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基本信息

项目名称:
E-home数字家园
小类:
信息技术
简介:
E-home数字家园分别包括主机、从机、遥控器和用户手机。 传统家电通过继电器、接触器、电磁阀等方式接入E-home数字家园从机,用户通过手机短信控制主机,主机对从机进行统一管理,由主机通过nrf905组成的局域网络,对从机下命令即可实现家用电器的数字化、自动化和智能化。
详细介绍:
随着经济的发展和社会的进步,传统家电已不能满足人们对家电智能化的需求,为此我们设计了E-home数字家园,对传统家电进行简单改造,使其可以接受手机短信的控制,从而实现家用电器的全自动化和高智能化。 传统家电通过继电器、接触器、电磁阀等方式接入E-home数字家园从机,由主机进行统一管理,由主机对从机下命令即可实现家用电器的数字化、自动化和智能化。 主要创新点 1.操作简单 用户通过手机短信发送简单指令,远程控制家庭环境、家用电器等(例:用户发送短信:open air conditioner1,即打开家中空调1)。 2.异常状态,自动通知用户 家中出现异常状态(液化气泄露、失窃等),主机自动发送短信通知用户,用户回复命令,启动从机执行相应动作。 3.用户身份识别与验证 主机中预设置用户号码,若tc35i模块中的sim卡收到陌生号码来电或短信,则将来电和信息自动保存,并等待用户处理。 4.智能调节家居环境 主机上集成多路传感器:光敏电阻、温湿度传感器、煤气传感器、人体红外传感器等,实现居住环境的智能调节,并可实现防火、防盗等功能。 5.可实现局域自组网功能 利用nrf905强大的通信功能,对邻居之间的E-home数字家园进行编址编码,组成局域网,实现近距离无线通信,邻里之间可迅速解除危急情况。 使用说明 1.主要组成:主机、从机、遥控器、用户手机。 2.详细介绍 (1)主机 ①安装说明:安装在家庭主房间,如:客厅。 ②主要功能:实时监控并调节家庭居室内环境的变化(温度、适度、光照等),并且肩负处理并执行来自用户手机的相关命令。 ③内部模块:TC35i模块、sim卡、nrf905无线通信模块、传感器模块、单片机中央处理器。 (2)从机 ①安装说明:从机安放在客厅、卧室、厨房、仓库、私家车等,上面的继电器接线柱与各居室中的电气设备(如空调、灯具、冰箱、电视机等)的开关相连接。 ②主要功能:控制家庭中电气设备,由主机统一管理。 ③内部模块:nrf905无线通信模块、继电器组、单片机控制单元、摄像头模块。 (3)遥控器 ①安装说明:放于家中卧室和客厅。 ②主要功能:遥控器专门为小孩和客人(无专用手机的用户)设计,无线遥控主机。 ③内部模块:nrf905无线通信模块、单片机控制单元、矩阵键盘。 (4)用户手机 ①安装说明:用户专用手机,该手机号码即为主机中预先设定的“用户号码”。 ②主要功能:E-home数字家园的移动指挥中心(例如:发送短信:open air conditioner1,即打开家中空调1)。 ③内部模块:任何可正常工作的手机都可以,只要其sim卡号码为主机中预先设定的“用户号码”。 3.操作说明 ①自定义模式:遥控器按键和手机短信内容的功能定义,可在进入主菜单后,根据LCD屏幕的提示选择“用户自定义”,进行用户对遥控器按键和手机短信内容的功能定义。 ②通用模式:根据中国目前家庭中用电器的数量和类别,以及用户习惯,出厂前已设置,可进入主菜单进行选择。 ③傻瓜模式:专门为小孩和老人服务,进入主菜单后选择“傻瓜模式”即可。 技术特点和优势 1.移植性强,可实现简单安装 不必破坏墙壁,不必购买新的电气设备,系统完全可与家中现有的电气设备(如灯具、家电、防盗门窗和私家车等)直接相连。 2.操作人性化 为用户设计三种操作模式,适应各种人群需求,并且可预设多个“用户号码”,操作成功时,各号码间相互短信提醒,不发生操作冲突,同时满足各个家庭成员的需求。 3.设计合理,扩展性非常强大 与现有汽车防盗器相比,E-home数字家园可以实现主人身份识别、汽车异常状态报告、手机短信锁定汽车等功能,另外若内置酒精传感器则可达到防止酒后驾车等功能。 4.特殊场地,摄像头监控 仓库、车库等场地,利用ov7670+al422b+单片机实现拍照保存,并通过nrf905无线通信,将照片发送给主机,主机通过GSM网络将照片传送给用户手机。 三、适应范围 1.只要GSM网络覆盖的地区,都可以使用。 2.操作十分简单,老人、小孩皆可使用。 四、推广前景 1.随着经济的发展,大量农村青年进入城市打拼,农村家庭安全问题日益凸显,故此功能强大的家居系统在农村推广,意义重大。 2.世界大范围的能源危机即将到来,家庭用电已经成为各种用电的重要组成部分,故而采用一套节能减排的家居系统显得尤为重要。 3.随着人们生活水平的提高和家用电器的大范围智能化,人们对家电更高智能化的要求也在进一步提升,故而此低廉、方便、智能的家居系统在未来将会得到广泛应用。 五、市场分析 1.市场潜力大。房地产业在全国的发展异常火爆,作为其下游产业,E-home数字家园的市场前景将会非常乐观。 2.目前,智能家居产业处于引导期,其行业市场的认知和接受程度低,市场正处于无序竞争期,正需要一个统帅品牌和领军企业,而E-home数字家园正好为我们打开了新的局面。 3.我国正处于社会主义新农村的建设时期,农村的大范围改造与建设正好为E-home数字家园的推广开辟了一个巨大的市场。 综上可知,基于我国现阶段的发展和特殊国情,该作品的市场前景和推广空间相当广阔。如果此产品推上市场,凭借它的各项技术优势必将受到消费者的青睐和选择,占有一定的市场份额,带来相当可观的经济效益。伴随着用户多元化的需求和需求量的不断增加,产品的智能化和人性化将会在未来的发展中得到进一步完善,并将有可能从此颠覆中国传统的家居风貌,引领中国家居行业的发展。 六、经济效益预测 据2008年统计数字,中国有三亿多家庭户口,按照0.1%的推广效果,预计可安装E-home数字家园约30万户,估算该产品的市场占有份额为20%,则可投放市场6万件左右,按照电子产品更新换代周期为2年,则每年该产品可投入市场为3万件。 目前,该产品成本费为人民币200元左右,若以价格400元投放市场,则每年可净盈利600万元人民币。再者,我国现阶段正处于社会主义新农村建设期间,随着新农村的规划和建设,对该产品需求的用户会越来越多,其所带来的经济效益将不可估量。

