基本信息
- 项目名称：
- 基于网络管理的新时代家居智能控制系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 1)响应物联网发展战略和家居智能化趋势,采用先进计算机及嵌入式技术设计优秀的家居控制系统.2)监控终端集成精准的传感器,监控温湿度 风雨 火灾 盗窃等情形并智能处理,遇风雨及时关闭门窗保护家居免遭风雨破坏;闷热情形下自动开窗透气;火灾或盗窃突发事件时立即切断电源并报警.3)采用标准MIB库以便灵活扩展;各智能终端通过485及CAN实现区域信息共享和联动;互联网及3G接入,PC或手机等终端远程访问.
- 详细介绍：
- 模块介绍 系统主分成三大模块 1．安装在用户室内的智能控制终端 Ａ．负责采集环境参数 Ｂ．根据参数智能地控制室内家电和窗户 Ｃ．将采集得到的参数传送至楼宇的网管单元 2．安装在每栋楼宇的网络管理单元 Ａ．将采集得到的数据发送至Internet和3G网络供远程用户控制 Ｂ．将远程用户的控制数据传送至室内智能控制终端 3．安装在用户手机和PC机上的远程控制单元 Ａ．友好的人机交互界面 Ｂ．方便用户对家居环境的远程化监控 系统功能： (1) 区域险情信息共享 传统情况下，当火灾发生时，首先住户发现险情发生，然后通知小区保安或消防中心，保安再疏散住户，这些串行的动作都会大大延误了住户最佳逃离时间。2010年发生在上海的胶州大火，就留给我们如此惨痛的教训。 为了应对这种情况，我们系统集成了火灾检测模块，即融合温度和烟雾检测。当楼栋内某一用户发生室内起火时，本系统智能控制终端能及时检测到这一情况，并通过485或CAN局域网络迅速将火警信息广播给最近邻居或楼栋内所有住户，通知其尽快采取措施或逃离，通过Internet或3G网络通知物业及业主或消防中心，告知火灾发生具体准确位置，以保证采取及时有效的救援措施。 (2) 全方位智能监控 本作品很好地集成了风雨检测、人体红外感应检测、温度检测以及烟尘和煤气检测等功能，实现24小时在线智能检测居室的各种环境参数。 用户夜晚入睡时，当外界环境温度升高导致室内闷热时，系统会自动开启窗户，保证居室空气流通，提高用户居家的舒适性，体现科技以人为本的理念。 应对沿海地区台风暴雨不断，尤其当住户离开家却忘记关闭窗户情形下通常十分担心遭遇风雨天气，本系统通过风雨传感器检测风力大小和是否有稀疏雨滴来感知这一险情的发生。当外界风力超过设定阈值或有降雨时，系统可帮助用户智能关闭窗户以使室内物品免受暴风雨侵袭。 防盗则一直是人们普遍关注的问题，本作品开发的人体红外感应器能准确无误地检测各种非法闯入情况。当有人试图从窗户等地方潜入居室时，系统将立即关闭窗户并自动发出警报以吓阻不法分子，有效保证用户家居的人身和财产安全。 (3) 多种方式远程监控家居环境 系统融合了3G、互联网等多种网络技术，用户只要在手机和任何一台连入网络的电脑上安装本作品自主研发的对应的远程控制软件，便可实时获取家中温湿度、煤气以及非法闯入等监控情息，用户仅需简单点触操作界面功能按钮就可以轻松实现对家居设施的远程控制和访问。 系统特色： (1)供电系统断电时，系统能够快速探知这一突发事件，同时利用备用电池对系统的关键数据进行备份，且防盗等核心模块在备用电池支持下能够继续运行；供电系统恢复供电时，读取备份的关键数据，恢复系统之前的工作状态，保证其正常运行。(2)网络有很好的拓展性和健壮性，网络之间相互独立。当外部网络发生故障时，小区内局域网络可以正常运行；当某一网络功能瘫痪时，系统会采用第二中网络接入方式和外界联络，或将记录系统断网之前的状态伺机当网络恢复时候自动上传。本系统性能稳定、容错性强。 (3)网络安全方面，本系统对用户敏感信息进行多级加密和身份认证，当发现非法访问时，系统自动锁死用户室内的智能控制终端不执行远程控制命令，直至授权用户正确识别后，系统才能解锁正常工作。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的：针对家居生活中火灾、盗窃等严重公共安全隐患，且智能家居行业缺乏统一标准的现状，本团队自主研发设计本系统，致力于为用户打造更加安全舒适、个性化的家居生活环境。 基本思路：系统集成了温湿度监测、风雨检测、消防 防盗报警、远程智能控制等功能，利用有线或无线方式在小区内建立局域网，及时共享火灾、非法闯入等警报信息，同时用户可以使用手机和PC终端，通过3G或Internet网络实现对家居环境的远程实时监控。 创新点：1)为解决区域公共安全问题，将一个小区有线或无线形式连接成局域网络，实现区域险情信息共享。