数红外探测器紧急按钮摄像头261.5电力管控系统261.6能效检测系统271.7物联网控制中心271. 智慧教室11.1 智慧教室系统HappyClass智慧课堂系统以智慧课堂云终端为中心，由电子书包、智慧课堂软件、智慧教学平台、微课大师软件、移动式充电柜、感知与控制模块共同构成。智慧课堂云终端连接各种电化教学设备，将传统教室快速打造成智慧教室。3.1.1 纸质作业和试卷批阅纸质作业、试卷客观题通过iBook电子书包的电子答题卡输入答案，主观题通过iBook电子书包拍照或手写输入上传，实现作业和试卷自动批阅，大大减少老师工作量，提高考前辅导讲卷效率。同时系统支持支持智能手机通过移动互联网实现纸质作业与试卷的自动收发和批阅。 出卷：支持整体试卷导入或复制粘贴完成，不增加教师工作量 考试：可发放纸质试卷，纸上作答，拍照上传。亦可不印制试卷和答题卡，直接无纸化考试，支持手写公式输入，原轨迹保存，支持数学、物理、化学等科目。 阅卷：可观题直接电子阅卷，即考即评，节省老师统计分析时间。主观题学生答案汇总呈现，提供答案对照，方便教师快速阅卷。 讲卷：自动统计各种分析报表，提高讲卷效率，自动生成教学质量诊断报告和教学质量精细化管理报告，识别学生学习状况和知识点掌握情况。3.1.2 多媒体互动该系统不仅支持PPT、Flash课件、Word文档等电子教案的实时互动，而且支持纸质试卷、黑板板书、口头讲解等多种教学形式下一对多实时反馈。快速收集学生答案，即时显示统计报表，教师可以直接看到客观题各选项选择人数以及每个学生的答案情况。 主观题互动：学生可以通过iBook手写、拍照、输入三种方式回答主观题，答案自动上传到教师机，实现数学、物理、化学等科目的主观题互动反馈。 分组互动：支持学生分别选择不同观点进行互动，学生首先选择支持的观点，然后将对观点的反馈内容通过手写、拍照、输入等方式上传。 屏幕广播：支持跨平台屏幕广播，教师机Windows操作系统界面直接广播到学生iBook Android平台 学生示范：可以在不影响学生操作的情况下将学生iBook电子书包的屏幕传到教师机屏幕（投影）上，实时查看学生答题过程和情况。 发卷考试：支持简易模式和使用备课文件两种方式进行考题选择，学生可用iBook逐题作答，主观题可拍照上传。考试后即时生成统计报表。 发送文件：教师端可向全体学生发送备课文件。 自主学习：使用专用的iBook学生端软件，课堂上iBook操作受教师控制，禁止学生任意操作，只有教师允许自主学习后，学生才能操作自己的iBook功能。课外学生使用iBook不能任意上网，只能访问智慧校园云平台进行课外学习。 课堂教学质量报告：自动生成考勤报告，自动生成每堂课教师提问的问题及学生回答详情报告 悬浮快捷按钮：随时可以通过点击悬浮窗打开软件操作界面，操作便捷 集成的文件管理和云平台访问功能：通过软件可直接管理本地文件和访问云平台上的备课资源，课堂教学数据自动上传到智慧校园云平台，供平台进行数据统计、查询、复习 智能点名：学生登录iBook即实现点名考勤，无需按键操作即可签到。3.1.3 电子白板互动通过高拍仪，将纸质资料投影到电子白板上，直接进行圈阅批注，实现互动。采用学生示范功能，将学生屏幕投影到电子白板上，直接进行圈阅批注，实现互动。3.1.4 主要设备参数 智慧课堂云终端智慧课堂云终端不仅仅是一台电脑，它是集成了工业PC、物联网路由器、智能中控系统的高集成度多功能一体化设备，安装于教室内，可实现教室的物联网覆盖、wifi覆盖以及教学设备控制，支持智慧课堂软件系统的运行，同时可连接投影机、电子白板、实物展台等外接设备，作为教师机使用。其主要功能包括：a) 物联网覆盖教室计算机和各种物体都可以通过它自动上校园网，不同设备之间可以互联互通。教室各种数据自动采集并上传到智慧校园云平台。