基本信息
- 项目名称：
- 宜佳无线智能家居系统
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 宜佳无线智能家居系统基于移动通信网络、信息家电、设备自动化技术，集软件系统、硬件架构、服务、管理于一体，通过家庭总线技术将各类通信设备、 家用电器和家庭安保装置连接成为一个智能化系统，用以进行集中监控和事务性管理。该系统使家用电器远程无线控制和无人条件下家庭环境的监测变得更加方便、可靠，适应未来家电智能化的发展趋势，满足人们实时远程、控制家电及其它工作设备和远程监控的需求。 系统由“上位机”和“下位机”系统两部分组成。上位机用于接收设定手机短信、反馈信息及向下位机发射控制或查询信息。操作者发出启动、关闭或查询设备状态短信至上位机，上位机读取信息内容，判断操作者身份正确后，向相应的下位机发出控制、查询信号，下位机启动相应操作并作出及时、可靠的信息反馈至操作者，完成一次操作。 该系统在实现对家用电器的远程可靠控制基础上，创新性地集中实现了对火灾、煤气泄漏、门防失盗等智能家居环境需求指标的监测。该系统可靠、智能、高效，未来市场前景广阔。
- 详细介绍：
- 移动通信网络经过多年的发展完善，技术已趋成熟，盲区少，信号稳定，自动漫游，并且通讯距离不受周围环境影响。近年来，移动通信网络（GSM）短信技术使用频率逐年增高，使用群体日渐庞大，且因其灵活方便，可以跨市、跨省、甚至跨国传送，价格低廉因素颇受消费者青睐。此外，移动手机SIM卡近年来可以0元申请办理，某些套餐使用费用比固话还低，同时该技术还可以避免传统的有线传输的弊端以及电话在紧急情况下占线无法接通的情况，因此利用移动通信网络（GSM）短信技术来实现远程家电遥控监测成为研究者关注的热点。 宜佳无线智能家居系统研究小组基于移动通信网络（GSM）短信技术，成功实现上位机和下位机分离使用，无需布线的远程监控，主体功能主要含两部分：对家居环境内使用的家电实现无线遥控和状态问询；实时监测煤气泄漏、失火烟雾、家庭失窃状况，并及时反馈信息，同时启动报警系统，防患未然。 本项目产品成本低、性能稳定，可靠灵活，使用户对家电的控制和监测变得更容易、更快捷、更安全。目前智能家居正处于推广普及阶段，预计本产品投放市场后将有效地促进智能家居系统在我国的推广普及，具有较好的市场前景和社会价值。
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：主要在于实现对家用电器、室内装置等的远程无线控制和在无人条件下对家居环境中煤气、火灾烟雾、家居安防等的监测及报警，以适应未来家电智能化的发展趋势，满足人们对家用电器、室内装置实时远程控制及对居室环境远程监测的需求。 基本思路：本系统充分发挥现有移动通信网络的普及性和功能性优势，以移动通信系统为平台，通过短信和飞信实现远程控制 。 创新点：1、无线控制，无限享受2、即插即用，体积小巧3、集中控制，扩展性强4、功耗低，安全节能5、性能稳定，寿命长6、性能卓越，价格低廉，性价比高。 技术关键点： ①利用单片机与短信收发模块（TC35）CPU之间的通信，实现51系列单片机解读AT指令。②利用多个51系列单片机组成近距离无线射频通信网络，实现网内单片机的相互通信。③上位机配备内置电池，意外断电时内置电池自动启用，保证系统始终处于正常工作状态。④为每套产品的上位机设置一个唯一的序列号，避免两套系统间互相干扰。⑤研发低功耗电路，检测、报警电路实现内置电池供电。 上位机的主要技术指标： ①频段为双频GSM900MHz和GSMl800MHz ②电源电压为单一电压DC5V③串口波特率：600bps 调制方式：ASK 频率：315MHz；发射功率：0mW； 传输速率：<10Kbps；调制带宽：10KHz；频率稳定度：10-5(声表面稳频)；接收灵敏度：-90dBm； 工作温度：-40℃ -60℃。
科学性、先进性
