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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 家用電器遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 隨著社會(huì)的發(fā)展和人們的生活水平的提高，越來(lái)越多的家用電器進(jìn)入了尋常百姓的家庭生活，給大家?guī)?lái)了很多的方便和享受，但現(xiàn)在許多的電器的控制還不夠智能化，不夠人性化，在此背景下，提出了此課題。 城鎮(zhèn)居民多為三口之家。父母雙雙工作，小孩學(xué)校就讀。而中午休息時(shí)間較短，都希望中午回家有一個(gè)舒適的環(huán)境和較短的做中餐時(shí)間?；诖?，本作品設(shè)計(jì)與發(fā)明的目的為家中無(wú)人值守的上班族提供一個(gè)可在任何時(shí)刻、任何地方，通過(guò)電話(huà)開(kāi)啟家中各種電器，如電飯煲、空調(diào)等。進(jìn)行仿人工操作的智能控制系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際需要，采用本系統(tǒng)適時(shí)開(kāi)啟家用電器，不但可以節(jié)約能源，且可使上班族回到家就可享受舒適空調(diào)的環(huán)境、吃上可口的飯菜，節(jié)省做家務(wù)的時(shí)間，延長(zhǎng)可供休息和學(xué)習(xí)的時(shí)間。 本（作品）系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)遠(yuǎn)程電話(huà)撥通家中電話(huà)，根據(jù)提示音給家中電話(huà)相連的主控制器（中心）發(fā)出指令，該指令經(jīng)主控制器無(wú)線(xiàn)發(fā)射，與指定的家用電器相連接的接收?qǐng)?zhí)行控制器接收到指令，模擬人工執(zhí)行開(kāi)/關(guān)電器的動(dòng)作程序。本課題組對(duì)系統(tǒng)總設(shè)計(jì)方案，硬、軟件設(shè)計(jì)、無(wú)線(xiàn)通信設(shè)計(jì)、自學(xué)習(xí)紅外線(xiàn)遙控設(shè)計(jì)、裝置的電磁兼容性設(shè)計(jì)等進(jìn)行較為系統(tǒng)的分析、研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)，并制作出實(shí)物樣品。 本系統(tǒng)裝置具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以遠(yuǎn)程對(duì)各類(lèi)家用電器進(jìn)行控制，也可擴(kuò)展應(yīng)用對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。本作品經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，性能好，功能強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單可靠。其成本低廉，全套成本約在80元，推廣價(jià)格約為150元一套，可廣泛用于家庭家用電器的遠(yuǎn)程控制，估計(jì)全國(guó)有1億多個(gè)家庭有此需求，按百分之一到百分之三的占有率計(jì)算，蘊(yùn)藏著約2億－5億的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。
- 詳細(xì)介紹：
- 隨著社會(huì)的發(fā)展和人們的生活水平的提高，越來(lái)越多的家用電器進(jìn)入了尋常百姓的家庭生活，給大家?guī)?lái)了很多的方便和享受，但現(xiàn)在許多的電器的控制還不夠智能化，不夠人性化，在此背景下，提出了此課題。 城鎮(zhèn)居民多為三口之家。父母雙雙工作，小孩學(xué)校就讀。而中午休息時(shí)間較短，都希望中午回家有一個(gè)舒適的環(huán)境和較短的做中餐時(shí)間?；诖?，本作品設(shè)計(jì)與發(fā)明的目的為家中無(wú)人值守的上班族提供一個(gè)可在任何時(shí)刻、任何地方，通過(guò)電話(huà)開(kāi)啟家中各種電器，如電飯煲、空調(diào)等。進(jìn)行仿人工操作的智能控制系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際需要，采用本系統(tǒng)適時(shí)開(kāi)啟家用電器，不但可以節(jié)約能源，且可使上班族回到家就可享受舒適空調(diào)的環(huán)境、吃上可口的飯菜，節(jié)省做家務(wù)的時(shí)間，延長(zhǎng)可供休息和學(xué)習(xí)的時(shí)間。 本（作品）系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)遠(yuǎn)程電話(huà)撥通家中電話(huà)，根據(jù)提示音給家中電話(huà)相連的主控制器（中心）發(fā)出指令，該指令經(jīng)主控制器無(wú)線(xiàn)發(fā)射，與指定的家用電器相連接的接收?qǐng)?zhí)行控制器接收到指令，模擬人工執(zhí)行開(kāi)/關(guān)電器的動(dòng)作程序。