b) 设备管理采用Zigbee无线自动组网技术，无需布线，安装维护方便。支持一键通功能，操作方便，按“上课”按钮，各种教学设备自动打开；按“下课”按钮，各种教学设备自动关闭。一键报修，设备故障直接通过短信或网络平台通知设备管理人员。支持智慧课堂云终端、笔记本、实物展台等多媒体设备的音视频智能切换。c) 校园广播支持校园广播接入。d) 紧急预案出现紧急情况时，管理人员通过校园紧急预案平台发布紧急通知，教室LED显示屏自动开启并实时显示通知信息。e) 安防防盗支持教室贵重教学设备防盗报警功能。贵重教学设备安装门磁、标签等防盗报警传感器，当贵重设备异常移动时，立即短信报警给相关管理人员，管理人员可使用手机视频查看教室现场情况。f) 扩音系统内置无线麦克风、立体声功放，有效保护老师嗓音。g) 教室环境监控根据光线亮度自动调节教室灯光，节能，保护学生视力。支持温湿度、光感、二氧化碳、气压等教室环镜数据实时采集，系统可根据设定范围进行异常报警，如二氧化碳浓度超标时自动启动新风系统或推开窗户，也可通过教室LED显示屏实时显示。教室环境数据自动上传到智慧校园平台。h) 工业级PC基于Intel低功耗平台，双核1.8G，支持1080P高清输出，电子硬盘，速度快，稳定可靠。教师可以直接使用U盘或网络资源进行课堂教学。其主要参数： 工业级移动平台，低功耗，支持1080P高清输出，固态硬盘 通信协议支持：ZigBee(IEEE802.15.4/IEEE802.15.4c)、Wi-Fi (IEEE802.11b/g/n)、315/433/868/915MHz、IPv4、IPv6 支持60个以上Wi-Fi用户不掉线 最大支持300个ZigBee通信节点，自动组网 采用全金属结构外壳，美观大方 电子书包三星N8010基本参数操作系统Android4.2内置教学软件移动终端软件基于安卓开发，无缝集成教学平台支持智慧课堂软件，实现多媒体互动、分组互动、智能考试等功能支持手写、拍照、键盘三种上传方式支持教师对学生屏幕锁定支持应用静默更新支持多媒体微课程及微课程作业辅导点播支持作业、通知消息推送支持网络智能考试支持各种word、pdf、ppt等多种格式文件查看CPU/GPU处理器架构ARM架构处理器型号Exynos4412处理器主频1.6GHz处理器核心四核心显卡芯片Mali-400显卡核心四核心存储设备系统内存2GB存储容量16GB存储介质Flash闪盘存储扩展支持MicroSD（TF）卡，最大支持32GB显示屏屏幕尺寸10英寸屏幕分辨率1280x800屏幕描述电容式触摸屏，多点式触摸屏指取设备触摸屏，点触笔屏幕特性TFT屏幕支持语言支持多国语言网络连接WiFi功能支持802.11a/b/g/n无线协议网络模式不支持3G网络蓝牙功能支持，蓝牙4.0模块多媒体功能声音系统内置音效芯片视频播放支持播放1080P视频摄像头双摄像头（前置：130万像素，后置：500万像素）拍照功能自动对焦视频录制支持录制1080P视频Flash功能支持Flash格式支持音频格式支持MP3，AAC，AAC+，eAAC+，WMA，OGC格式视频格式支持MPEG4，H.264，H.263，DivX，WMV格式图片格式支持JPEG，GIF，BMP格式文本格式支持TXT等格式按键/接口音频接口3.5mm耳机接口其他接口电源接口，存储卡接口功能按键Home按键，开关按键，音量按键电源参数电池类型锂电池，4600毫安续航时间具体时间视使用环境而定电源适配器100V-240V自适应交流电源供应器功能参数GPS导航内置GPS导航内置感应智能重力感应，环境光线感应，三轴陀螺仪平板电脑附件包装清单平板电脑主机，数据线，耳机，充电器，说明书，S-Pen触控笔 投影机主体品牌明基 