[0001] 本发明涉及模型沙盘演示技术领域，更具体地，涉及智能沙盘演示系统和智能沙盘演示方法。

[0002] 传统的沙盘仅包括静态模型，展现形式单调。即使有互动功能的沙盘，也仅是通过简单的机械结构（比如可手动打开关闭模型的房门）或简单的开关驱动电路（比如点亮熄灭指示灯）完成单一的效果。而且，沙盘内的电子设备需要与控制器的数据接口有线连接，才能完成设定交互功能，布线麻烦。因此，需要一种可结合电子设备实现复杂演示和互动功能的智能沙盘演示系统和智能沙盘演示方法。

[0020] 本发明提供了一种智能沙盘演示系统和一种智能沙盘演示方法。所述智能沙盘演示系统沙盘基座、传感设备、展示设备、以及控制单元。传感设备和展示设备可放置或固定在沙盘基座。展示设备可包括投影装置，用于向沙盘基座表面投影。传感设备和展示设备可由电子模块组成。本发明提供的电子模块也可称为模块或电子积木。

[0021] 图1为本发明提供的智能沙盘演示系统的结构框图。如图1所示，智能沙盘演示系统100可包括沙盘基座110、传感设备120、展示设备130、以及控制单元140。所述沙盘基座110用于放置所述传感设备120，并作为所述展示设备130的展示载体。沙盘基座110可包括一个或多个静态的沙盘场景结构。所述传感设备120包括传感模块和第一无线通信模块，用于监控所述传感模块的状态信息，并通过无线连接通路向所述控制单元140传送所述状态信息。所述控制单元140用于：根据智能演示项目信息和所述状态信息中的至少一种信息，确定相应的展示信息，并向所述展示设备130发送所述展示信息。所述展示设备130用于解析收到的所述展示信息并执行相应的展示行为。

[0022] 在一些实施例中，传感设备120的传感模块和第一无线通信模块电连接并物理连接。传感模块可根据不同的互动演示项目选择不同的种类。一个沙盘基座110上可放置多个同种传感器和/或多种不同的传感器。传感设备120可与某个沙盘场景结构结合，构成与智能演示项目内容相关的交互场景。所述传感模块可以是温度传感器、湿度传感器、光照传感器、空气质量传感器、人体感应传感器、颜色识别传感器、接近传感器、碰撞传感器、姿态传感器、心率传感器、手势传感器、超声波传感器、霍尔传感器、语音采集器、图像采集器中的一种或多种。

[0023] 在一些实施例中，展示设备130可包括投影装置，所述展示信息包括投影信息，所述投影装置用于接收所述控制单元140传送的所述投影信息并将所述投影信息投射到所述沙盘基座110。在一些实施例中，展示设备130还可以包括响应装置和第二无线通信模块，所述第二无线通信模块用于无线接收所述控制单元140传来的所述展示信息并发送至所述响应装置，所述响应装置放置在沙盘基座110，用于根据所述展示信息执行相应的所述展示行为。响应装置也可与沙盘场景结构结合，构成与智能演示项目内容相关的交互场景。一般来说，每个第二无线通信模块可与一个或多个响应装置电连接并进行控制。响应装置可以是显示器、媒体播放器、LED灯、蜂鸣器、音箱、电机中的一种或多种。

[0024] 图3为本发明提供的智能沙盘的示意图。结合图1和图3所示，根据不同的演示项目，沙盘基座110的内部或表面可放置不同类型的传感器和响应装置。传感器和响应装置还可与沙盘场景的组成结构相结合，提供趣味直观的演示。举例来说，图7的沙盘可以描绘一个小区的模型场景，其沙盘场景组成结构可包括房子、道路、植被等静态景观。沙盘场景组成结构1可构建一个停车场的场景，停车场的车位上可放置一些汽车模型。传感器1是光线传感器，当汽车模型离开或占用车位时，传感器1检测出光线变化，可无线通知控制单元140，控制单元140根据停车场演示项目信息和传感器1的状态信息，指示响应装置1做出反应，例如显示剩余空车位数量等。再比如，沙盘场景组成结构2可以是一个家居模型，响应装置2可以是与家门配合的舵机，当传感器2监测到用户交互动作带来的状态改变（如按门铃或NFC探测到道具靠近）时，控制单元140可根据传感器2的信息指示响应装置2的舵机进行开门或关门的动作。

[0025] 沙盘基座110还可以作为投影装置的载体。投影装置可布置在沙盘基座110的上方，直接向沙盘基座110的上表面投影。沙盘基座110也可以是透明板，投影装置位于沙盘基座110的下方，从下往上投影出相应的展示信息。投影的信息也可根据用户的互动实时改变。比如，传感器3被触发时，控制单元140可通知投影装置播放投影图像1和投影文字1，而传感器4被触发时，控制单元140可通知投影装置播放投影文字2。

