職業(yè)院校智能家居實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的探討與研究

近年來(lái)，隨著人們的消費(fèi)水平日益提高，智能家居生活理念也越來(lái)越被大眾所接受。智能家居智能樓宇是指通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的綜合，從而為用戶提供一個(gè)具有了安全、便利、高效、舒適、節(jié)能的居住環(huán)境。智能樓宇是一個(gè)邊沿性交叉性的學(xué)科，涉及網(wǎng)路通信技術(shù)、自動(dòng)化控制、現(xiàn)代建筑技術(shù)等領(lǐng)域，并且有越來(lái)越多的新技術(shù)在智能樓宇中應(yīng)用。隨著智能家居的普及，企業(yè)對(duì)智能家居系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、后期系統(tǒng)維護(hù)等方面的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，這就給職業(yè)院校培養(yǎng)技能人才提出了新的要求，需要職業(yè)院校根據(jù)人才需求建設(shè)適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的高技能人才培養(yǎng)基地。
1 智能家居實(shí)訓(xùn)室建設(shè)的定位
智能樓宇實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)以建筑工程需求為目的，以就業(yè)為導(dǎo)向，才能夠培養(yǎng)出職業(yè)素養(yǎng)高的，實(shí)踐技能扎實(shí)的，面向企業(yè)安防系統(tǒng)維護(hù)、智能樓宇設(shè)備安裝調(diào)試等基層技能人才。同時(shí)，以參加職業(yè)技術(shù)學(xué)院技能大賽為目標(biāo)，整合、改良和完善實(shí)訓(xùn)設(shè)備，以適應(yīng)技能大賽樓宇智能化系統(tǒng)安裝與調(diào)試項(xiàng)目的訓(xùn)練要求。因此，智能樓宇實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)思路應(yīng)既要滿足所開設(shè)課程的教學(xué)內(nèi)容、突出實(shí)踐技能訓(xùn)練，又需要結(jié)合職業(yè)技術(shù)院校技能大賽的要求。
智能樓宇實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)應(yīng)符合智能樓宇和安防系統(tǒng)工程課程內(nèi)容的目標(biāo)，以樓宇智能安防布線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)為主，涵蓋入侵防盜報(bào)警系統(tǒng)、樓宇對(duì)講門禁系統(tǒng)、布線與調(diào)試、視頻監(jiān)控系統(tǒng)及綜合布線等子系統(tǒng)。
為滿足實(shí)踐技能訓(xùn)練的要求，實(shí)訓(xùn)室所需設(shè)備應(yīng)該緊跟市場(chǎng)和企業(yè)的要求，有很好的擴(kuò)展性，便于學(xué)生安裝、拆卸、布線、設(shè)置和排除故障，操作性強(qiáng)。各個(gè)子系統(tǒng)可以獨(dú)立操作分別完成相關(guān)的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，使學(xué)生能夠熟練掌握各子系統(tǒng)的安裝與調(diào)試的方法。
2 智能家居實(shí)訓(xùn)室建設(shè)方案
現(xiàn)代化智能小區(qū)的建設(shè)越來(lái)越人性化，在建筑智能化技術(shù)的基礎(chǔ)上蓬勃發(fā)展，通過(guò)新興的智能化設(shè)備和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、自控等技術(shù)的結(jié)合，大大提高人們生活的生活水準(zhǔn)，使人們居住的環(huán)境更加安全、舒適與溫馨，滿足了居民的個(gè)性化需求。智能家居通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、電動(dòng)窗簾、空調(diào)、安防、配電、家電、環(huán)境探測(cè)器等）連接到一起，提供APP 無(wú)線控制、遠(yuǎn)程控制、語(yǔ)音控制、情景模式控制等多種控制方式。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，兼?zhèn)浣ㄖ⒕W(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化，提供全方位的信息交互功能。
智能樓宇家居實(shí)訓(xùn)室應(yīng)能根據(jù)智能樓宇工程中安防布線系統(tǒng)的特點(diǎn)，針對(duì)視頻監(jiān)控、門禁對(duì)講、防盜報(bào)警等系統(tǒng)的安裝、布線與調(diào)試進(jìn)行設(shè)計(jì)，能以建筑模型為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，包括智能大樓（小區(qū)）和管理中心兩部分。智能大樓（小區(qū)）可模擬智能大樓的安保房間，也可模擬智能小區(qū)的安保房間。能夠檢驗(yàn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、計(jì)劃組織、樓宇設(shè)備安裝調(diào)試、工程實(shí)施、職業(yè)素養(yǎng)和交流溝通能力等。