作品图片

  • E-home数字家园
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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

一、设计目的 随着经济的发展和社会的进步,传统家电已不能满足人们对家电智能化的需求,为此我们设计了E-home数字家园,对传统家电进行简单改造,使其可以接受手机短信的控制,从而实现家用电器的全自动化和高智能化。 二、基本思路 传统家电通过继电器、接触器、电磁阀等方式接入E-home数字家园从机,由主机进行统一管理,由主机对从机下命令即可实现家用电器的数字化、自动化和智能化。 三、创新点 1.操作简单 2.异常状态,自动通知用户 3.用户身份识别与验证 4.智能调节家居环境 5.可实现局域自组网功能 四、技术关键 1.tc35i技术关键 PDU发送方式下,中心号码设置、地址及内容设置时,确保无“enter符”发送。 2.nrf905技术关键 ShockBurst TX发送时,射频寄存器自动开启,数据打包并发送完成,数据准备好后,引脚被置高。 五、主要技术指标 1.工作电压有:3.3V、5V和12V。 2.使用范围:GSM网络覆盖的范围。 3.工作状态:空闲模式、休眠模式和关机模式。 4.音频接口输入模拟信号(麦克风、耳麦等)。 5.工作频段:433MHz。 6.局域自组网最高工作速率50kbps,通信距离300米。