[0026] 控制单元140，也可理解为智能演示服务器，与传感设备120和展示设备130建立连接。控制单元140可用于根据与传感设备120的连接情况和/或状态信息，判断获取传感设备120的类型和状态；以及根据与展示设备130的连接情况，判断获取展示设备130的类型和状态。控制单元140可维护所有与之连接的电子设备的编号和状态，根据存储的预设演示项目信息，演示项目和电子设备的对应关系；并根据演示项目的预设展示规则，响应传感设备
120的状态信息，确定需要发给展示设备130的展示信息。比如，在图3的例子中，控制单元
140可识别传感器1-4、响应装置1-2和投影装置各自对应的演示项目。这样，在收到传感器1的状态信息时，可控制响应装置1做出相应展示；在收到传感器3或4的状态信息时，可控制投影装置做出相应展示。

[0027] 图2为本发明提供的智能沙盘演示系统的另一种结构框图。在图1的基础上，智能沙盘演示系统还可包括移动装置210。在一些实施例中，移动装置210可以是沙盘场景的可移动道具，比如前文例子中的汽车模型、遥控装置、游览导航装置等带有互动效果的电子道具。移动道具包括无线通信模块，用于与控制单元140通信。在一些实施例中，移动道具可用来与传感设备120互动。移动道具本身也可包括传感器和/或响应装置，根据演示项目与控制单元140通信，提供状态信息或根据指令展示相应信息。比如，移动道具可起到导游效果，当用户使用移动道具触发特定传感器时，控制单元140可收到信号并指示对应的响应装置展示演示效果。

[0028] 在一些实施例中，移动装置210可以是用户终端，如手机和平板电脑等。用户终端可安装与所述智能沙盘演示系统对应的应用程序，所述应用程序提供的用户界面可提供演示项目信息和互动控制选项。用户终端可根据在互动界面的用户输入生成用户控制信息。控制单元140还可用于:接收用户终端的控制信息；并根据所述智能演示项目信息、所述状态信息和所述用户控制信息中的至少一种信息，确定相应的所述展示信息；和/或根据所述智能演示项目信息、所述状态信息和所述控制信息中的至少一种信息，确定相应的反馈信息，并向所述用户终端发送所述反馈信息。所述反馈信息通过所述应用程序在所述用户终端展现，所述展现的形式包括显示、声音和振动中的一种或多种。

[0029] 用户终端可与控制单元140无线连接。在一些实施例中，当用户终端可通过WiFi，蓝牙或红外与控制单元140连接。在另一些实施例中，所述用户终端和控制单元140可分别和云端服务器连接，所述用户终端和所述控制单元140即可通过所述云端服务器进行通信。云端服务器可连接互联网，用管理权限的用户终端还可远程监控智能沙盘演示系统的运行状态，普通观看演示的用户终端可以通过应用程序预先了解或回顾智能沙盘演示信息，并在场景地点时进行多样互动。

[0030] 参考图4，图4为本发明提供的电子设备的结构框图。本发明提供的传感设备120、展示设备130（如投影装置和响应装置）、移动装置210（如移动道具和用户终端）、控制单元140等电子设备可包括全部或部分图4所示的硬件结构。如图所示，电子设备400可包括处理器402、存储器404、外接端口406、通信单元408、外围设备410以及将这些组件连接起来的总线412。

[0031] 应当理解的是，图示的电子设备400仅仅是一个例子，所述电子设备400可以具有多于或少于图示的组件，同一种组件可以有一个或多个，可以组合两个或多个组件，可以有不同配置的组件，或对组件进行不同的布置。图4中的各种组件可以由硬件，软件或硬件和软件的组合实现，包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。在一些实施例中，处理器402、存储器404、外接端口406、通信单元408以及总线412可以在单个芯片中实现。在其它一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。

[0032] 存储器404可用于存储软件程序，处理器402通过运行存储在存储器404的软件程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，比如识别和控制外接端口连接的功能模块、解析通信单元收到的数据信息、读取和运行演示项目信息等。此外，存储器404可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其它易失性固态存储器件。相应地，存储器404还可以包括存储器控制器，以提供处理器402、外接端口406和外围设备410对存储器404的访问。

[0033] 通信单元408用于接收以及发送电磁波，实现电磁波与电信号的相互转换，从而与通讯网络或者其它设备进行通讯。通信单元408可包括各种现有的用于执行这些功能的电路元件，例如，天线、射频收发器、数字信号处理器、加密/ 解密芯片、存储器等等。通信单元408可与各种网络进行通讯或者通过无线网络与其它设备进行通讯。通信单元408支持一种或多种的通信标准、协议及技术，包括但并不限于红外、蓝牙、无线个人局域网（wireless personal area network，WPAN）标准、无线保真技术(WiFi)、网络电话(Voice over internet protocol，VoIP)、全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，Wi-Max)，以及任何其它合适的通讯协议，甚至可包括那些当前仍未被开发出来的协议。外接端口406可包括硬件接口，可以是数据端口或信号端口，用于连接控制各种配套外设，比如显示器、投影仪等，也可用于连接电子功能模块，整合实现相应功能。
外围设备410可包括输入或输出设备，例如指示灯、开关、扬声器、触摸屏、摄像头等。