- 该作品创新性地使用一个上位机实现多点集中控制；下位机与被控设备分离，扩展性移植性强；下位机体型小巧美观即插即用；元器件性价比高，整体系统性能优越实用性强市场接受能力强；利用手机短信、飞信操作，使用方便。系统只需一个上位机，便于设置、管理方便。系统将控制核心部分与被控的机电设备完全分离，“上位机”和“下位机”之间采用近距离无线遥控。这样，既避免了当控制较多机电设备时的大量连线，保证了系统良好的安全性，又可以方便的增加被控设备数量；下位机体积小巧美观，使用方便还可增加居室美感。系统的可扩展功能丰富，一个上位机可以控制256个下位机（家用电器），可扩展64个监测点。使用该设备价格低廉，增加一项智能享受的花费仅仅是几十块钱。与市场上采用红外遥控产品相比，该设备上位机与下位机间采用ASK数字调制信号传输，载波频率为315MHz，属于微波频段，避免了红外遥控器只能直线遥控的弊端，且微波穿透能力强，可以短程突破障碍物进行控制，不受干扰。
获奖情况及鉴定结果
- 1.在2009年6月河南省挑战杯课外学术科技作品竞赛终审决赛时荣获科技制作类一等奖。 2.作品在制作完成后，经北京邮电大学徐大雄院士审查鉴定认为作品有较强的推广价值。 3.作品在制作完成后，赴郑州天道科技有限公司进行技术指标和性能测试，工作状态良好。
作品所处阶段
- 成品已研制成功，各项功能良好实现。
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 有实物产品，可进行现场演示。
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
- 本设计突破了单个上位机不能控制多个机电设备的瓶颈，利用单片机间无线通信，将集中控制模块与机电设备控制模块分离为上位机和下位机。上位机与下位机之间的信息交换采用无线传输。 该作品主要用于家居设备的智能化控制及家庭安全环境监测。用手机给上位机发条信息就可接通电饭煲电源将已放入的米饭煮熟并且可随时查询开关状态或关闭；发信息打开空调，炎热夏季回到家迎接您的是一片清凉；同时该系统可用于煤报警、火灾报警等并短信通知主人。该设备的实时监测和查询、控制功能可以让你随时知道家里的一切情况，让您上班外出更加放心、享受智能生活更舒心。该设备应用广泛，将会给人们生活带来便利，有很好的市场应用前景。 有家的地方就有智能家居的潜在市场。根据中国智能家居网2008年调查结果表明，中国具备购买能力和购买潜力市场值在300亿左右，而每年购买新房和新建家庭在1500万户。我们设计的这套实用性强，性能稳定，价格低廉的无线智能家居产品，预计投放市场后，定会收到良好的经济效益！
同类课题研究水平概述
- 目前，国内已有诸多企业对手机短信系统进行研究或开发并且已经有相关的产品问世，例如厦门宇能科技有限公司开发研制的：YN4000系列无线远程测控终端(RTU)、工业级调制解调器、GPRS/CDMA数据传输系统；山东超微电子有限公司的：CWGY601GSM 超微工业电器远程短信控制器等。 例如山东超微电子有限公司的：CWGY601GSM 超微工业电器远程短信控制器。有以下几大优点：⑴采用强弱电隔离系统，内置进口西门子模块，弱电控制强电原理 ，可直接控制220V/30A 强电；⑵远程短信遥控电器的开与关，不受距离限制。工业化的设计，控制工业化电器性能更加稳定；⑶不受被控电器的电气参数影响，被控电器回路接入控制器，控制器只起到通或断路功能。可控制任何电器设备；⑷安全功能。 存储管理员手机号功能.最多可存储10组号码。10组号码外手机号被禁止控制。 但目前市场上现有短信控制系统大多是单一的控制某个机电设备，将“上位机”直接与机电设备电路相连，这使得通过机电设备的电流全部通过上位机内部，而上位机内部还包含了精密的控制系统，若电流稍过大，很有可能会损伤上位机，导致整个系统报废。若利用这种类型的无线控制器，在控制多个机电设备的情况下，就不得不购买多个上位机，费用就要增加。目前市场上虽然有控制多个机电设备的控制器，但是都是将所有的控制接口作在一起，这样虽然美观，但却不好用，如果要控制多个设备，就不得不大量的接线，而且会使得整个系统的安全性更低。 目前国内从事同类产品研究的公司有： 厦门宇能科技有限公司： 山东超微电子有限公司： 深圳安防集团股份有限公司：