2)针对智能家居行业没有统一标准的现状，本系统借HFC 网络管理系统的国家标准，希望能为智能家居行业的规范化提供参考。3)使用多网融合，整合3G、互联网等技术，使用嵌入式ARM芯片和WinCE操作系统作为系统平台，设计制作了安装在电脑和手机上友好的人机交互软件，最终实现系统远程化操控。 技术关键 1) 高端ARM嵌入式处理器及电子应用技术 2) WindowsCE嵌入式操作系统应用技术 3) 互联网、移动通信网及物联网技术 4) 485、CAN、红外等短距离通信技术 5) 传感器技术 主要技术指标： 1)系统响应时间:10ms;2)网络负载规模:255pcs;3)网络类型:支持3G(2G)\互联网\专用网;4)终端类型:支持智能手机\PDA\PC;5)传感器:红外5米,温度0.1度;6)电源:电压220V;静态功耗 0.1W;备电 2小时
科学性、先进性
- 1.本作品由高性能的ARM硬件平台和优秀的WinCE操作系统并结合物联网最前沿技术开发而成。系统功能强大，性能卓越；可扩充型强，可根据各类用户的特殊需求，为用户量身设计具有个性化功能的智能控制终端系统，系统简单易用、稳定可靠、成本低廉。 2.目前大多数智能家居产品局限于单个家庭进行开发，而本作品采用485和CAN组成本地网络，在群控性、实时性等方面达到先进水平的要求，无缝地实现了区域险情信息共享和联动，有利于发挥区域安全监控、公共设备管理等职能。 3.系统实现了互联网和3G网络接入方式，搭建了高速的信息交换平台，能方便扩展家居系统的多种应用功能，如手机视频门禁、手机远程监控、信息收发、图像存储等，顺应通信技术的时代发展趋势；可通过PC机或手机等便携式终端设备实现远程操作，简便实用，具有很好的市场推广优势。 4.采用SNMP简单网络管理协议和标准MIB库技术，占用网络资源较少，协议方便升级，更有利于不同家居的设备接口的标准化和节点扩展的灵活性，因而更能满足今后的网络拓展需求。
获奖情况及鉴定结果
- (1)两项全国大学生创新型实验项目支持 (2)2010年4月，本团队自主研发的智能窗户控制器在第四届湖南省“挑战杯”大学生创业计划大赛中获信息技术类 银奖 并获湖南省大学生创业基金支持 (3)2011年6月，本项目在第九届湖南省大学生课外学术作品大赛获信息技术类一等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 专利转让
作品可展示的形式
- 实物、产品、磁盘、现场演示、图片、视频
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 1）传感器输出信号引入系统智能控制终端模块。 2）智能控制终端模块并入本地局域网络。 3）网络控制单元和3G通信设备安装在楼栋内。 4）红外遥控器本地操作，安装PC或手机操作软件进行远程操作 技术特点和优势 1）高性能嵌入式平台，功能丰富，安全性强； 2）实用TCP/IP协议，拓展性强，兼容性好； 3）支持3G接入及手机操作方式; 4）自主知识产权的风雨传感器，成本低，灵敏度高，可靠性强； 适用范围：任何普通家居环境以及酒店旅馆、写字楼、学校等楼房密集地带。 推广前景的技术性说明： 目前家居智能控制产品中，以控制一家灯光，险情报警为主，我们的系统突破传统将小区连为一个整体，有很好的可拓展和联动性，同时很好的降低了系统成本，3G网络和英特网的融合顺应了物联网的快速发展，有很好的应用前景。
同类课题研究水平概述
- 智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国已经有很广泛的应用。其中最具代表的是Control4公司的产品，实现了灯光控制、电器开关等部分的功能控制，但Control4的产品在智能家居系统中的应用多在安防、灯光等控制系统中，适应居住的环境也多以别墅为主，与国人生活环境有诸多不符，同时国人对于娱乐智能方面的需求相对较弱，而对于家庭生活环境的安全却是非常重视的，所以其产品并不适合在我国智能家居市场应用。 国内在智能家居方面起步较晚，但是呈现非常旺盛的市场刚醒需求。具有代表性的产品有海尔的UHOME，它具有监控车库，家庭理财，煤气火灾检测，灯光控制等功能。但这款产品仅仅适用自家小范围的智能家居，并没有很好的运用物联网来整合整个小区的信息，缺少拓展性和适应性。还有上海索博的基于X—10技术的灯光和电器控制器等产品。但是这样一套简单的三室两厅的灯光控制系统，安装费用均在两万元以上。而对于整个小区，由于控制终端数的增多，具体安装费用还要增加。