BenQ型号GP10颜色白色类型家用投影机功能便携发光原理LED光学规格标称亮度(ISO流明)550标准分辨率WXGA(1280*800)对比度2400:1投影光源LED，20,000/30,000 小时 (正常/经济模式)显示技术美国德州仪器DLP数字光学处理投影技术投影规格投影镜头F=1.65, f=11.7mm投影画面尺寸40240英寸屏幕宽高比例16:10投射比例1.2:1缩放比例定焦色彩10.7亿全彩色梯形矫正垂直 +/- 40 度视频制式NTSC / NTSC4.43 / PAL / M-PAL / N-PAL / PAL60 / SECAM / HDTV输入端子VGA输入 D-sub 15 pin x1、HDMI (v1.3)x1、Video（RCA）x 1、色差输入（RCA3）x 1、音频输入 (Mini Jack) x 1、音频 L/R 输入 (RCA2) x 1、USB (Type A) x 1、USB (Type Mini B) x 1输出端子音频输出 (Mini Jack) x 1 、喇叭3W x2电气规格电源AC 100 to 240 V, 50/60 Hz功耗(W)157 W（待机0.5W）噪音(dB)38/32 分贝(一般/经济)扬声器3W x2外观参数重量(kg)1.5kg尺寸(mm)220mm x 178.3mm x 61.8mm （不带DVD）、220mm x 178.3mmx 95.0mm (带DVD)特性特性极致色彩技术、支持3D投影、信号快速搜索、兼容隐匿式字幕、自动梯形校正、自动隐藏画面、瞬间重新启动、无线投影（可选）、可调节音量输出、USB投影、USB读取、快速冷却、HDTV兼容、高海拔模式、自动关机（无信号时） 白板简介交互式双屏电子白板是在传统的交互式电子白板的基础上发展起来的新一代交互式电子白板，是基于PC机的一种具有人机交互功能的输入设备，它包括超宽的交互式双屏电子白板和相应的应用软件。交互式双屏电子白板在横向扩展了一倍有效面积，整个板面能检测到电子笔的位置信息，并可将该信息传送给所连接的计算机，该位置信息与计算机的屏幕图像整合在一起，计算机通过双通道显卡分别连接两台投影机，投射到交互式双屏电子白板上，这样，就构成了一个完整的交互演示系统。交互式双屏电子白板支持教学内容以双画面的形式呈现，有效实现“多文档对比学习”、“小组学习”、“互动学习”、“超宽页面板书”等教学中迫切的需求。交互式双屏电子白板可广泛应用于教学培训、会议演示、远程教学等领域。一个以交互式双屏电子白板为核心的交互演示系统如下图所示：系统需求最小配置建议配置硬件配置CPU：双核2.0GHzCPU：双核2.4GHz或更高内存：1GB 内存：2GB或更高双通道显卡(512M) 双通道显卡(512M以上)软件配置Windows 7Windows 7Microsoft Internet Explorer 7.0Microsoft Internet Explorer 8.0 或更高Microsoft Office 2000/ XP/ 2003 或更高Microsoft Office 2000 XP2003 或更高Adobe Reader 6.0Adobe Reader 8.0或更高外观说明交互式双屏电子白板的外观见下图（注：颜色以实物为准）：书写区：功能键：接口板：笔筒 备用电源插口 RS232 接口 USB 接口 电源指示灯连接交互式双屏白板本交互式双屏电子白板通过USB线与计算机USB口连接，实现数据传输，并由计算机USB口供电。1) 固定好交互式双屏电子白板。2) 交互式双屏电子白板通过USB连接线连接电脑，USB端口连接电脑的USB口，交互式双屏电子白板背面左端的RS232接口连接右端的RS232接口。