基本信息
- 项目名称：
- 基于“龙芯”的智能楼宇控制系统
- 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：
- 本作品的特色在于利用“龙芯”构建一个功能强大的终控系统，并搭建了一系列的智能嵌入式子系统，实现智能统一控制。 控制中心与各节点采用自己制定的 “基于FSM的短距离家居通讯协议”，实现无线通讯与电力载波二种方式互补，以最理想的方式解决了智能楼宇控制网络的通讯问题，无需用户布置信号线，覆盖无盲区，抗干扰能力强。 本系统有GSM远程控制功能，用户可用手机远程监测与控制各类电器和安全系统。
- 详细介绍：
- 1.本作品的功能 （1）智能插座：过流保护、待机断电保护、功率区间保护、功率控制和无线红外开关控制； （2）人体红外检测与摄像监控； （3）家居温湿度检测； （4）防火防盗，可以打开安防功能，要是触发警报的话，通过摄像头拍下图片，存在SD卡里面，再发送短信通知主人有人闯入； （5）广播与娱乐，收音机； （6）家电GSM远程监测与控制，即可用手机发短信给“中控系统”，从而控制家里所有电器； （7）可控LED灯照明：数字PWM调光、红外遥控调光； （8）无线摄像头监控，监控范围可达方圆50米等等。 2.创新点 （1）将多种先进技术应用到系统中，包括LOONGSON（龙芯）、FPGA、STM32、GSM、PIC、uC/OS-II、uC/GUI、电力载波通讯、射频通讯、视频采集等等，从而使整个系统功能丰富实用、稳定可靠； （2）整个系统基于节能减排的现代化理念； （3）GSM远程控制与监测； （4）采用“电力载波+射频通讯”两种通讯方式互补，使得电器一插上电即联网，不需要另设网络，抗干扰性非常强，无干扰传输距离可达到500米，较好地解决了智能楼宇控制网络的通讯问题； （5）中控系统采用中国唯一具有自主知识产权的CPU：LOONGSON（龙芯），成本比被国外垄断的CPU大大降低，功耗较低； （6）3D可视化操作。
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
- 1.作品设计、发明的目的 随着人民生活水平的提高，家用电器的普及和能源的紧张，智能楼宇控制系统正慢慢地改变人类的生活，人们可以通过手机或电话在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机）进行智能控制；可以优化使用家居的电器，实现节能环保，方便智能，创造舒适生活，智能楼宇控制系统的概念已逐渐进入人们的生活。节能是关系到国家可持续发展的关键问题，智能楼宇控制系统是未来发展的方向。 2.作品设计的基本思路 本智能楼宇控制系统利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。本系统还将原来的被动静止结构的家居转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，为各种能源费用节约资金。 本设计首先将家中的各种设备（如照明、安防、家电等）通过家庭网络连接到一起；然后赋予用户更多方便的手段来管理家庭设备，通过无线遥控器、电话、互联网来控制家用设备。而且本系统的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。
科学性、先进性
- 本作品基于LOONGSON（龙芯）构建一个功能强大的终控系统，在此基础上搭建一系列的智能嵌入式子系统。其科学性和先进性之处如下： （1）该系统终控系统可设置多重功能子系统，能够升级，是一个节能且功能强大的新型智能系统； （2）该系统由LOONGSON构建主控中心。主要优点如下：LOONGSON与普通的MCU相对比，LOONGSON的优势主要有：架构先进，性价比高，功耗低、速度快，应用灵活等； （3）本系统中的照明系统采用第四代绿光LED光源； （4）采用无线GSM通讯，能够远程用手机控制家庭一切家电。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品已获得“挑战杯”XX省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。 本作品已申报三个国家实用新型专利。
作品所处阶段
- 本作品正处于中试阶段，目前系统工作稳定，并且正在与广州龙芯电子科技有限公司合作开发。
技术转让方式
- 专利转让。
作品可展示的形式
- 实物、产品、现场演示、图片、录像。
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
- 本作品技术特点和优势： 1、本作品基于LOONGSON构建一个功能强大的中控系统，在此基础上搭建一系列的智能嵌入式子系统。； 2、本系统中的照明系统采用绿光LED光源，节能，环保； 3、本系统中控系统与各结点采用电力载波通讯方式，子控制中心与各结点采用无线通讯方式，无需用户布置信号线，所以应用方便，前景很好； 4、本系统采用的通讯协议 “基于FSM的短距离家居通讯协议”，安全，可靠； 5、本系统有GSM远程控制功能，用户可用手机远程控制家里的所有电器； 6、本系统功能齐全，是智能楼宇的最终解决方案，整套系统的设计紧紧围绕“节能减排”与“智能控制”这两个理念。 适应范围及推广前景： 本套系统适用于达到小康水平的家庭，制作成本低（10000人民币以下），功能齐全，性价比较高，适用范围极广。可扩展性极强，功能可剪裁，适用性非常强。
同类课题研究水平概述
- 国内外研究现状与存在的问题： 智能楼宇在中国经历了近10 年的起步阶段，发展速度缓慢， 这主要是因为没有投入大量的资金，开发技术短期内也不成熟。但是随着建筑智能化行业协会的成立及技术水平的不断提高，产品在市场上已逐步推广， 前期主要集中在一些分散的智能楼宇控制子系统的研究上。如三表抄送系统、门禁系统、可视对讲系统等。据国家建设部科技委智能建筑技术开发推广中心的报告称：随着环保、健康、安全、舒适的智能楼宇逐步普及，家居智能化的比例会大幅增加, 目前已达到20%左右，在不久将来，智能楼宇市场对智能产品的需求量将大幅度的增长。 国外智能楼宇在别墅中已经实现以下控制功能：家庭安防、家庭消防报警；别墅灯光控制；家庭影院控制；空调及锅炉的控制；庭园浇洒控制；窗帘控制；摄像监视；网络信息服务等。 国内已经开发出相应的远程空调控制系统,但还没有国外的多功能集成化、标准化,规模也只是小量没有相对普及。