科学性、先进性

一、科学性先进性 本设计通过传感器检测信息,并把检测到的信息送与单片机,单片机判断信息是否异常。如异常,则单片机写相应的指令给tc35i模块,tc35i通过GSM网络发送异常信息给用户,用户读取异常信息。 用户发送短信给主机中tc35i,tc35i接受信息并写指令给单片机,单片机读取指令做出判断,发命令给从机,从机执行相应动作。 二、技术突破与分析 1.nrf905实现局域自组网 nrf905使用433Mhz开放ISM频段,最高工作速率50kbps,高效GPSK调制,抗干扰能力强。 2.tc35i模块实现人机互动 TC35i通过AT命令可双向传输指令和数据,强大的AT指令集可进行呼叫控制、网络服务等多项功能。 3.拍照显示,采用MCU+FIFO+CMOS电路设计 利用ov7670+al422b+单片机实现拍照保存,并通过nrf905,将照片发送给主机,主机通过GSM网络将照片传送给用户手机。

获奖情况及鉴定结果

2010年12月在许昌学院团委、社团联合会举办的首届科技创新设计与制作大赛中荣获特等奖。 2011年3月在许昌学院团委、学生工作部、教务处、科研处举办的第六届“挑战杯”课外学术科技作品竞赛中荣获一等奖。

作品所处阶段

该作品所处阶段为中试阶段。

技术转让方式

有偿转让。

作品可展示的形式

作品可进行实物现场演示。

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

一、技术特点和优势 1.移植性强,可实现简单安装 不必破坏墙壁,不必购买新设备,系统完全可与家中现有的电气设备直接相连。 2.操作人性化 为用户设计三种模式,适应各种人群,并可预设多个“用户号码”,操作成功时,各号码间相互短信提醒,不发生操作冲突,满足各个家庭成员的需求。 3.设计合理,扩展非常强大 二、适应范围 1.只要GSM网络覆盖的地区,都可以使用。 2.操作十分简单,老人、小孩皆可使用。 三、市场分析和经济效益预测 1.市场潜力大。房地产的发展异常火爆,作为其下游产业,E-home数字家园的前景将会非常乐观。 2.智能家居处于引导期,正需要一个统帅品牌和领军企业,而E-home数字家园正好为我们打开新局面。 3.我国正处新农村的建设时期,农村的大范围改造与建设正好为E-home数字家园开辟一个巨大的市场。

同类课题研究水平概述

智能家居的国内外研究状况(智能家居是E-home数字家园的泛称) 1.国外智能家居发展现状 (1)德国的EIB系统,该系统采用的预埋总线及中央控制方式实现控制功能。目前在国内应用极少,原因在于一是工程要求较为复杂、严格;二是需要预埋总线开发成本较高。 (2)新加坡的8X系统,该系统也采用预埋总线及中央控制方式实现各种功能,同时可对系统进行扩展。该系统在国内有少量应用,比较适合中国国情,缺点就是在系统架构、灵活性、价格等方面难以满足用户要求。 尽管国外市场真正启动还尚需时日,但由于智能家居的诱人前景和巨大市场,所以并不能阻止各大企业去争食智能家居市场。 2.国内智能家居发展状况: 智能家居前景明朗,但目前国内仍处于向国外企业学习阶段。现在一些国外智能家居厂商,也非常看好中国的市场,他们的进入也会影响国内该行业市场的发展。 3.相比国内外智能家居的研究现状,E-home数字家园具有以下优点: (1)价格低廉,成本价200元人民币左右。 (2)移植性强,可实现现有家电无拆解安装。 (3)可与邻居间实现局域自组网,实现邻里通信,紧急救助。 (4)设计合理,扩展性非常强大。
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