[0034] 图5为本发明提供的传感设备、展示设备和移动装置的结构框图。如图5所示，传感设备120、展示设备130和移动装置210（如移动道具）可包括同一类型的无线通信模块510以及一个或多个功能模块。无线通信模块510与一个或多个功能模块电连接。无线通信模块510用于和控制单元140建立连接并进行无线数据通信，传递所连接的功能模块的状态信息或展示信息。通信方式可包括蓝牙通信、红外通信和WIFI通信中的一种或多种。在一些实施例中，部分或全部电子设备的无线通信模块510可先无线接到路由器，再通过路由器与控制单元140进行数据通信。部分或全部电子设备的无线通信模块510也可直接与控制单元140无线连接。

[0035] 当一个功能模块通过匹配的端口与无线通信模块510连接，无线通信模块510即可与所连接的功能模块进行数据信息交互。一般来说，不同的功能模块可配置有相同的外围硬件接口，并与无线通信模块510的端口匹配。功能模块，或称为功能电子模块、特定功能电子模块，可以包括：显示模块、媒体播放模块、电机驱动模块、传感器模块（如：温度、湿度、光照、空气质量、人体感应、颜色识别、接近、碰撞、姿态、心率、手势、霍尔、触摸、超声波等传感器）、通讯模块、语音采集模块、图像采集模块等。一个实体的功能模块可实现一个功能，也可以整合实现多个功能。一些功能模块可用于传感设备120，一些功能模块可用于展示设备130。

[0036] 在一些实施例中，一个传感设备120可包括一个无线通信模块510和与其电连接的一个或多个传感功能模块，一个响应设备可包括一个无线通信模块510和与其电连接的一个或多个响应功能模块。可选的，一个无线通信模块510可连接一个传感功能模块和响应功能模块。此无线通信模块510与传感功能模块的组合可认为是传感设备120，此无线通信模块510与响应功能模块的组合可认为是展示设备130。无线通信模块510可用于识别所挂载的功能模块的型号或类型，也可将所连接的功能模块的数据发送给控制单元140，由控制单元140来识别和分析数据。当无线通信模块510接收到控制单元140的数据后，根据识别后的功能模块的型号，将对应的指令发送给对应的功能模块执行。

[0037] 在一些实施例中，各电子设备的无线通信模块510还可以实现自组网功能。各电子设备的无线通信模块510之间的相互无线连接和/或他们与控制单元140的无线连接可通过物联网技术实现。具体来说，无线通信模块510还可支持物联网的通信协议，比如无线个人局域网WPAN协议，比如基于IEEE802.15.4标准的6LoWPAN（IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Networks）网络。在默认配置下，可启用无线通信模块510的组网功能，此时所有默认配置下的无线通信模块510在通信距离内都可以相互发现，并自动组网。此时自组网的功能是发现周围的可用设备（即可连接的其它无线通信模块510），并建立各个无线通信模块510之间的连接，形成物联网。物联网建立后，每个无线通信模块510可看作一个网络节点，每个无线通信模块510均可获得网络中任一节点的相关信息。控制单元140也可支持物联网协议，并作为网络中一个节点。或者，控制单元140可与物联网中任一节点的无线通信模块510或其所连接的功能模块通过另一种通信协议连接，则物联网其他节点的信息可通过这另一种通信协议传到控制单元140。

[0038] 也就是说，第一无线通信模块和第二无线通信模块还用于与对方建立无线连接。当第一无线通信模块在控制单元140的无线信号范围内，而第二无线通信模块不在控制单元140的无线信号范围内时，只要第二无线通信模块在第一无线通信模块的无线信号范围内，则第二无线通信模块即可通过第一无线通信模块的转接与控制单元140进行通信。

[0039] 在一些实施例中，当所述智能沙盘演示系统包括多个所述传感设备时，其中一个传感设备的第一无线通信模块还用于与另一个传感设备的第一无线通信模块建立无线连接；当所述智能沙盘演示系统包括多个所述展示设备时，其中一个展示设备的第二无线通信模块还用于与另一个展示设备的第二无线通信模块建立无线连接；以及所述第一无线通信模块和所述第二无线通信模块还用于组建包含所述多个传感设备和所述多个展示设备的无线网络系统。

[0040] 图6为本发明提供的智能沙盘演示方法的流程图。所述智能沙盘演示方法可应用于图1-5所示的智能沙盘演示系统。如图6所示，所述方法可包括以下步骤。

[0041] 建立所述控制单元和所述传感设备间的无线连接，建立所述控制单元和所述展示设备间的连接，加载智能演示项目信息（S602）。所述传感设备可固定放置于沙盘基座上，可包括电连接的传感模块和第一无线通信模块，用于监控所述传感模块的状态信息，并通过无线连接通路向所述控制单元传送所述状态信息。所述展示设备的展示载体为所述沙盘基座。展示设备中可包括投影装置，将信息投影到沙盘基座上，产生虚实结合的演示效果。展示设备还可包括响应装置和第二无线通信模块，所述第二无线通信模块用于无线接收所述控制单元传来的所述展示信息并发送至所述响应装置，所述响应装置可固定在沙盘基座，用于根据所述展示信息执行相应的所述展示行为。