2.1 智能樓宇家居實(shí)訓(xùn)室應(yīng)具有的特點(diǎn)
開放性：應(yīng)采用網(wǎng)孔板實(shí)訓(xùn)間，將整機(jī)的電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完全開放，便于學(xué)生觀察電氣配置方式。配備仿真房間，便于學(xué)生拆裝設(shè)備，組建線路，高度模擬智能家居環(huán)境。
工業(yè)性：所配的設(shè)備均應(yīng)采用實(shí)際工程用器件，非標(biāo)件的加工應(yīng)符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，最大程度地縮短了與工業(yè)級(jí)設(shè)備的差距。
綜合性：應(yīng)涵蓋視頻監(jiān)控、門禁對(duì)講、防盜報(bào)警的安裝及調(diào)試、照明控制、家電控制、人機(jī)交互、智能配電、安防報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程控制等知識(shí)點(diǎn)，有效提高學(xué)生的實(shí)訓(xùn)興趣與實(shí)訓(xùn)效果，并且主要設(shè)備可以提供控制協(xié)議方便老師二次開發(fā)、進(jìn)行科研。
2.2 智能樓宇家居實(shí)訓(xùn)室的組成及實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
（1）智能樓宇家居實(shí)訓(xùn)室的組成。智能家居實(shí)訓(xùn)間應(yīng)采用3100mm×1500mm×2300mm鋁合金型材框架，鈑金孔板裝配成房間結(jié)構(gòu)，與真實(shí)房間布局一致，網(wǎng)孔板實(shí)訓(xùn)墻、冷板噴涂支撐板，應(yīng)包含彩色可視對(duì)講編碼室外主機(jī)、彩色可視對(duì)講室內(nèi)分機(jī)、聯(lián)網(wǎng)器、樓層分配器、管理中心機(jī)、電控鎖等設(shè)備，應(yīng)包含網(wǎng)絡(luò)半球攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)智能球型攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)紅外槍型攝像機(jī)、NVR 硬盤錄像機(jī)、硬盤、液晶監(jiān)視器等設(shè)備，應(yīng)包含緊急按鈕報(bào)警器、紅外探測(cè)器、溫感探測(cè)器、煙霧報(bào)警器等設(shè)備，門禁對(duì)講系統(tǒng)安裝、接線和調(diào)試；室內(nèi)安防與周界防范系統(tǒng)安裝、接線和調(diào)試；視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝、接線與調(diào)試；系統(tǒng)故障分析與解決方法；蘋果SIRI 語(yǔ)音智能控制演示視頻，包括電動(dòng)窗簾開啟、關(guān)閉，智能照明的開關(guān)及調(diào)光、背景音樂(lè)開啟、關(guān)閉等內(nèi)容。
（2）智能樓宇家居實(shí)訓(xùn)室的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。智能樓宇家居實(shí)訓(xùn)室應(yīng)具有如下實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：門禁對(duì)講系統(tǒng)安裝、接線和調(diào)試；室內(nèi)安防與周界防范系統(tǒng)安裝、接線和調(diào)試；視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝、接線與調(diào)試；系統(tǒng)故障分析與解決方法；系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝接線、主機(jī)編程、各子系統(tǒng)調(diào)試、系統(tǒng)的單動(dòng)及聯(lián)動(dòng)調(diào)試、系統(tǒng)的演示操作、系統(tǒng)二次開發(fā)實(shí)訓(xùn)等。
3 智能家居實(shí)訓(xùn)室建設(shè)實(shí)踐教學(xué)模式
3.1 智能家居實(shí)訓(xùn)室主要設(shè)備選型（見表1）

序號(hào)	名稱	型號(hào)
1	彩色可視對(duì)講編碼室外主機(jī)	外形尺寸應(yīng)≥120mm×390mm×50mm；工作電壓DC18V；4*4 數(shù)碼式ATM按鍵；彩色可視型；密碼開鎖；感應(yīng)卡開鎖
2	彩色可視對(duì)講室內(nèi)分機(jī)	外形尺寸應(yīng)≥220mm×150mm×20mm；工作電壓DC18V；8 路防區(qū)1 路警號(hào)；7 寸彩色
3	樓層分配器	帶短路保護(hù)；解碼及視頻放大功能；可帶4 戶分機(jī)
4	緊急按鈕報(bào)警器	防火ABS 阻燃外殼；額定電流300mA；額定電壓250VDC；帶86 底盒
5	紅外探測(cè)器	有線式；紅外探測(cè)器；壁掛式；探測(cè)距離11m×12m；檢測(cè)速度0.2~3.5m/ s；靈敏度二級(jí)可調(diào)；常閉報(bào)警輸出；工作電壓9~15VDC；35mA；安裝高度2.2~3.0m；防拆輸出常閉
6	煙霧報(bào)警器	有線式；光學(xué)腔迷宮；9~12VDC；10~30mA；報(bào)警音量10 英尺處85dB；尺寸Φ105mm×38mm
7	溫感探測(cè)器	監(jiān)視面積20m2；斷電恢復(fù)；聯(lián)網(wǎng)型；工作電壓12VDC