在进行连接时，交互式双屏电子白板和计算机都必须处于断电状态！计算机需要提供双通道输出的显卡。分辨率：两屏各分别为1024*768交互式双屏电子白板软件工作模式双屏控制条中，包含“双屏教学”“双屏书写”“双屏交互”“双屏拖拽”四个按钮，分别用于切换至与之对应的软件模式下。 双屏教学，点击此按钮切换至该模式下后，将打开的文档竖向平铺在两个屏幕，用户可以同时使用软件打开多个个文档，将这些文档在不同的屏幕中显示，并可以使用双笔分别在这些文档中进行书写操作，但是不允许用双笔在不同的文档中书写。 双屏书写，点击此按钮后，切换至双屏书写模式，此时将当前打开的文档全屏在两个屏幕中，用户可以使用双笔在两个屏幕中进行书写或者双笔在同一个屏幕书写，并将书写内容保存在同一个文档中。 双屏交互，点击此按钮切换至双屏交互模式，此时用户可以使用双笔在两个屏幕中分别书写或者双笔在同一屏幕中书写。当在不同的屏幕中书写时，屏幕会同步显示在另一屏的书写内容。 双屏拖拽，点击此按钮切换至双屏拖拽模式，此时软件界面显示在一个屏幕中，可以在软件中进行书写操作，同时可以将打开的任意窗口在两个屏幕中进行拖拽操作。产品参数 型号整机尺寸有效区厚度白板CUP板数量图标位置9000WA (85）*23480*12803364*125040左右各14:3左右图标 注: 1、9000WA (85）*2等型号采用两屏拼接的方式，中间有接缝以上参数仅供参考，确切的参数在批量生产时将有轻微的调整。性能参数工作原理无线电磁感应硬件平台普通PC、笔记本电脑操作系统Windows 7配套显卡双通道输出的显卡。分辨率：两屏各分别为1024*768传输接口USB / RS-232/无线传输模块分辨率81928192精度0.05mm数据传输率57600波特率工作方式双屏教学模式/双屏书写模式/双屏交互模式/双屏拖拽模式USB供电DC 5V 100mA 或外接5V电源适配器供电功 率 2W 电子笔电池使用寿命不同的电池使用寿命不同，普通碱性电池可连续使用3个月工作温度-20 +5 展台 产品外观：折叠直立式 影印速度：1s 图像色彩：24位 主摄像头拍摄幅面：A3/A4/自定义 CMOS像素：500完像素（2592*1944） 图片格式：JPEG、TIF、PDF等 录像格式：AVI、MPG4、H.264、FLV 接口：usb2.0 图像控制：亮度调整、曝光度调节、锐度调整、色彩调整、增益调整、去黑边、图像色调调整、图像剪切1.2 环境智能感知系统 传感器环境监测系统系统包括温湿度传感器、烟雾传感器、光照传感器、雨滴传感器等传感器设备，各个传感器都与对应一个Zigbee无线传输节点，可通过Zigbee网络与物联网路由器通信。实现实时采集室内环境信息，通过上位机软件可以随时了解目前环境情况。光照传感器可以与智能灯光系统联动，实现有人在房间里且光线很暗时，自动打开室内灯光。烟雾传感器与智能排风系统联动，实现有烟雾时，自动打开排风扇。 硬件设备：温湿度传感器、烟雾传感器、光照传感器。 固件程序：温湿度传感器驱动、烟雾传感器驱动、光照传感器驱动。 连接方式：各个传感器都与对应一个无线传输节点。3.2.2 主要设备参数 温湿度传感器 功耗：3.5mW 峰值电流：33mA，平均电流小于1.1mA 电源：3.3V 温度范围：0C to 50C 湿度范围：0 to 95% RH 存储温度：-30C to +70C 光感传感器 通信距离：75m 通讯方式：zigbee 光线范围：0300KLUX 反应时间：1s 环境温度：-2060C 精度：5% 红外感应传感器无线性能指标： 工作频率带宽：24002483GHz、 数据速率达250kbps， 码片速率达2Mchips，s； 通讯范围：150m200m； 高接受灵敏度（97dBm）； 烟感无线性能指标： 工作频率带宽：24002483GHz、 数据速率达250kbps， 码片速率达2Mchips，s； 通讯范围：150m200m； 高接受灵敏度（97dBm）；1.3 环境智能控制.3 智能灯光系统系统主要部件由LED灯、Zigbee节点和物联网路由器组成。