[0042] 智能演示项目信息可存储在与控制单元的配合的数据库中。管理人员可预先设定智能演示项目信息。智能演示项目信息可包括与传感设备、展示设备和/或移动装置相关的预设规则，比如在满足预设条件时（达到预设时间或收到传感设备和/或移动装置的特定信息时），所需产生的展示信息和相应的展示设备。展示信息可以是用于投影装置的图形和视频，也可以是用于响应装置的控制信息（如开关电机的信号）。

[0043] 控制单元接收所述传感设备监控采集的状态信息（S604）。传感设备用于交互演示，根据不同的演示项目，用户可触发沙盘基座上的传感设备。在一些实施例中，传感设备在监测到状态变化时（比如达到某个阈值）给控制单元发送信息。或者，传感设备可实时向控制单元发送状态信息（比如，按预设的采样频率每5s向控制单元发送一次信息）。又或者，传感设备在不使用时可处于睡眠状态，唤醒后在预设时间段向控制单元发送信息（比如在唤醒后5分钟内持续给控制单元发送信息）。

[0044] 控制单元根据所述智能演示项目信息和所述状态信息中的至少一种信息，确定相应的展示信息（S606）。在检测到传感设备发来的状态信息满足预设规则，或其他由智能演示项目信息所指定的条件满足时，控制单元依据预设规则确定相应的展示信息。在一些实施例中，控制单元可维护演示项目所需的变量的历史纪录，比如传感设备每改变一次状态，则根据状态信息修改此变量信息，再根据变量值来更新相应的展示信息。

[0045] 在一些实施例中，展示信息可以针对多个展示设备。比如在满足条件的情况下，根据智能演示项目信息，展示信息可包括待传送给投影装置投影预设的影像，同时包括待传送给响应装置的控制信号（如蜂鸣器和指示灯的控制信号）。

[0046] 控制单元向所述展示设备发送所述展示信息（S610）。当展示信息包括针对多个展示设备的信号时，控制单元分别将对应的展示信息发送给每个展示设备。展示设备解析收到的所述展示信息并执行相应的展示行为。在一些实施例中，一个投影装置可用于多个演示项目。比如，同一个沙盘里可设置多种互动环节。投影装置投到沙盘各区域的影像可根据不同互动项目需要的展示信息更新。

[0047] 在一些实施例中，所述的智能沙盘演示方法还包括：接收所述传感设备的状态更新信息；根据所述状态更新信息和所述智能演示项目信息，确定展示更新信息；以及 指示所述展示设备根据所述展示更新信息执行相应的展示更新行为（S610）。控制单元可响应不同情况的状态信息并根据预设规则做出不同的反应。在一些实施例中，根据本发明所述的智能沙盘演示方法，控制单元可加载多个演示项目信息并同时控制多个演示项目的运行。控制单元在收到传感设备的状态信息后，判断信息来源和种类，找出与此对应的演示项目信息，即可确定相应的展示信息并发送给对应的展示设备。

[0048] 图7为本发明提供的智能沙盘演示方法的另一种流程图。所述智能沙盘演示方法可应用于图1-5所示的智能沙盘演示系统。如图7所示，所述方法的执行主体可包括用户终端、传感设备、控制单元以及展示设备。

[0049] 智能沙盘演示系统的启动阶段，建立控制单元和传感设备的连接通路（S704），建立控制单元和展示设备的连接通路（S706）。控制单元加载智能演示项目信息（720）。在一些实施例中，控制单元可统计已建立连接的传感设备和展示设备的设备型号，并根据已连接的设备型号和预设的各演示项目信息，判断可以启动的演示项目。比如，演示项目1需要传感器1和投影仪1，而演示项目2需要传感器2、投影仪1和响应装置1。控制单元可根据已连接的设备判断是否启动演示项目1和/或演示项目2。在一些实施例中，管理员也可手动选择需要控制单元加载的演示项目，控制单元可根据目标演示项目所需的设备列表，检测是否所有设备均已在线并正常响应。在启动阶段或演示阶段，若控制单元检测到有异常或缺少设备，可发出相应的提示消息，提醒管理员查看异常设备。

[0050] 用户终端可启动演示应用程序（S710），启动程序后，用户终端与控制单元建立连接通路（S702）。用户终端可在任意时间（启动阶段或演示阶段）建立与控制单元的连接。所述应用程序可提供与智能沙盘演示相关的介绍信息，并提供控制选项和反馈界面。在一些实施例中，用户终端不必安装特定的应用程序，可通过访问云端的预设网址，获取与应用程序类似的功能，包括查询演示信息，向控制单元发送控制信息，接收控制单元的反馈信息等。在这种情况下，步骤S710-S714所指的应用程序可以是浏览器或其他用于访问预设网址的应用程序。