8	半球攝像機(jī)	100 萬(wàn)高清；照度0.01lux；3.6mm 鏡頭；夜視距離20m
9	智能球型攝像	200 萬(wàn)像素；POE 供電；云臺(tái)355 度水平旋轉(zhuǎn)；90 度垂直旋轉(zhuǎn)；4 倍變焦；255 預(yù)置位；紅外距離30m；
10	紅外槍型攝像機(jī)	100 萬(wàn)高清；照度0.01lux；3.6mm 鏡頭；夜視距離20m
11	數(shù)字硬盤錄像機(jī)	LINUX 操作系統(tǒng)；H.265；8 路1080p 網(wǎng)絡(luò)
12	蘋果Homekit 控制橋	蘋果系統(tǒng)智能控制；SIRI 語(yǔ)音控制
13	照明控制箱	豪華型；白色；底盒尺寸48cm×30.5cm×8.5cm；面板尺寸50.8cm×32.6cm×2.5cm；U型導(dǎo)軌安裝
14	吸頂幕簾探測(cè)器	6m/ 15°；探測(cè)速度0.3~3m/ s；壁掛或吸頂；抗白光6500lux；防拆；數(shù)字溫度補(bǔ)償
15	三色溫智能調(diào)光模塊	支持24V RGB 燈帶調(diào)光；導(dǎo)軌安裝；雙組設(shè)計(jì)；記憶功能；手機(jī)APP 調(diào)光

表1 智能家居控制系統(tǒng)主要元件一覽表
除了以上的主要設(shè)備元器件以外，還需要配置常用的輔助設(shè)備，如配電系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)器、管理中心機(jī)、數(shù)字硬盤錄像機(jī)、電腦、交換機(jī)、無(wú)線路由器、照明控制箱、主機(jī)編程及控制軟件、空調(diào)機(jī)、投影儀、投影幕布、網(wǎng)路攝像機(jī)等。
3.2 智能家居實(shí)訓(xùn)室控制系統(tǒng)的實(shí)踐操作
智能家居實(shí)訓(xùn)室分為多個(gè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，包括PLC 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、智能家居實(shí)訓(xùn)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、綜合布線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、弱電實(shí)訓(xùn)平臺(tái)等。智能照明控制系統(tǒng)通過(guò)電腦或者手機(jī)APP 控制照明開關(guān)、亮度、RGB 色彩調(diào)節(jié)，回家模式、離家模式控制照明開啟關(guān)閉，電腦軟件控制照明系統(tǒng)、設(shè)置場(chǎng)景，通過(guò)手機(jī)或者平板對(duì)照明系統(tǒng)設(shè)置并且無(wú)線控制、語(yǔ)音控制。
起夜照明在感應(yīng)到有人到來(lái)時(shí)就自動(dòng)打開照明，延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。通過(guò)電腦或手機(jī)APP 控制家電的智能插座的電源通斷及紅外線控制，達(dá)到集中管理。智能安防系統(tǒng)通過(guò)有入侵者發(fā)出報(bào)警信號(hào)并且通知到設(shè)定的手機(jī)；遠(yuǎn)程監(jiān)控家居視頻。廚房配備燃?xì)庑孤秱鞲衅鳎坏z測(cè)燃?xì)夂砍瑯?biāo)自動(dòng)切斷燃?xì)夤艿溃蜷_排風(fēng)扇，并發(fā)出報(bào)警信息。室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)包括空氣質(zhì)量探測(cè)模塊室內(nèi)對(duì)溫濕度進(jìn)行測(cè)量并且在APP 上顯示，當(dāng)環(huán)境參數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)空調(diào)控制、窗簾控制、照明控制。
3.3 智能家居實(shí)訓(xùn)室控制系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式
智能家居實(shí)訓(xùn)室的建立對(duì)職業(yè)院校課堂理論教學(xué)意義影響較大。智能家居是一個(gè)技術(shù)集成，所需要的知識(shí)涉及的技術(shù)領(lǐng)域較為廣泛，所以智能家居的技能培養(yǎng)系統(tǒng)就需要從職業(yè)院校的教學(xué)環(huán)境、教學(xué)模式等方面，重點(diǎn)培養(yǎng)職業(yè)院校學(xué)生的動(dòng)手能力。智能家居實(shí)訓(xùn)室的建立主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1） 實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建立可以提高專業(yè)教師的實(shí)訓(xùn)教學(xué)水平。基于樓宇智能化的專業(yè)課程的教學(xué)，課堂上的理論知識(shí)如何更好地得到應(yīng)用，需要依托于專業(yè)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)。智能家居實(shí)訓(xùn)平臺(tái)可以把課堂上講授的理論知識(shí)與實(shí)踐動(dòng)手操作技能相結(jié)合，利用現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)設(shè)備資源進(jìn)行結(jié)合，既能提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力，又能理解課堂上講授的理論知識(shí)并得以驗(yàn)證，同時(shí)教師也能夠從中提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和技能，達(dá)到全方位的學(xué)習(xí)。
