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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 家庭智能系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本課題研究的主要目標(biāo)是利用目前比較成熟的ARM芯片構(gòu)建一個實(shí)用的家庭智能平臺。在此平臺上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、家庭內(nèi)外信息交換、智能報(bào)警以及合理的管理家庭電子設(shè)備的功能.研究包括的主要內(nèi)容是: （1）綜合分析現(xiàn)有的家庭智能系統(tǒng)的功能和控制器接口效率，提出一個既 適合現(xiàn)在家庭需要又符合今后發(fā)展方向的家庭智能終端體系結(jié)構(gòu)，合理的分配 控制器接口資源。 （2）在構(gòu)建的家庭智能系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控，安全防范以及家用電子設(shè)備的智能化管理等功能。 （3）基于ARM的嵌入式操作系統(tǒng)WINCE開發(fā)方法和流程，完成系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計(jì)。 （4）完成家庭智能終端的整機(jī)調(diào)試，完成預(yù)定的各種功能，形成實(shí)物成果。
- 詳細(xì)介紹：
- 家庭智能系統(tǒng)具體功能如下 （1）家用設(shè)備的數(shù)據(jù)采集：采集家用設(shè)備包括室內(nèi)溫度，燈具家電，防盜門等設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過無線方式發(fā)送給主控臺。 （2）本地控制：用戶通過萬能遙控器上的鍵盤和顯示屏，對家用設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。 （3）遠(yuǎn)程控制：遠(yuǎn)程用戶可以通過發(fā)送手機(jī)短信對家庭系統(tǒng)進(jìn)行控制和查詢。 （4）自動報(bào)警：當(dāng)控制器檢測到非法闖入或溫度超高等報(bào)警信號時，及時觸發(fā)室內(nèi)報(bào)警裝置，并通過發(fā)送報(bào)警短信等方式及時通知用戶。 （5）溫度查詢：用戶可以通過控制器查詢室內(nèi)溫度。 （6）主控制器密碼設(shè)置：用戶輸入正確的密碼才可以對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。 （7）萬能遙控器：通過萬能遙控器可無線控制家里所有的家電，真正意義上實(shí)現(xiàn)了萬能遙控。 （8）背景音樂播放：用戶可根據(jù)需要對不同的房間進(jìn)行背景音樂設(shè)置，為用戶的起居和就餐等提供良好的氛圍。
作品圖片
作品專業(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)
- 隨著生活水平的提高，人們對居住環(huán)境的舒適性、安全性要求不斷提高。家庭自動化、智能化已經(jīng)成為自動化領(lǐng)域的一個發(fā)展熱點(diǎn)。家庭智能化系統(tǒng)通常具有的功能包括家庭安防、家電控制、遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制、信息服務(wù)、樓宇對講、數(shù)據(jù)采集等。在國內(nèi)外，家庭智能經(jīng)過十余年的發(fā)展，得到越來越多人的青睞。但是，目前市場上的家庭智能系統(tǒng)還存在很多不足，因此，開發(fā)一個全新的家庭智能系統(tǒng)迫在眉睫。 本課題利用目前比較先進(jìn)的ARM技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種家庭智能終端。該家庭智能系統(tǒng)采用低供耗、高性能ARM芯片S3C2410作為主控臺CPU，集成了10M/100M以太網(wǎng)接口、RS232接口、USB接口、SD卡接口，以WINCE作為操作系統(tǒng)；分控臺采用ARM芯片LPC2103作為CPU，實(shí)現(xiàn)與主控臺之間的通信。 該系統(tǒng)的功能體現(xiàn)在安全防御和智能控制兩個方面。在安全防御方面，通過紅外傳感器、聲音傳感器、溫度傳感器實(shí)現(xiàn)各種閾值的超限檢測，之后通過聲音和短信的形式通知用戶。在智能控制方面，主要通過萬能遙控器、智能燈光控制、手機(jī)遠(yuǎn)程控制和背景音樂控制等模塊完成。通過系統(tǒng)測試，該系統(tǒng)工作穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)先規(guī)定的要求。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 對家庭總線技術(shù)(HBS)的研究，美國、歐洲、與日本己經(jīng)制定了家庭總線的國家標(biāo)準(zhǔn)，如X一10、CEBUS等總線已經(jīng)成為美國的家庭總線的國家標(biāo)準(zhǔn)，但是這些標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)本國的情況制定的，不太適合中國的情況。國內(nèi)一些電子企業(yè)也在積極推動家庭內(nèi)部總線標(biāo)準(zhǔn)的制定，比如聯(lián)想、海信、長虹等提出的閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，但是到目前為止，中國還沒有家庭總線的國家標(biāo)準(zhǔn)，這阻礙了家庭智能系統(tǒng)的開發(fā)與研究。 本系統(tǒng)的總體特色為功能齊全、安全、靈智、簡便、時尚。具體體現(xiàn)在以下方面： （1）萬能遙控器實(shí)現(xiàn)了真正意義上的萬能遙控，界面美觀、操作方便。 （2）報(bào)警系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)合理，功能全面。 （3）所有器件通信均采用無線方式，節(jié)省空間、通信方式方便靈活。 （4）真正意義上實(shí)現(xiàn)了手機(jī)遠(yuǎn)程控制，界面美觀、操作方便。 （5）所有器件通信均采用無線方式，節(jié)省空間、通信方式方便靈活。 （6）家庭背景音樂系統(tǒng)可將傳統(tǒng)的音響延伸到家中的每個房間、廚房、客廳、走道及每一個角落。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- （1）2008年10月在北京航空航天大學(xué)參加由中國電子協(xié)會和博創(chuàng)聯(lián)合舉辦的“全國大學(xué)生嵌入式大賽”上獲得全國二等獎和三等獎。 （2）2009年6月在東北大學(xué)參加遼寧省挑戰(zhàn)杯“科技成果展示大賽”獲得一等獎。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 隨著寬帶技術(shù)的成熟，寬帶接入在普通家庭中的逐漸普及，寬帶業(yè)務(wù)的需求持續(xù)激增，而在寬帶業(yè)務(wù)中增長最快的莫過于多媒體業(yè)務(wù)，包括娛樂類業(yè)務(wù)、監(jiān)控類業(yè)務(wù)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。而家庭用戶是使用這些寬帶業(yè)務(wù)的主要需求者之一，因此，“數(shù)字家庭”、“智能家庭”成為新一輪的業(yè)務(wù)應(yīng)用發(fā)展趨勢。對于處在從傳統(tǒng)的電信運(yùn)營商向綜合業(yè)務(wù)提供商轉(zhuǎn)型過程中的電信運(yùn)營商來說，抓住智能家庭這個契機(jī)，能夠通過豐富多彩的新型業(yè)務(wù)有效帶動收益增長。 隨著高科技和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，安全、舒適、便利的生活環(huán)境已經(jīng)不再是一個遙遠(yuǎn)的夢想。由于智能家居系統(tǒng)能夠?yàn)槿藗兲峁└虞p松、有序、高效的現(xiàn)代生活環(huán)境，因此已經(jīng)成為房地產(chǎn)商追逐的熱點(diǎn)。在未來，沒有智能家居系統(tǒng)的住宅將像今天不能上網(wǎng)的住宅那樣不合潮流。相信不遠(yuǎn)的將來，智能家居一定會更好地造福人類。
同類課題研究水平概述
- 目前國內(nèi)對智能家居的研究成果主要以楊士元為代表，提出了E-Home的基本結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有兩層網(wǎng)絡(luò)組成，底層為控制網(wǎng)絡(luò)，上層為信息網(wǎng)絡(luò)。通過這兩層網(wǎng)絡(luò)可方便的實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部電器設(shè)備或設(shè)施的監(jiān)測、控制、管理和信息交換;可以構(gòu)成與公共網(wǎng)絡(luò)通訊的通道。基于這種結(jié)構(gòu)的典型產(chǎn)品如本文提到到的Nico智能家居系統(tǒng)。模型的架也是類似的一個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其主要目的探討如何構(gòu)造家居網(wǎng)絡(luò)信息平臺。國內(nèi)其他的大部分對智能家居的研究都是對智能家居網(wǎng)關(guān)和智能家居控制方式方法的研究。 美國德克薩斯州大學(xué)的MavHome(Managing An Intelligent Versatile Home) 項(xiàng)目是國外對智能家居進(jìn)行深入的研究的一個項(xiàng)目，項(xiàng)目的焦點(diǎn)是創(chuàng)造一個環(huán)境作為智能代理(Intelligent Agent)，該智能代理的功能是:利用傳感器和控制器，為居民提供最舒適的環(huán)境、最高的生產(chǎn)效率和最小的運(yùn)行成本。為了達(dá)到該目的，房子必須能夠預(yù)測、思考和適應(yīng)房子里的居民。Csa一個多代理系統(tǒng)，Berardina De Carolis和Giovanni Cozzolongo設(shè)計(jì)它的目標(biāo)是建模、控制和仿真智能房屋的行為，為建筑師、設(shè)計(jì)師和心理學(xué)者提供仿真和控制工具去深入理解技術(shù)，包括嵌入式技術(shù)對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊憽ｎ愃脐P(guān)于代理的研究還有UMASS項(xiàng)目。2005年I月31日，比爾蓋茨在德國慕尼黑開創(chuàng)微軟的E-Home技術(shù)系統(tǒng)，與他的合作伙伴實(shí)現(xiàn)了完全聯(lián)網(wǎng)的房屋，系統(tǒng)采用的是以太網(wǎng)連接和微軟的操作系統(tǒng);Guy Dewsbury等人為殘疾人和老年人設(shè)計(jì)了“智慧屋”；在韓國，2004年已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過移動Internet服務(wù)對家庭的控制;Alladi Venkatesh博士對當(dāng)前智能家居的趨勢和關(guān)鍵問題等進(jìn)行了分析閻;在位于瑞典首都斯德哥爾摩的皇家科技學(xué)院，Henrik I. Christensen以機(jī)器人作為智能家用器具為對象進(jìn)行了研究; Michael C. Mozer研究了能主動適應(yīng)居住者的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)住宅；德國弗勞恩霍夫集成電路研究院(Fraunhofer IMS)組織了Miele. Sony, Honeywell,Deutsche Telekom等研究應(yīng)用OSGi技術(shù)集成住宅的各個系統(tǒng)。