[0051] 演示阶段，传感设备可监控自身的状态信息（S730），并将状态信息传送给控制单元（S752）。用户终端可根据应用程序的用户界面接收的用户输入，生成用户控制信息（S712）。用户输入可以是多种形式，比如用户界面上可提供与演示项目相关的输入需求，比如让用户做一个选择、输入一些文字、拍一张照片、扫描一个代码、录一段音频、晃动终端等。用户终端可根据用户输入采集控制信息，并发送给控制单元。控制单元可根据智能演示项目信息、用户控制信息和状态信息中的至少一种信息确定相应的展示信息和/或反馈信息（S722）。控制单元可向展示设备传送展示信息（S756），也可向用户终端传送反馈信息（S758）。

[0052] 用户终端收到反馈消息后，可通过应用程序展现反馈信息（S714）。比如，应用程序可根据反馈信息显示动画或文字，播放声音，振动等。展示设备收到展示信息后，可解析展示信息并执行相应展示行为（S740）。

[0053] 控制单元响应传感设备或用户终端的事件，并指示展示设备展示信息和/或向用户终端反馈信息，则完成了一次互动演示。此过程（步骤S730-S758）可循环更新，控制单元可不断响应各种互动要求，并通知展示设备完成互动演示。在一些实施例中，控制单元可利用主动推送和/或被动监听（Push/Pull）的方式与传感设备、展示设备以及用户终端进行信息数据交互，本发明不做限制。

[0054] 在一些实施例中，控制单元与云端服务器连接，可通过云端控制。有管理员权限的用户终端即可通过云端连接控制单元，查看演示项目状态（包括传感设备和展示设备的信息），修改演示项目信息等。观看演示的用户终端可通过连接到云端参与演示项目。

[0055] 本发明提供的智能沙盘演示系统，在沙盘基座放置传感设备和响应装置，利用投影装置向沙盘基座投影，由控制单元根据演示项目信息和传感设备得到用户的交互信息来确定展示内容，利用相应的响应装置做出展示，或利用投影装置做出展示，操作简单，交互体验直观，为交互沙盘提供了极大的扩展空间，可满足多样的演示需求。传感设备和响应装置通过无线连接与控制单元收发数据，摆脱复杂的布线，无需物理数据接口，用一个控制单元即可远程控制多个不同种类的演示交互项目，既能简化沙盘布局，又能达到多样的展示效果。用户终端可与沙盘演示系统交互，既可控制响应装置也可显示互动信息，增加互动性，提升用户体验，达到更好的演示效果。

[0056] 本发明提供的智能沙盘演示系统可用于物联网的场景演示。举例来说，沙盘内可包括多个物联的典型应用演示场景，并作为模块化组合的基础。具体展现时可以根据不 不同的展示主题，将使用了不同功能模块的传感设备和展示设备进组合。系统可包括：沙盘场景、一个或多个物联网设备（如包含了无线通信模块510和功能模块的展示设备、传感设备和移动装置）、软件服务端（即服务器或控制单元140）、用于交互的手机APP。在沙盘中可部署电源和传感器，用于模拟典型的物联网场景。物联网设备由外部造型（如静态沙盘场景结构）、模块化智能硬件、传感器组成，包含WIFI模块或蓝牙模块，能够感知现场环境，和沙盘场景和现场互动。物联网设备通过传感器采集信息或感知事件，并将这些信息传送给软件服务端。软件服务端负责处理物联网设备、云端和手机之间交互逻辑，将整个沙盘体系连接在一起。

[0057] 以下提供一些基于本发明提供的智能沙盘演示系统和方法的智能演示项目实例。

[0058] 演示项目1：智能车位智能车位项目可采用光线传感器实现。当车位被占用时（即光线传感器检测的光线值小于阈值），传感设备的状态信息为：using = true；当车位被空出时（即光线传感器检测的光线值大于阈值），传感设备的状态信息为：using = false。光线传感器可设置为每隔1s检查一次。如果发生状态变化，及时向服务器（即控制单元140）发送数据状态；如果状态无变化，每10s向服务器发送JSON消息。

[0059] 服务器接收到光线传感器的消息后，可做出响应，生成展示信息或反馈信息。比如，用于停车场统计车位的演示场景，服务器可统计多个光线传感器的状态，确定剩余空车位数，作为展示信息，在停车场模型的指示牌显示，或通过投影装置显示。再比如，用于智能家居的演示场景，当车位被占用，代表有人回家了，可远程打开家居房间内的智能灯。另外，当用户终端向服务器查询此车位的使用情况，服务器可向用户终端发出相应的反馈消息。