（2）實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建立可以促進(jìn)教學(xué)工作的開展。教師如何在課堂上有效地讓學(xué)生把握知識(shí)，提高教學(xué)效率，轉(zhuǎn)換教學(xué)模式是目前較為廣泛提倡的方法之一。通過(guò)教師提出問(wèn)題，讓學(xué)生結(jié)合已學(xué)的知識(shí)去解決問(wèn)題并可以通過(guò)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)操作，驗(yàn)證解決方案。提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，學(xué)生會(huì)在實(shí)訓(xùn)平臺(tái)能夠牢牢得把握理論知識(shí)，深化教師的講解內(nèi)容。在這樣的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，教師的指導(dǎo)以及教學(xué)經(jīng)驗(yàn)較為重要，同時(shí)可以通過(guò)學(xué)生的技能操作促進(jìn)教學(xué)工作的進(jìn)行。
（3）實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的建立可以提高職業(yè)院校學(xué)生的實(shí)踐操作技能。智能樓宇實(shí)訓(xùn)室可以開設(shè)多個(gè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，可以由指導(dǎo)教師安排若干個(gè)不同環(huán)節(jié)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的難度各異，由學(xué)生自行分組參加，每一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目結(jié)束后可以互換，這樣學(xué)生可以先從自己認(rèn)為能夠先解決的項(xiàng)目入手，逐步提高實(shí)訓(xùn)的難度，這樣有層次的技能訓(xùn)練極大地增強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手操作的興趣，養(yǎng)成積極動(dòng)手解決問(wèn)題的思維習(xí)慣，掌握解決問(wèn)題的方法和能力。
4 智能家居實(shí)訓(xùn)室未來(lái)的發(fā)展構(gòu)想
隨著網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，智能家居實(shí)訓(xùn)室中很多的智能化產(chǎn)品在我們生活中正逐步被認(rèn)可和廣泛使用，各種傳感器的使用和軟件的配合使得我們對(duì)設(shè)備的檢測(cè)和檢修越發(fā)簡(jiǎn)單和高效。目前智能家居實(shí)訓(xùn)室的通信大都采用局域網(wǎng)的TCP/IP 控制方式。根據(jù)目前職業(yè)院校智能家居實(shí)訓(xùn)室及相關(guān)專業(yè)的共同構(gòu)成，在今后的發(fā)展方向上可以參考如下幾個(gè)方面：①利用現(xiàn)有的資源設(shè)備，在其充分發(fā)展的基礎(chǔ)上，積極開發(fā)新的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，加大實(shí)訓(xùn)的深度，節(jié)能減排，降低實(shí)訓(xùn)教學(xué)成本。②集合教學(xué)各系的教學(xué)資源，引入計(jì)算機(jī)專業(yè)、控制專業(yè)的教師共同參與軟件教學(xué)指導(dǎo)，共同開發(fā)出適合職業(yè)院校教學(xué)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。③依照學(xué)院實(shí)訓(xùn)室為依托，學(xué)院主導(dǎo)方向，邀請(qǐng)智能家居方向的相關(guān)企業(yè)專家來(lái)學(xué)院開展輔導(dǎo)，共享智能家居信息技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，還可與相關(guān)企業(yè)達(dá)成訂單式企業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃，形成校企合作的發(fā)展模式。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)的不斷進(jìn)步，智能家居作為信息化發(fā)展的重要組成部分，已經(jīng)逐步深入到普通家庭中，大力培養(yǎng)具有實(shí)踐操作能力的技能型學(xué)生成為職業(yè)技術(shù)學(xué)院的主要目標(biāo)。建設(shè)適應(yīng)市場(chǎng)需求的智能家居實(shí)訓(xùn)室，這對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手能力的培養(yǎng)有著重大意義，合理安排實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和開發(fā)項(xiàng)目，能夠增強(qiáng)理論和實(shí)踐結(jié)合性，取得良好的教學(xué)和科研效果。