基本信息
- 项目名称：
- 按键语音双模式电话远程智能家居多路控制系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 伴随着生活节奏的加快，家电控制趋向于人性化、智能化、集成化发展，远程家电控制系统已是发展的必然。我国电话的普及率较高，采用手机或固定电话作为信号远程传输和控制的媒介具有远程网络控制不可比拟的优势。 鉴于这些优势，我们提出了按键语音双模式电话远程智能家居多路控制系统。系统集家庭区域物联网的高可靠性、高语音质量、高人性化等功能于一体，实现了按键语音双模式控制和家庭区域物联网的多路控制。
- 详细介绍：
- 电话远程智能家居多路控制系统以部分标准程控交换信令作为系统控制命令，以PLMN与PSTN通信网作为传输介质，使用户可以在远端利用固定电话或移动电话发送DTMF双音多频信号，实现对近端电器设备的远程多路控制。本系统基于这一思想，以单片机ATMEGA16L-8PU、双音多频(DTMF)解码MT8880、EEPROM芯片、无线WI-FI等器件作为核心，完成了一个电话远程控制器的设计与制作。本文所做的主要工作如下： 1）本系统提供了一种电话远程按键语音双模式控制器设计，构建了基于家庭区域物联网的高可靠性、高语音质量、高人性化等功能于一体的智能家电控制系统。由电话振铃检测电路，电话自动摘挂机电路、DTMF信号解码电路、高保真MP3语音提示电路、中央控制单元以及核心的语音留言和定时预约模块、无线WI-FI模块等组成了基于区域物联网的远程电话多路控制系统。 2）本系统提供一种功能全面、可靠性和安全性高的电话远程按键语音双模式控制器。所述双模式控制器包括：语音识别单元、按键检测单元、语音提示单元、中央控制单元、供电单元、无线WI-FI单元等。通过按键修改密码、更新外拨号码、增加语音识别列表，并实时查询家电状态；在操作完成后，挂机并进入休眠模式。当出现紧急情况时，通过模拟按键拨打设定的预先存储号码，进行语音报警。由于无线WI-FI模块的采用使系统更好地实现了多路控制。
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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
- 发明目的：系统结合物联网快速发展的背景，克服已有的远程智能家电控制器的不足，提供了一种功能全面、可靠性和安全性高的控制器。 基本思路：本系统提供了一种功能全面、可靠性和安全性高的按键语音双模式电话远程智能家居多路控制器。其包括语音识别单元，按键检测单元，语音提示单元，中央控制单元，供电单元、无线模块等模块组成。 创新点：1)本系统提供了一种电话远程按键语音双模式控制器设计，构建了基于家庭区域物联网的高可靠性、高语音质量、高人性化等功能于一体的智能家电控制系统。2)提供了一种新型的可以同时在线和离线远程家电控制方式，通过无线技术将控制器和家电构建成局部区域物联网，突破传统控制器控制数量有限的缺点，实现系统多路控制。 技术关键：1)完成按键语音双模式控制器的设计与实现。使系统可以在一般情况下使用语音控制，在噪音大的地方使用按键控制。2)提供集语音留言和定时预约的离线和在线功能，构建了基于家庭区域物联网的高可靠性、高语音质量等功能于一体的智能家电控制系统。3)系统采用WI-FI无线模块，使系统可以实现对多路对象的控制。4)控制装置智能化与人性化。 主要技术指标：1)控制系统能通过电话终端通信设备对异地电器实现智能控制。2)语音留言和定时预约的离线和在线功能。3)控制密码能方便地被用户修改，且具备失电密码保护功能。4)紧急情况时，通过模拟按键拨打设定的预先存储号码，进行语音报警5)实现多路控制节点数，多路的控制节点大于16个。
科学性、先进性