[0060] 演示项目2：智能门锁智能门锁项目可使用NFC传感器、舵机、霍尔传感器和磁铁实现。当NFC靠近时（如带有NFC芯片的移动道具或用户终端），驱动舵机开门，10s之后自动关门。还可利用霍尔传感器和磁铁感应，确定门窗的关闭与否，相应修改状态：opening = false或 opening = true。
每隔1s检查一次。如果opening变量发生状态变化，及时向服务器发送数据状态；如果状态无变化，每10s向服务器发送JSON消息。智能门锁还可支持服务器端控制。当门锁接收指令时（如用户终端通过服务器发送的开门指令），根据opening当前的状态，确定是否驱动舵机开关门（如opening为false则需要驱动，opening为true则无需驱动）。此功能可用如下代码实现：
{ cmd:"cm", token:"�vice_secret_token%"， open: "true／false" }
利用同样的原理，还可实现智能窗户的演示。

[0061] 演示项目3：智能安防报警器智能安防报警器项目可使用PIR传感器和蜂鸣器实现。安防设备可包括PIR传感器，每隔10s向云端报告当前安防状态。云端可控制安防的启停。

[0062] 智能安防报警器项目可以和智能车位项目结合。例如，当智能车位为空时，自动认为处于主人离家状态，则云端自动启动安防。当安防启动后，若PIR传感器发现有红外运动时，通知蜂鸣器鸣响告警10s，并向服务器告警。服务器接到信息后，向手机告警。

[0063] 智能安防报警器项目还可以和智能门锁项目结合。安防启动后，若智能门锁发现门开时，通知服务器驱动蜂鸣器，鸣响告警10s。服务器向手机告警。同样的，当安防启动后，智能窗户发现窗开时，服务器驱动蜂鸣器.鸣响告警10s。服务器向手机告警。

[0064] 智能安防报警器支持服务器端控制：根据 enable变量值，启停安防。此功能可用如下代码：{ cmd:"cm", token:"�vice_secret_token%"， enable: "true／false" }
当收到云端控制时（安防是启动状态时），根据warn值（根据PIR传感器、智能门锁和智能窗户的状态均可修改warn值），驱动蜂鸣器，鸣响告警10s。此功能可用如下代码：
{ cmd:"cm", token:"�vice_secret_token%"， warn: "true／false" }
演示项目4：能源监测
能源监测项目可用压力传感器、LED灯和投影装置实现。沙盘基座放置风车模型，风车与压力传感器相连，风车模型上可布置LED灯带（比如在风叶或风车支架上布置LED灯带作为进度指示条）。进行交互演示时，请用户深吸一口气，根据用户吹动风车的压力和时长，获取数据，计算出用户发电量，每秒采样2次。根据传感器检测到的压力和时长数据），点亮灯带的长度和颜色，示意发电量的大小。数据展现可风车上直接反馈，观众可以和自己的成绩和记录拍照合影。数据还可以叠加到视频中展现。通过投影装置，可以显示个人本次发电量，以及与其他发电站的对比信息（如显示:您击败了n%的发电站）；显示发电量前10名数据；显示累计发电量和发电站总数。

[0065] 演示项目5：云端服务和本地环境监测场景此项目可通过布置在演示场馆中的温度传感器、湿度传感器、气压传感器、光照强度传感器实现。在数据获取阶段，服务器根据各传感器的状态信息获取场馆内的气象信息，可包括温度、湿度、气压、光照强度、PM值等。服务器连接到云端，根据互联网的天气服务获得用户感兴趣的目的地（通过应用程序等输入）的气象信息：比如晴雨、温度、湿度等。数据展现阶段，当服务器端获取所需气象数据后，即可通过投影装置、Web界面和/或APP展现气象信息。

[0066] 演示项目6：月球赛车场景图8A为月球赛车场景演示项目的沙盘基座俯视示意图。如图8A所示，沙盘基座展现了月面坑洼的结构，提供了赛车场地。图8B为月球赛车场景演示项目的移动道具示意图。图8B展示了一个比赛用的月球车。月球车可包括六轮遥控驱动系统、电磁铁机械手、探照灯、图像传输摄像头、电子模块、红外瞄准系统、自稳收集平台等部分组成。通过遥控装置Joypad可控制月球车移动和使用机械臂采集物品。月球车的摄像头采集的信息可实时送到显示头盔（即图8B所示的图传眼镜）。比赛的主要任务是通过图像传输系统以及2.4g遥控系统操作月球车在月球表面收集有用的矿石-陨铁（利用电磁铁进行探测和收集动作），并通过各种复杂颠簸的路面（自稳平台系统）将陨铁在规定时间内安全送回基地。图8B所示的电子模块可采用图5所示的移动道具组成结构，包括可与控制单元140通信的无线通信模块510。一些实施例中，各月球车还可自组网。