本課題組對(duì)系統(tǒng)總設(shè)計(jì)方案，硬、軟件設(shè)計(jì)、無(wú)線(xiàn)通信設(shè)計(jì)、自學(xué)習(xí)紅外線(xiàn)遙控設(shè)計(jì)、裝置的電磁兼容性設(shè)計(jì)等進(jìn)行較為系統(tǒng)的分析、研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)，并制作出實(shí)物樣品。作品具有如下優(yōu)特點(diǎn)： （1）采用電氣控制技術(shù)、信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合的智能控制裝置； （2）與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置體積小、功能強(qiáng)、智能化高、操作簡(jiǎn)單可靠，根據(jù)語(yǔ)音提示即可完成所有操作； （3）安裝方便，無(wú)需布線(xiàn)，無(wú)線(xiàn)通訊性能穩(wěn)定； （4）該產(chǎn)品安全環(huán)保、節(jié)能、高效率。 本系統(tǒng)裝置具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以遠(yuǎn)程對(duì)各類(lèi)家用電器進(jìn)行控制，也可擴(kuò)展應(yīng)用對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。 本作品經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，性能好，功能強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單可靠。其成本低廉，全套成本約在80元，推廣價(jià)格約為150元一套，可廣泛用于家庭家用電器的遠(yuǎn)程控制，估計(jì)全國(guó)有1億多個(gè)家庭有此需求，按百分之一到百分之三的占有率計(jì)算，蘊(yùn)藏著約2億－5億的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的 本作品發(fā)明目的為家中無(wú)人值守的上班族提供一個(gè)可在任何時(shí)刻、任何地方，通過(guò)電話(huà)開(kāi)啟家中電器，如電飯煲、空調(diào)等。進(jìn)行仿人工操作的智能控制系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際需要，用本系統(tǒng)適時(shí)開(kāi)啟家用電器，不但可以節(jié)約能源，且可使上班族回到家就可享受舒適的環(huán)境、吃上可口飯菜，節(jié)省做家務(wù)時(shí)間，延長(zhǎng)可供休息和學(xué)習(xí)的時(shí)間。 基本思路 本系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)遠(yuǎn)程電話(huà)撥通家中電話(huà)，根據(jù)提示音給家中電話(huà)相連的主控制器發(fā)出指令，該指令經(jīng)主控制器無(wú)線(xiàn)發(fā)射，與指定的家用電器相連接的接收?qǐng)?zhí)行控制器接收到指令，模擬人工執(zhí)行開(kāi)/關(guān)家電的動(dòng)作程序。同時(shí)還可定時(shí)或偵聽(tīng)家中有無(wú)異動(dòng)異響現(xiàn)象（防盜）。 創(chuàng)新點(diǎn): 1通過(guò)電話(huà)對(duì)家電實(shí)現(xiàn)智能控制，控制器智能模擬摘掛機(jī)；2控制器設(shè)置密碼校驗(yàn)，自設(shè)定提示語(yǔ)音；3突破傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)，不需專(zhuān)門(mén)布線(xiàn)。 4執(zhí)行控制器與電源插座采用插頭插座無(wú)縫對(duì)接型式設(shè)計(jì)。5采用帶自學(xué)習(xí)功能紅外遙控、散射技術(shù)。 技術(shù)關(guān)鍵： 1模擬智能人工摘機(jī)；2語(yǔ)音提示；密碼校驗(yàn)，自動(dòng)應(yīng)答； 3低功耗（<10mW）遠(yuǎn)距離（有障礙25M）無(wú)線(xiàn)控制電路；4控制器電路的小型、標(biāo)準(zhǔn)化；5執(zhí)行控制器插頭插座盒電磁兼容性設(shè)計(jì)。 主要技術(shù)指標(biāo)：1 無(wú)線(xiàn)通訊：通訊距離半徑大于25m，模塊功耗<10mW；2 控制數(shù)量：?jiǎn)螜C(jī)同時(shí)控制8路電器；3 電源：220VAC±20％，50/60Hz；4功耗：主控制器功耗<1W;執(zhí)行控制器<0.5W； 5 適應(yīng)工作環(huán)境：溫度-10～50℃;濕度≤90%RH。