- 1）关于按键语音双模式控制中的语音识别，本系统解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电话远程按语音双模式控制器，所述双模式控制器包括：语音识别单元，用以设定待识别的关键词语列表，将用户说出的语音内容，通过频谱转换为语音特征，和所述关键词语列表中的条目进行一一匹配，最优匹配的一条作为识别结果。 2）语音留言单元，首先将实时语音保存到语音存储单元，同时将语音传送至语音识别单元将语音转换成指令，并译码成相应的时延值，传递给中央控制器，进行计时，待计时满时调用串口模块控制家电运行；同时保存的语音能为下一次远程控制的先验知识，了解先前的控制信息。 3）定时预约单元，用以通过按键传递时延值，经过DTMF解码器将授权用户的按键信息转换为相应的数值，传递给中央控制器，进行计时，待计时满时调用串口模块控制家电运行；并将该按键数值保存到预约单元，为下一次预约查询提供信息。 4）系统的多路采用无线WI-FI模块代替传统的布线，突破了控制输出线路的限制，实现了对家电设备多路控制。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年，在浙江工业大学举办的浙江工业大学第二十二届“运河杯”大学生课外科技作品竞赛中获一等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利
作品可展示的形式
- 实物、产品、模型、图纸、现场演示、图片、录像、样品
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
- 本系统的有益效果主要体现在：提供了一种新型的可以同时在线和离线远程家电控制方式，通过无线技术将控制器和家电构建成局部区域物联网，突破传统控制器控制数量有限的缺点，并且便于用户安装布置；增加了语音留言和定时预约功能，通过语音识别和DTMF解码，并分配不同优先级，实现系统优化控制。 随着人民生活质量的提高、社会科技的进步，家电控制方式正在向着远程化、网络化、智能化的方向发展。智能化的家居环境是“未来之家"的发展方向，基于电话网和Internet是实现智能家居的首选资源。
同类课题研究水平概述
- 随着经济的发展，社会信息化的程度不断提高，基于固定电话网络远程控制器的各种智能系统逐步走进了人们的生活，国外远程控制的智能系统的发展情况自从世界上第1幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居系统的方案。智能系统在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛的应用。国外的家庭智能化系统包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、住户信息留言功能等等。其中国外的智能安防报警功能技术已经处于一个较高的水平阶段，其中北美是最具有代表性的。目前，对北美的安防产业来说，最成功的经营模式就是联网报警服务模式，联网报警将整个北美的安防产业从横向到纵向进行整合串并，形成了一个集中许多高科技手段和产业化管理水准的一体化综合性产业。比如世界排名第一，北美最大的安防跨国公司——美国ADT（祺诺亚）公司，它在20世纪20年代开始搞简单的防盗报警，其当时的业务范围和技术水平跟中国现在很多安防企业是相当的。到70年代，它对其产业的整体发展方向做了很大的调整，变为联网报警服务商，建立了首家网管中心，尤其是在90年代引用了大量的网管技术、系统集成技术和电子技术，现已成为十分先进的联网报警服务平台。 目前国内的家电远程控制智能系统的发展还有较大的差距。家电远程控制分为具有网络接口的智能家电的远程控制和普通家电远程控制。具有网络接口的智能家电的远程控制解决方案是以一个网络核心部件为中心控制所有智能家电。网络核心部件包括一个家电无线网关设备和一个短信宝。无线网关将所有可以连接到家庭的网关当中，它是一个向外同手机接口的控制设备，用户通过自己的手机发送指令到短信宝，它通过家庭网关把用户的指令传送到对应得电器上。例如海尔自去年起生产的家电基本都具有了网络接口，可直接与短信宝连接使用，另外短信宝还可以应用在各种品牌的中央空调上，以及所有基于“e家佳协议”的产品上。具体做法是消费者家中只要连接了互联网，并将手机号码在短信宝官方网上注册相关信息，就可以通过短信来远程控制家电。普通家电远程控制解决方案，目前国内基本上是利用基于固定电话的远程控制器，它采用固定电话遥控来实现远程控制家电。电话遥控不需要进行专门的布线，不占用无线电频率资源，避免电磁污染，价格也低。
