基本信息
- 项目名称：
- 物联网无线智能家居控制系统
- 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：
- 本设计由终端系统、气体监测安防系统、无线智能调光灯系统、电子智能密码锁系统四部分组成。以单片机控制技术和现代通信技术为核心。可实现当切换到离家模式时，出现暴力解锁、陌生人闯入、可燃气体、烟雾浓度及温度异常等情况时，终端系统就会进行报警，并在第一时间以短信的形式通知主人。还可以通过读取主人短信控制家里的电器，当主人出差时可以对家里的情况进行远程调控。经测试，该系统运行稳定，扩展性强，功耗低。
- 详细介绍：
- 伴随着科技的快速发展，简单的白色家电已经不能满足人们的需求，家里更需要的是一位智能管家，来管理每一个家用电器设备，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性、科技性，并给人们提供了环保节能、人性化的居住环境。 本作品由终端系统、气体监测安防系统、无线智能调光灯系统、电子智能密码锁系统四部分组成。终端采用GSM平台以及2.4无线系统进行信息交互，可以显示温湿度，时间日期等信息；气体安防系统可以对烟雾、一氧化碳、可燃气体进行检测报警，离家模式时，可以对红外入侵进行报警；智能调光灯系统的功能有，开灯渐亮，防治夜晚开灯时强光刺激眼睛，同时具有亮度达标时拒绝开灯，无线遥控的功能；电子智能密码锁可实现暴力破解密码、异常开锁报警，夜晚开锁时同时会开启家中的照明。 该设计可以实现当切换到离家模式时，出现暴力解锁、陌生人闯入、可燃气体、烟雾浓度及温度异常等情况时，终端系统就会进行报警，并在第一时间以短信的形式通知主人。还可以通过读取主人短信控制家里的电器，当主人出差时可以对家里的情况进行远程调控。可以接听主人电话并功放语音，对家里的入侵者进行恐吓驱逐。各个系统内部均带有备用电源，即使电网断电，仍能维持系统正常工作。该系统还有节能模式，功耗低和界面人性化等特点，是您生活的好伴侣。其系统功能如下： ◆在家模式 ◇显示时间、日期、温度、气体浓度、运行状态 ◇调节灯亮度 ◇无线调光 ⑴白天时拒绝开灯 ⑵晚上时调光生效 ⑶按键调光 ⑷开灯渐亮 ◇菜单设置 ⑴时间日期设置 ⑵手机功能设置 ①用户1设置号码及关闭功能 ②用户2设置号码及关闭功能 ③用户3设置号码及关闭功能 ④设置短信中心号码，适合不同地区的SIM卡 ⑶报警功能设置 ①低温报警界限设置 ②高温报警界限设置 ⑷节电模式设置（系统暂留） ◇来电断电检测 ◇报警功能 ⑴温度异常，文字声音报警 ⑵气体异常，可燃气体、烟雾、CO文字声音报警 ⑶破解密码及异常开锁报警 ◇切换离家模式 ⑴按POWER键切换 ⑵手机短信切换 ◆离家模式 ◇关闭所有非必须运行的电器，开启短信发送功能 ◇显示温度、湿度、运行状态信息 ◇接电话功能 ⑴指定的三组号码任意一个拨打终端号码 ◇接通电话，并开启功放语音 ⑵其他非指定号码拨打终端号码 ◇直接挂断电话 ◇报警功能 ⑴强制破解智能锁密码 ◇蜂鸣报警，并发送报警短信到指定手机 ⑵智能锁异常开启 ◇蜂鸣报警，并发送报警短信到指定手机 ⑶温度异常 ◇蜂鸣报警，并发送报警短信到指定手机 ⑷红外入侵 ◇蜂鸣报警，并发送报警短信到指定手机 ◇短信控制功能 ⑴指定号码发送命令短信到终端（短信控制命令码表见说明书） ◇可读取家里温湿度，控制家里电器，并且有回馈功能 ⑵其他手机号码发送短信 ◇一律不执行操作，直接删除短信 ◇断电检测 ◇市电断开时向指定手机发送短信 ◇正常智能锁 ⑴开锁时是白天 ◇自动切换到在家模式，关闭手机报警 ⑵开锁时是晚上 ◇自动切换到在家模式，关闭手机报警，同时调光灯自动开启
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： 针对目前家居环境中存在的种种安全隐患，以及为了给人们提供环保节能、温馨舒适的居住环境，设计了一种物联网智能家居系统。 2、基本思路： 以2.4GHz无线通信技术为载体，将家中的各个电器实现联网控制，并有终端统一管理，通过GSM网络实现手机与终端的通信。 3、创新点与技术关键： （1）手机短信控制家里电器的设计：可以实现手机发送固定短信编码（中文格式）到终端用来控制电器，还可以读取家里的各种状态指标，如温湿度。（2）终端可以绑定三组手机号码，方便用户更换，非绑定号码，发送短信到终端一律视为非法短信，不予执行操作，同时将其短信删除。 （3）全GUI操作界面，配备红外遥控器，更加人性化。 （4）家中出现安全隐患时，及时报警，并短信通知主人。 （5）终端可以接听主人电话，并开启语音功放，已达到恐吓小偷的目的。 （6）本设计包含电子智能锁，可以修改密码、暴力破解报警、异常开门报警，同时夜晚开锁时会自动开启家中智能调光灯。 （7）市电掉电后，系统自动切换到后备电源，同时向手机发送报警短信。 4、主要技术指标： （1）无线有效距离≥10M； （2）温度范围0～100℃,精度±0.1℃； （3）湿度范围0～100%RH，精度±5%RH； （4）烟雾、CO、可燃气体浓度超标检测； （5）系统总功耗≤20W(具体依情况而定)
