AI智能家居实景实训系统

AI智能家居实景实训系统它主要以智能家居场景展板为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。AI智能家居实景实训系统（LP-IOTS-MC）介绍。

一、简介

AI智能家居实景实训系统选取具有典型意义的场景展板为基础，结合展板部署。通过边缘计算网关、AI摄像头、AI麦克风阵列、物联网应用终端和物联网云平台之间，不同的搭配、组合，为学生提供云平台接入、网关直连、边缘计算网关直连，串口直连等多种不同的数据采集、流转、储存、处理、分析模式。可更好的帮助学生从物联网理论学习过渡到实际动手操作，培养学生在物联网综合应用的动手实践、设备安装调试、系统集成以及项目设计能力和场景应用能力，为后续的行业实训打下坚实基础。

通过传感器、边缘计算网关、物联网应用终端、数/摸采集器等物联网部件的连接，实现数据采集、传输、处理、控制、分析、储存等。并通过网关将多个物联网设备连接到公网云平台，构成物联网的云实训平台。

AI智能家居实景实训系统技术框架如下图所示，本平台结合了物联网的5大核心技术领域，涵盖终端智能硬件、无线通信技术（含异构网络）、传感器、数据分析、云平台；按物联网三层结构可以定义为感知层、网络层、应用层；按物联网宏观概念可以定义为云平台、网络传输管道、应用终端；按照物联网应用功能模块定义可以分为数据采集模块、控制模块、受控模块、本地显示模块（支持双屏异显）、云端数据可视化模块、网关边缘计算模块、结构化和半结构化决策支持系统模块，移动互联网模块。

（1）功能模块-灯光控制

（2）功能模块-遮阳控制

（3）功能模块-门禁控制

（4）功能模块-家电和能源控制制

（5）功能模块-家电和能源控制

二、部分硬件介绍

（1）AI麦克风阵列

技术参数：

7路麦克风阵列，提供声源定向、声场成像、波束形成、语音唤醒、语音识别等功能。带硬件浮点运算的RISC-V 双核64位处理器，主频最高800MHz。具备机器听觉能力和语音识别能力，内置语音处理单元（APU）。具备卷积人工神经网络硬件加速器KPU,可高性能进行卷积人工神经网络运算。硬件快速傅里叶变换加速器 (FFT Accelerater)。内置ARM STM32 USB音频驱动芯片，提供USB声卡驱动，开放源代码。采用USB接口输出，需能够接入到eAIOT平台使用。支持语音识别、语义理解、语音合成、人机对话等功能，可与硬件进行语音交互。

（2）Zigbee3.0网关

使用基于EFR32MG的ZigBee3.0技术。管理各个末端设备运行及数据上报反馈，并可支持客户端软件的本地及远程控制。2.实现终端双向实时反馈、本地及远程控制。支持终端链接设备数量不低于120个，中继路由不少于15级。3.外观尺寸约：123*120*35.2mm。材质外壳ABS+PC。4.工作功耗：1.5W。工作电压：DC5V。5.接收灵敏度：-98dbm。数据传输速度：250Kbps。无障碍传输距离：150M。发射功率：8dbm。6.作为系统所有设备的地址信息，配置信息，定时设置，安防联动机制等都存储在网关。7.支持局域网本地控制和互联网远程控制。

三、人工智能智能家居软件

软件基于 Linux 开发，软件安装在本项目的 AI 边缘计算网关中，为方便教学开放源代码，并支持和本项目所用的 Zigbee3.0 商用（智能家居） 产品兼容互控。包含控制、场景、视频安防、消息列表、居家环境等界面，每个界面对应不同的功 能，直观明了， 可以根据需要点击进入任意操作界面，进行相应操作。支持语音离线唤醒， 可自定义唤醒词。唤醒后，可实现语音识别、语音合成、中 文语音对话机器人功能， 支持闲聊、查询本地传感器、查询天气等功能。支持语音控制智能家电，可以通过语音控制灯光、门锁、窗帘等设备的开关。支持 AI 视觉功能，可实现人脸门禁、人体入侵检测、手势识别控制家电、车牌识别等功能。