物联网路由器可以实现对LED灯的远程控制。基本功能：（1）日光灯灯光系统，直接从接收电充电口供电，超高亮度使用寿命长安装方便，即插即用；每套灯泡830W。（2）智能灯光调节系统，根据收到的不同的无线信号，产生不同的亮灯效果，具体样式和等可以指定（3）光传感器组件，感知环境光的光强，将光强信息通过物联网路由器智能控制3.3.4 自动电动窗帘系统端头:可两端、可上下安装电机；具有隐蔽性、美观性和实用性；轨道:采用电泳涂装（或喷塑）表面处理；轨道长期使用不变形；传送带:耐磨损、噪音低、运转平稳、免维护；运行方式：分单向开、双向对开等方式；安装方式：可侧墙装，也可顶装；电机安装：可根据实际条件放置在轨道的左端或右端。通过Zigbee网络获得控制指令，然后根据控制指令自动的拉升或下降窗帘（或者是开合窗帘）。布艺遮光窗帘。3.3.5 受控饮水机系统感知饮水机是否供电，若饮水机长时间供电而没有饮用水是，系统可以自动断电以便节能。智能插座，支持Zigbee网络，通过服务器配置可以接受任意感应组件控制，主要用于系统扩展。3.3.6 智能空调系统受温湿度传感、人体红外传感等信息的控制，自动开启和关闭，并设置模式与温度3.3.7 智能门禁系统在门口安装RFID识别模块与Zigbee节点相连，当有人在读卡器上刷卡时，读卡器把读到的卡号信息发送到物联网路由器，上位机程序根据读到的卡号识别刷卡人员的身份。3.3.8 主要设备参数 灯控制器 通信距离：75m 通讯方式：zigbee 输入：100-240VAC 30A 50Hz-60Hz 单相交流 负载：100-240VAC 30A 50Hz-60Hz单相交流 待机功耗：平均1.0W 峰值1.5W 工作功耗：2.5W(不计算负载功率) 温度范围：-20至47C 湿度范围：非凝固状态下 5% 至 95% 工作频段：24G 负载能力：AC5A 投影机控制器 通信距离：75m 通讯方式：zigbee 输入：100-240VAC 30A 50Hz-60Hz 单相交流 负载：100-240VAC 30A 50Hz-60Hz单相交流 待机功耗：平均1.0W 峰值1.5W 工作功耗：2.5W(不计算负载功率) 温度范围：-20至47C 湿度范围：非凝固状态下 5% 至 95% 工作频率带宽：24002483GHz； 控制接口：RS23 空调控制器 无线性能指标：工作频率带宽：24002483GHz、数据速率达250kbps，码片速率达2Mchips，s； 通讯范围：150m200m； 高接受灵敏度:97dBm； 网络拓扑结构网状，星状； 支持路由转发功能； 控制性能指标： 控制方式：zigbee无线控制信号转换为红外控制信号； 电视控制器 无线性能指标：工作频率带宽：24002483GHz、数据速率达250kbps，码片速率达2Mchips，s； 通讯范围：150m200m； 高接受灵敏度:97dBm； 网络拓扑结构网状，星状； 支持路由转发功能； 控制性能指标： 控制方式：zigbee无线控制信号转换为红外控制信号； 饮水机控制器 通信距离：75m 通讯方式：zigbee 输入：100-240VAC 30A 50Hz-60Hz 单相交流 负载：100-240VAC 30A 50Hz-60Hz单相交流 待机功耗：平均1.0W 峰值1.5W 工作功耗：2.5W(不计算负载功率) 温度范围：-20至47C 湿度范围：非凝固状态下 5% 至 95% 工作频段：24G 负载能力：AC5A 门禁控制系统 每台控制器具备2万张注册卡的权限，例如单门控制器就可以管理2万个人的权限，双门控制器如果1号门管理了5000个注册卡的话，二号门就最多可以授权15000张卡的权限，四门控制器以此类推。 