基本信息
- 項目名稱：
- 一種基于物聯網的智能遠程安全監(jiān)控儀
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本系統提出了一種基于GSM網絡的集遠程控制、數據傳輸為一體的遠程監(jiān)控方案，并以溫濕度傳感器和熱釋電紅外傳感器為例，研究其具體應用。目前可應用于汽車防盜，家居遠程監(jiān)控等方面。
- 詳細介紹：
- 本作品創(chuàng)造性的提出了一種基于GSM網絡的集遠程控制、數據傳輸為一體的遠程監(jiān)控方案，并以溫濕度傳感器和熱釋電紅外傳感器為例，研究其具體應用。 系統主要由MCU（單片機，STC89C516RD+）、GSM模塊（TC3i 模塊）、語音報警模塊等部分組成，配以液晶顯示屏、矩陣鍵盤、繼電器等外圍輸入輸出設備，實現了遠程控制、監(jiān)控報警、數據傳輸等功能；整個系統采用太陽能進行供電。系統的工作原理是：傳感器檢測到信號后，通過有線或無線的方式傳輸給MCU，MCU判斷信號源類型，并通過TC35i模塊以發(fā)送短信、撥打電話的方式進行報警；當TC35i模塊接收到用戶發(fā)送的控制短信時，觸發(fā)單片機進入串行口中斷，讀取短信并進行相關操作（如采集信號、控制電話報警、開啟現場報警功能、控制繼電器等）。 系統設計的完成，有效彌補了傳統監(jiān)控設備滯后性、單向性等缺陷，充分利用了手機網絡普及這一優(yōu)勢，在一定程度上滿足了高速發(fā)展的物聯網的需要，設計簡單、功能實用。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 創(chuàng)新點： 1. 開創(chuàng)監(jiān)控系統設計新思路 系統設計開創(chuàng)了以MCU為中心，GSM網絡和無線傳感網絡為紐帶，多種傳感器布局的物聯網設計方案；同時系統能實現人機雙向通信（包括監(jiān)視、監(jiān)測和遠程控制）。 2. 靈活多變移植性強的功能 系統可實現多點傳感探測和多指令源控制，擺脫了傳統系統人機一一對應的局限性，使用和操作靈活方便；同時系統可移植性強，稍作修改即可應用于多種人機交互的場合（如倉庫監(jiān)控、煤礦安全監(jiān)控、環(huán)境質量監(jiān)測等）。 3. 科學可靠的設計方案 系統設計采用雙無線設計方案，近程采用無線傳感網絡采集信號，遠程采用GSM網絡接收指令，遠近皆宜，傳輸方便可靠；同時系統結構小巧、功耗低，且采用太陽能充電器供電，節(jié)能環(huán)保。 四、關鍵技術： 1. 信號的采集和處理。監(jiān)控和報警的基礎是信號采集，以及信號采集后怎樣被MCU感知進而實現相應處理，另外，如何保證采集信號的及時性、準確性、靈敏度等； 2. 實現指令信號和相應操作之間的轉換。本系統需要用到手機模塊撥打電話和發(fā)送短信功能，怎樣將相應信息傳送給手機模塊使之實現相應功能； 3. 根據用戶短信指令實現相應功能，即如何解讀用戶的短信內容并根據內容實現相應操作和功能； 4. 定量報警信息的自動編寫，即如何使模塊定量采集和傳輸溫濕度信號。
科學性、先進性
- 項目可行性分析： TC35i是德國西門子公司推出的基于GSM網絡的手機通訊模塊，該模塊結構簡單、易于升級。目前國內很多的控制領域都用到了該模塊。如廈門敏訊信息技術股份有限公司申請的一種采用TC35i模塊支持V3加密卡的處理方法（發(fā)明人：張衛(wèi)海，申請?zhí)枺篊N200910111825.X），河南新天科技有限公司申請的一種短信方式的遠傳水表采集器（申請人：費戰(zhàn)波，申請?zhí)枺篊N200920090979.0），利用TC35i模塊進行遠程水表信息采集。這類基于TC35i模塊的產品都用到了該模塊短信傳輸的功能。 隨著物聯網的發(fā)展和普及，雙向控制和數據傳輸成為遠程控制系統的關鍵。在現有的研究條件下，本系統設計時，我們利用TC35i發(fā)送短信的功能實現數據傳遞，并將數據傳遞的報警信息定量化；同時利用該模塊接收短信的功能實現遠程控制，并將其與數據采集和信息反饋聯系起來。不論是設計思路還是系統本身，都具有比較大的實用價值，極具市場推廣前景。
獲獎情況及鑒定結果
- 2011年獲首屆湘潭大學創(chuàng)新論壇“優(yōu)秀作品”獎
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型、現場演示、圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 一.適應范圍及推廣前景： 如前所述，本系統給出了一種基于物聯網的遠程監(jiān)控系統設計方案，系統功能靈活，只要修改相應的傳感源，就能應用于物聯網時代的“人-物”交流以及社會生活中的許多方面： 1. 環(huán)境檢測方面，如空氣質量監(jiān)測、礦井安全監(jiān)控等； 2. 家居安全方面，如家庭防盜、家電控制等； 3. 工業(yè)監(jiān)測方面，如監(jiān)測某生產要素的參數變化等； 4. 安防報警方面，如汽車防盜、物品防丟等； 5. 遠程自動化方面，如生產流水線控制； 二、使用操作通俗易懂： 根據開機提示輸入目的手機號碼及設置溫度、濕度上下限值；有需要時編輯固定短信即可得知當前溫濕度情況；異常時主人可接聽主機電話，并作相應處理。 三、制作成本低廉： 便于進一步推廣，加工成產品。
同類課題研究水平概述
- 如前所述，傳統監(jiān)控設備大多采用閉路有線監(jiān)控系統，或者將視頻等文件拍攝，等到需要時進行調用。該系統明顯的滯后性，不能采集和傳輸數據。同時，系統布線相對復雜，應用成本較高的特點，也使得該類監(jiān)控設備普及率較低。隨著物聯網的發(fā)展和普及，雙向控制和數據傳輸成為遠程控制系統的關鍵。 利用GSM通訊模塊TC35i實現遠程數據采集的應用系統比較普遍，如廈門敏訊信息技術股份有限公司申請的一種采用TC35i模塊支持V3加密卡的處理方法（發(fā)明人：張衛(wèi)海，申請?zhí)枺篊N200910111825.X），河南新天科技有限公司申請的一種短信方式的遠傳水表采集器（申請人：費戰(zhàn)波，申請?zhí)枺篊N200920090979.0），利用TC35i模塊進行遠程水表信息采集。這類基于TC35i模塊的產品都用到了該模塊短信傳輸的功能，但對于一種面向物聯網的集遠程監(jiān)控、遠程控制和數據采集為一體的系統德研究，目前還是一片空白。