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 現(xiàn)有的家電遠(yuǎn)程控制技術(shù)，一般是通過(guò)電話(huà)與家中網(wǎng)絡(luò)來(lái)控制家電，或者通過(guò)家中電話(huà)啟控一臺(tái)主控制器，再去控制家用電器。上述兩種遠(yuǎn)程控制存在不足之處：兩種裝置都需重新布線(xiàn)，增加了額外的開(kāi)支，采用網(wǎng)絡(luò)形式的，需另加一臺(tái)電腦，長(zhǎng)期開(kāi)機(jī)，浪費(fèi)電能。所需控制的家電，都只能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟和關(guān)閉電源，對(duì)停電后再來(lái)電不能自行起動(dòng)的如空調(diào)機(jī)類(lèi)的家用電器，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。 本設(shè)計(jì)采用了電話(huà)遠(yuǎn)程智能控制,進(jìn)行了較大改進(jìn)，采取單片機(jī)智能控制，利用不同的語(yǔ)音提示音達(dá)到對(duì)于不同操作的提示及受控方狀態(tài)的信息反饋，從而使操作者能夠及時(shí)了解受控方信息，使產(chǎn)品達(dá)到交互式與智能化。 控制器和被控制器采用無(wú)線(xiàn)通訊，可以控制屋內(nèi)任何地方的電器，不用為此專(zhuān)門(mén)布線(xiàn)。針對(duì)上面提到的空調(diào)之類(lèi)斷電后不能自啟動(dòng)電器，開(kāi)機(jī)必須要紅外發(fā)射開(kāi)啟，本課題創(chuàng)造性的提出帶自學(xué)習(xí)功能紅外線(xiàn)散射發(fā)射遙控控制思路，自學(xué)習(xí)紅外線(xiàn)發(fā)射功能的無(wú)線(xiàn)接收控制插座具有自學(xué)習(xí)功能，設(shè)置紅外線(xiàn)散射遙控發(fā)射電路，本系統(tǒng)可以做到無(wú)方向接收，實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器真正的智能控制。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1、獲得我校2008年第二屆“凌凱杯”大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽特等獎(jiǎng)，2009年獲省級(jí)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)等。 2、2009年通過(guò)省內(nèi)外專(zhuān)家通訊評(píng)審與鑒定，評(píng)審與鑒定結(jié)論為：該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案科學(xué)、合理，具有創(chuàng)新性、獨(dú)創(chuàng)應(yīng)用性與新穎性，應(yīng)用范圍廣泛，有很高的推廣價(jià)值和市場(chǎng)前景。作為在校學(xué)生在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)與制作的該作品在大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品科技發(fā)明類(lèi)領(lǐng)域處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。 3、2009年5月通過(guò)了教育部科技查新工作站國(guó)內(nèi)科技查新報(bào)告。 結(jié)論為：國(guó)內(nèi)對(duì)于家用電器遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)項(xiàng)目應(yīng)用性研究工作不多，未見(jiàn)與本查新項(xiàng)目綜合技術(shù)特點(diǎn)相似的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。
作品所處階段
- 中試階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 地區(qū)限制性技術(shù)轉(zhuǎn)讓?zhuān)雅c廣州市凌凱電子技術(shù)有限公司達(dá)成意向協(xié)議，意向協(xié)議金額:￥陸拾萬(wàn)元（分期）。
作品可展示的形式