[0067] 图9为月球赛车场景沙盘的立体效果示意图。加入投影装置的叠加效果后，比赛场地即可投入使用。如图9所示，投影标识912指定了比赛的起点，投影标识914可在比赛开始后实时更新显示比赛时间。沙盘上还布置了多个光圈状的投影标识，，用不同的投影颜色标记采矿点（如投影标识922）和机会点（如投影标识924）。每场比赛的光圈投影位置可以不同，增加比赛趣味性。比赛时，操作手可以在指定操作区通过视频回传系统和遥控器对月球车进行控制，其他成员则可以直接观察地图，为操作选手提供参考信息。在机会点放置传感器（如霍尔传感器或光线传感器），当选手操控月球车停在机会点（如点934所示的位置），此处传感器将状态改变信息通知服务器，服务器根据传感器的编号和对应的光圈位置，控制投影装置播放对应的光圈闪烁效果3秒（如将投影标识924闪烁显示）。服务器还可以记录所在队伍获得机会奖励，可设置不同的机会点对应不同的奖励。在采矿点放置磁铁，选手操控月球车开到采矿点（如点932所示的位置）即可用机械臂收集磁铁（矿石）。矿石根据采矿点位置和采集难度不同会有不等的分值。选手操作将矿石通过电磁铁采集到自稳平台内并运回基地，即可计入比赛成绩。

[0068] 所述竞赛场地综合利用了智能电子模块、传感器技术、物联网技术、交互投影技术，用于构造虚实结合的交互竞赛场地。此演示项目的竞赛场地可包含以下特征：1、系统包括：竞赛场地、竞赛设备、软件服务端、用于效果展示的投影。2、竞赛场地通过投影展现效果渲染。3、竞赛场地内部署电源、传感器，集成联网模块（如无线通信模块510），用于传输状态、接收控制。4、竞赛设备集成联网模块、用于传递状态、接收控制。5、竞赛设备之间可以形成自组网、或者直接通过路由连接在一起。6、竞赛场地和竞赛设备将自身状态传递给软件服务端，形成场地信息的汇聚。7、软件服务端接收到场地和设备的状态，根据比赛规则，控制投影系统展现不同的视觉效果，并控制场内设备行为。

[0069] 演示项目7：一带一路物流沙盘场景图10为一带一路物流沙盘演示项目的立体效果示意图。如图10所示，立体沙盘基座按照一带一路的地理形态构造，展现各个地段的海拔效果，并布置了模型火车轨道。在沙盘基座的投影增加了地貌和气象信息，可反映湖泊的位置，地区的沙盘或植被情况。沙盘上的移动道具是模型火车1040。模型火车1040可沿模型火车轨道移动，在火车轨道上的各个车站间运送虚拟货物。每个车站都可用投影标记车站名，如图中投影标识1022所示，标记了重庆站点。每个车站还设有传感器，传感器可埋在沙盘基座内部火车轨道下方附近，如点1032所示。传感器用于感应火车是否到站，并将状态信息发送至服务器（控制单元140）。服务器可根据每个站点对应的传感器的状态信息，判断火车目前到达哪一站。服务器还可以远程控制启停模型火车1040。此演示项目可分演示模式和互动模式。在演示模式下，火车每到一个站点停下，并自动在预设时间后继续出发。在互动模式下，用户可通过APP发送指令，服务器收到指令后可控制火车的启动和停止。

[0070] 此沙盘演示项目可为每个车站设置一样特色货物：重庆（中国）：火锅；乌鲁木齐（中国）：瓜果；莫斯科（俄罗斯）：套娃；杜伊斯堡（德国）：啤酒；科伦坡（斯里兰卡）：红茶；内罗毕（肯尼亚）：黑木雕。就货场设置方面，每一个车站都有一个货场。货场中的虚拟货物可以处于以下几种状态：可发货；待发货；待收货；运输中；延误中；已到达；货运装卸和运输。

[0071] 服务器端维护物流运输涉及到的各种变量，如每个站点的货物品种和数量，火车运载的货物数量、货物品种和对应目的地，火车当前停靠的站点，以及每个货物的运输状况，根据不同的互动场景（相应站点传感器的状态、手机APP传来的控制信息等），更新相应的变量值，并将对应的展示信息发送给投影装置进行显示。图中所示的投影信息1012，显示了当前火车运载的货物种类和个数；投影信息1014可显示火车目的地城市的信息介绍；投影信息1016可显示每个站点的货物情况以及其他更新信息。信息显示板以投影的形式叠加在视频中展现，可以是固定高度的可滚动信息框，最多保持200行信息。

[0072] 在演示中还可以设置异常事件发生。在沙盘铁路上布置若干个类似于代表异常事件的虚拟路障。这些事件包括：大雪（俄罗斯），台风（波斯湾），货物丢失（地点不限）。如果路遇故障，将处于“运输中”的车载货物的状态在发送站和收货站修改为“延误中”。当发生路线故障时：在信息显示板上显示故障消息；故障阻断期间，如果火车抵达此位置，将自动停车等待。火车停车会向信息显示板推送火车延误消息。按下故障恢复按钮后，转盘转为畅通：火车抵达此位置，顺利通行。

[0073] 在演示中还可以设置货物丢失的情况。在沙盘铁路上布置一个类似于老虎机的货物丢失装置或在APP上提供虚拟货物丢失装置。观众按下按钮，随机选择一个处于“运输中”的货物状态为“已丢失”。