科学性、先进性
- 1、该设计终端部分采用Contex-M3内核处理器，性价比较其他处理器有很大优势，可达到72MHz的主频，功耗更低，运行速度更快。 2、系统内部采用西门子的MC35I GSM模块，注册网络时间更短，更主要的功能是可以发送和解码中文短信，可以通过手机短信控制家里的电器，还可以读取家中的温湿度，家中出现险情时还可以发送报警短信到用户的手机，这是市场上其他产品不可比拟的。 3、完美的离家、在家模式转换，使您的布防与撤防更人性化。 4、后备电源的设计使得即便是家中停电系统也不会出现问题。 5、各个模块之间均采用无线进行通信，不受安装位置的限制。 6、系统有很大的升级空间，可以为用户定制更多的功能。 7、该设计投入市场中，将会把人们的生活质量带到又一个高度。
获奖情况及鉴定结果
- 在2011年学校大学生课外学术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
- 拥有自主知识产权、面议
作品可展示的形式
- ■实物、产品 ■图片 ■样品 ■现场演示 需提供220V交流电源
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
- 1、使用说明： 本系统在GSM网络基础上实现了手机与家里电器之间的通信，只需通过一部手机就可以对家里的状态了如指掌。当家里出现险情时系统会第一时间短信通知主人，使用户的损失降到最低。美观的GUI界面，使用户非常容易上手。 2、技术特点和优势： 使用稳定的GSM网络作为信息媒介，安全更稳定，只要有信号覆盖的地方就可以进行控制。相对其他方案，成本较低廉。方便扩展其他节点，组网方便。 3、适用范围： 该设计适用于家庭、会议室、小区安防等场所使用。投入使用后将大大提高人们的生活质量，当出现灾难时可以使损失降到最低。使用手机短信作为沟通的媒介，只要有信号，无论你在天涯海角都能控制对家里的情况了如指掌。 4、市场分析和经济效益预测： 我国有居民14亿之多，对智能家居系统有需求的居民同样占有很大比例，目前市场上并没有完整的物联网智能家居解决方案，只有散件在出售。所以其应用前景十分广阔，具有可观的经济效益和推广应用前景。
同类课题研究水平概述
- 智能家居是利用计算机技术、控制技术、图像显示技术以及通信技术将各种设施通过网络连接到一起，从而满足整个系统的自动化要求，能够提供更便捷的控制和管理。传统的智能家居实现一般是通过有线线路的布线方式对楼宇设施进行控制和通信，很难脱离各种线缆的束缚、安装成本较高，而且系统的扩展性也很差。基于无线传感器网络技术的智能家居系统不仅可以摆脱线缆的束缚、降低安装成本，而且系统的扩展性也有了大幅度的提高。 从技术的角度来讲，未来的智能家居将朝以下几个方向发展： 1、未来5年触摸控制，将成为智能家居普及型的控制方式，通过一个智能触摸控制屏实现对家庭内部为灯光，电器，窗帘，安防，监控，门禁等智能控制，这是必配的。 2、智能手机，将成为未来智能家居最重要的移动式智能控制终端，通过手机的智能家居客户端软件或WEB方式，实现对家庭内部的远程监控与控制，实现对家里远程开锁，客人图像确认，远程开启空调以及暖器设备。这将成为每个人必需要移动控制方式。 3、无线与有线控制系统，将会无缝结合，干线区域采用布线控制系统，小区域采用无线控制系统，这将是未来智能家居控制系统与技术的发展方向。 从市场的角度来看，未来的智能家居将会朝以下几个方向发展： 1、智能家居将成为家庭版的物联网，实现家庭内部所有物体的相互通讯将是智能家居未来发展方向。 2、智能家居系统将于智慧国家智能系统，智能城市系统，智能楼宇与智能小区，实现无缝联接，所有的智能家居系统，都必然会兼容与以上大系统的无缝控制联动。随着计算机技术、控制技术、图像显示技术、通信技术的不断发展，通过现有的因特网和PSTN实现远程控制越来越普遍，组建基于无线传感器网络技术的智能家居系统，可以满足低成本、低功耗、易操作、易安装、易扩充的设计思路，并且系统安装方便，适用范围广，具有很好的实用价值。