- 實(shí)物，現(xiàn)場(chǎng)演示，圖片，樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明：1本裝置由一臺(tái)主機(jī)和多個(gè)執(zhí)行控制器組成；2把主機(jī)接在電話(huà)機(jī)的分機(jī)口處，執(zhí)行控制器裝在需要控制的電器電源插座上，電器插在接收?qǐng)?zhí)行控制器的插座孔中；3撥通家中電話(huà)，根據(jù)提示音給與電話(huà)相連的主控制器發(fā)出指令，模擬人工執(zhí)行開(kāi)/關(guān)指定電器的動(dòng)作程序。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：1有效地利用了電信資源、無(wú)線(xiàn)電通訊技術(shù)、帶自學(xué)習(xí)功能紅外遙控、散射技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制，突破了傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)遙控技術(shù)，不需專(zhuān)門(mén)布線(xiàn)，安裝方便，不占用無(wú)線(xiàn)電頻率資源；2與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置體積小、功能強(qiáng)、智能化高、操作簡(jiǎn)單可靠，根據(jù)語(yǔ)音提示即可完成所有操作；安全環(huán)保、節(jié)能、高效率。3解決了失電后再來(lái)電不能遠(yuǎn)程控制家電的難題。 適用范圍：適合對(duì)各類(lèi)家用電器及部分工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。推廣前景與市場(chǎng)分析：本系統(tǒng)性能好，功能強(qiáng)，操作簡(jiǎn)單可靠，其成本低廉，推廣價(jià)約150元一套，市場(chǎng)估計(jì)全國(guó)有1億多個(gè)家庭有此需求，按1％到3％的占有率計(jì)算，蘊(yùn)藏著約2億－5個(gè)億的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 家庭智能化系統(tǒng)是20世紀(jì)70年代后期開(kāi)始出現(xiàn)的，80年代中期以來(lái)，各種家庭控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。家庭智能控制系統(tǒng)的主要功能集中在家庭安全報(bào)警、電話(huà)遠(yuǎn)程控制、紅外集中遙控、自動(dòng)抄表控制等方面。利用個(gè)人通信終端實(shí)現(xiàn)對(duì)電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制是許多電器設(shè)備制造商關(guān)心的技術(shù)，利用現(xiàn)有的個(gè)人通信終端，實(shí)現(xiàn)基于PLMN(陸基移動(dòng)通信網(wǎng))和PSIN(公用電話(huà)交換網(wǎng))的電話(huà)遠(yuǎn)程控制裝置，既可以節(jié)約成本，又便于推廣。 目前通過(guò)電話(huà)遠(yuǎn)程控制家用電器的系統(tǒng)也有廠(chǎng)家生產(chǎn)，但他們有一些明顯的缺陷： 1.無(wú)語(yǔ)音提示操作功能，不能進(jìn)行人機(jī)對(duì)話(huà)； 2.設(shè)備較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制不完全只借助于電話(huà)網(wǎng)絡(luò)； 3.主機(jī)與控制器之間大多采用有線(xiàn)控制，安裝耗時(shí)耗工，增加了成本。 如國(guó)外某公司研發(fā)的無(wú)線(xiàn)控制及INTERNET接入二合一的系統(tǒng)，可以對(duì)家用電器、保安系統(tǒng)等設(shè)備進(jìn)行無(wú)線(xiàn)操作、查詢(xún)及實(shí)時(shí)報(bào)警通知。應(yīng)用于家庭時(shí)，每家需用一個(gè)主控器和若干輔控器。這些輔控器嵌入在電視機(jī)、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等家電內(nèi)，主控器用于對(duì)含有輔控器的設(shè)備進(jìn)行遙控操縱。應(yīng)用這樣的一套系統(tǒng)要求重新布線(xiàn)、要求開(kāi)通INTERNE網(wǎng)絡(luò)、對(duì)家用電器進(jìn)行改裝等不必要的麻煩。專(zhuān)利號(hào)為200620156372的家用電器無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程控制器，涉及一種適于與其他電系統(tǒng)組合的電話(huà)通信系統(tǒng)。提供一種利用電話(huà)通信系統(tǒng)與其他電系統(tǒng)組合的家用電器無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程控制器。安裝時(shí)光控電路的光感探頭放置于電話(huà)機(jī)的顯示燈近處且不能移動(dòng)，安裝麻煩，使用不方便，整個(gè)系統(tǒng)只有開(kāi)關(guān)電源的作用，不能控制如空調(diào)等設(shè)備。 綜上所述，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有哪家公司或個(gè)人提出一種超過(guò)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)的方案或模型。