[0074] 根据不同的用户互动情况和火车物流情况，服务器会做出具体处理。当货物处于“可发货”状态时，观众可以将这个虚拟货物发往其他的目标站点。一旦观众选择将某虚拟货物发往某站，将发货站货物状态更改为“待发货”，并在目标站点增加此货物，状态为“待收货”。

[0075] 火车到站时，对车上标记为“已丢失”状态的货物，执行以下几步操作：更改发送站和目标站的对应货物状态为“已丢失”，信息闪烁3次后，从发送站和目标站删除此货物；删除车上的“已丢失”货物；在货物的初始站，增加此货物为“可发货”，补充货源。火车到站后，对到站货物执行以下几步操作：更改发送站货物状态为“已到达”，信息闪烁3次后，从发送站删除此货物；更改目标站货物状态为“可发货”，信息闪烁3次；删除车上的到站货物。火车出发时，对发送站货物执行以下几步操作：所有发送站“待发货”货物状态更改为“运输中”；修改车上的运输列表，增加所发送的货物；修改目标站“待收货”货物状态为：“运输中”。

[0076] 此一带一路物流沙盘演示项目，融合了远程控制功能，提供了丰富多样的交互项目，演示直观，有很好的趣味性。

[0077] 本发明提供的智能沙盘演示系统，将沙盘内的传感设备和展示设备与控制单元无线连接，解放了复杂布局所需的电线布置，为各种演示项目的沙盘搭建提供了很多创造空间和可能性。

[0078] 本发明所述的电子模块(比如，无线通信模块510和功能电子模块)，可在PCB上设置一个或多个电子芯片以形成一个集成电路板，将壳体（如塑料壳体）以及所述集成电路板组装起来即可形成一个电子模块。所述电子模块还可包括磁体，能令所述电子模块与另一个电子模块通过磁性相连。

[0079] 任何合适的电子芯片（或IC芯片）可以通过预先组装或以其它方式集成到相应模块的电路板上。电子芯片的例子可以包括但不限于：微控制器单元（8位，16位和32位），ARM CPU，MIPS CPU，USB2TTL，以太网，RS485，USB主机，2.4GHz无线，433兆赫无线，866兆赫无线，950兆赫无线，WiFi，蓝牙，ZigBee，近距离无线通信（NFC），Micro SD，GPS，GPRS/GSM，4G/LTE，无线充电器，MP3解码器，放大器，有机发光二极管（OLED），电机驱动器，步进驱动，（实时时钟）RTC，加速计，陀螺仪，磁场强度，锂电池管理器，双连接板，Arduino到Microduino的引脚转换，皮肤电流传感器，砷探测器，电阻器，电容器，电感器，和/或其他设置在相同或不同的模块中用于制作所希望的电子模块的芯片。

[0080] 每个电子模块可执行一个或多个单独的功能（例如，一个LED，一个按钮，一个光传感器等），并且可以组合这些模块以创建更大的电路。一些模块可以对外部事件做出反应，诸如机械力，触摸，近距离，射频信号，环境条件等。其它一些模块可被预编程设为功能模块，如合成器，振荡器等。还有一些模块可以简单地用于传递电流，如导线模块。其它一些模块可用来提供电流，如电源块/电源模块。该系统还可以包括，例如，适配器板，用于和其他电子模块构建系统（电子积木式系统）和接口适配。

[0081] 本发明所述的功能电子模块，可具有标准化的接口，并与无线通信模块510的外接端口匹配。当任一种功能电子模块与无线通信模块510对接成功后，所连接的功能电子模块即可通过无线通信模块510与控制单元140进行信息交互。

[0082] 本发明所述的各电子模块互相之间可以电连接。例如，所述集成电路板可包括用于在堆叠的相邻模块之间传递电流的电导体，如金属探针和针连接器。针连接器可选用弹簧探针，以防止在使用过程中的损坏，并进一步延长模块的使用寿命。所述针连接器可以包括任何合适布局的任何数量的弹簧探针。针连接器可用作一个模块和下一个模块间的电流传导和/或电子通信。例如，针连接器可以是弹簧针如弹簧顶针（或称为pogo pin或pogo弹簧针），用于确保堆叠模块之间的连接。在一个实施例中，pogo pin可以包括排成U型的27个pogo pin，或排成H型的大约44个pogo pin，或排成H型的大约88个pogo pin。进一步地，除弹簧探针外任何其他用于在模块间传递电流和通信的合适的手段，都应包含在本发明所披露的范围内。

[0083] 所述的智能沙盘演示系统可用于各类演示项目，比如科教项目，建筑展示等，将沙盘本身的静态场景结构与传感设备或展示设备结合，允许很大创造和设计的空间，带来交互体验，达到直观的演示效果。传感设备和响应装置通过无线连接与控制单元收发数据，摆脱复杂的布线，无需物理数据接口，用一个控制单元即可远程控制多个不同种类的演示交互项目，既能简化沙盘布局，又能达到多样的展示效果。用户终端可通过APP与沙盘演示系统交互，既可控制响应装置也可显示互动信息，增加互动性，提升用户体验，达到更好的演示效果。

[0084] 以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。