可以脱机存储10万条打卡记录，每条记录信息中包含 卡号 时间 地点 是否通过等完整信息。如果存储满后，会以堆栈的方式，挤掉最老的信息，保存最新的信息。如果，启用了 按钮信息记录 和 报警记录功能，这些也会算记录信息，如果不启用，则只记录刷卡信息。 如果某些门需要长时间打开的话，可以通过软件设置其为常开，某些门需要长时间关闭不希望任何人进入的话，可以设置为常闭。或者某些特定时候，例如需要关门抓贼等也可以设置为常闭。 如果用户启用该功能，则无需带卡，只需输入 *卡号*密码#，就可以进行开门，并且存储该出入记录。 根据校方实验室具体要求定制1.4 智能安防系统 智能安防系统系统安装远红外传感器与Zigbee节点相连，监测人体红外线辐射量，当有人体靠近时，Zigbee节点把状态信息发送到物联网路由器，上位机程序控制蜂鸣器开关进行报警。并将状态信息通过Zigbee网络传送至服务器。3.4.2 IP摄像头系统提供无线WiFi接口，可以通过无线WiFi接入到局域网中，录像资料存储在服务器之中，并提供视频服务，带云台，可以监视室内外最高分辨率可达2M(16001200) 采用先进的视频压缩技术，压缩比高，且处理非常灵活 逐行扫描CMOS，捕捉运动图像无锯齿 支持SD/SDHC卡本地存储 ICR红外滤片式自动切换，实现真正的日夜监控 本地模拟输出，方便安装调节 支持双向音频 支持ePTZ(电子云台)功能 支持PoE网络功能 支持双码流，支持手机监控3.4.3 主要设备参数 红外探测器无线性能指标： 工作频率带宽：24002483GHz、 数据速率达250kbps， 码片速率达2Mchips，s； 通讯范围：150m200m； 高接受灵敏度（97dBm）； 紧急按钮无线性能指标： 工作频率带宽：24002483GHz、 数据速率达250kbps， 码片速率达2Mchips，s； 通讯范围：150m200m； 高接受灵敏度（97dBm）； 摄像头 图像传感器：1/4 CMOS 传感器 最低照度：红外灯开启，0 Lux 协议：TCP/IP、UDP/IP、HTTP、SMTP、FTP、DHCP、DDNS、UPNP、NTP、PPPOE、802.11b/g 压缩格式：M-JPEG 云台：支持水平340、上下100 夜视：支持5米范围，全天候监控；1.5 电力管控系统有效管理教师电源使用情况，教师或学生可以根据需要刷卡取电。功能： 电源控制：根据教师信息，刷卡控制电源开关。首次刷卡打开电源，再次刷卡关闭电源，关闭电源时延时110分钟以便使用人员进行其他关闭设备电源的准备操作。刷卡记录存于平台。 用电状态上报：电力监控仪通过Zigbee无线技术与部署在教室的云终端进行通信，将教室用电状态上报到平台。 执行远程控制指令：根据远程控制指令，必要时强行打开或切断电源。 控制方式可配置：刷卡关闭电源的延迟和刷卡是否触发关闭电源的操作均可根据用户要求进行配置。参数： 功率：，适用220V，10/15/30A等不同规格 电源输入：220VAC 1A单相交流带接地 工作温度：-1050 工作湿度：最大95%RH不凝露 平均功耗：3.75W 最大持续功率：8W LED指示：电源指示，通信指示 通讯距离：75m 通信接口：IEEE 802.15.4Zigbee 数据加密：AES-128加密算法1.6 能效管理系统通过物联网感知模块自动采集校园里所有设备在使用过程中所消耗的能源。按不同用途（如空调、采暖、照明等）、不同的能源资源类型、形式(如电、燃气、水等)分别设置计测仪表实施分项计量，以客