基本信息
- 项目名称：
- 基于GPRS技术的智能家居系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 通过GPRS技术将家庭，工厂以及其他场所的电器，监视仪器，计费仪器等电子产品与用户的手机终端联系起来，ARM控制器采集家庭信息、家居付费信息、安防等信息并上传至网络服务器，用户通过手机GPRS网络或PC机上网功能实时交互服务器信息，以此通知用户，能达到报警、自控制、可使用户能够异地操作。将电器产品与个人PC机相连，PC机可单独访问该用户界面，达到智能化的系统控制。是家居物联网的体现。
- 详细介绍：
- 基本思路：通过GPRS技术将家庭，工厂以及其他场所的电表以及其他的家用电器，监视仪器，计费仪器等电子产品与用户的手机终端联系起来，设置在家中的ARM控制器采集家庭信息、家居付费信息、安防等信息并上传至网络服务器，用户通过手机GPRS网络或PC机上网功能实时交互服务器信息，以此通知用户，不仅能达到报警、自控制等功能，而且可使用户能够异地操作，将电器产品与个人PC机相连，PC机可单独访问该用户界面，达到智能化的系统控制。将家庭中的电器产品与用户的手机，用户PC机三者相互联系，实现仪表等电器的智能信息化，是家居物联网的体现。
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
- 发明设计目的：该设计基于物联网的概念，将其应用在家庭当中，方便使用者对家庭的远程智能控制，采用手机终端进行远程控制。 创新点：该技术使用高于第二代通信技术（GSM）的GPRS手段进行远程智能控制，并实现与家庭信息与安全的交互，实现家居物联网。 与新颖性有关的关键技术：GPRS技术联系家庭仪表电器设备，实现双向联系控制。 关键技术：（1）ARM控制器读取到信息后上传至服务器，（2）手机终端与服务器上的信息之间的交互。 作品的科学性先进性：该项目特在原有传统智能家居系统的基础上，以ARM9为控制核心，并互联Freescale单片机与Xilinx XC3S400 FPGA对信息高速准确采集与处理，创新实现了基于GPRS的家庭，工厂以及其他场所的仪器仪表，监视仪器等电子产品与移动终端的互联，并加入RFID与指纹识别智能门禁系统。克服了原有基于GSM技术传输以及以ARM或者其他单一处理器作为主控模块带来的稳定性差，速度慢的缺点，使智能家居系统的理念进一步完善与延伸。
科学性、先进性
- 作品的科学性先进性：，该项目特在原有传统智能家居系统的基础上，以ARM9为控制核心，并互联Freescale单片机与Xilinx XC3S400 FPGA对信息高速准确采集与处理，创新实现了基于GPRS的家庭，工厂以及其他场所的仪器仪表，监视仪器等电子产品与移动终端的互联，并加入RFID与指纹识别智能门禁系统。克服了原有基于GSM技术传输以及以ARM或者其他单一处理器作为主控模块带来的稳定性差，速度慢的缺点，使智能家居系统的理念进一步完善与延伸。
获奖情况及鉴定结果
- 1 山东大学电力杯科技作品一等奖； 2 山东大学学生科技创新大赛一等奖； 3 国家大学生创新性试验计划，结题审查一等奖； 4 2011年完成2010年度国家大学生创新性实验计划项目； 2010年完成教育部查新； 2011年1月提出实用新型专利；
作品所处阶段
- 已经完成手机终端的软件编写和电器端的控制，达到用手机控制电器的效果。
技术转让方式
- 专利申请一项。
作品可展示的形式
- 手机软件及其界面、5米*5米实验室实际家居系统一套、小演示模型一套。
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
- 该技术使用高于第二代通信技术（GSM）的GPRS手段进行远程智能控制，并实现与家庭信息与安全的交互，实现家居物联网。GPRS网络可以利用现有的无线手机信号网络，从而技术可靠、成本较低、易于推广，加之项目用到的客户端，即普通移动手机的普遍性，因此项目可以推广到普通家庭场合，推广成本一套大约一千元。 考虑到当今社会年轻人对于科技和时尚的追求和偏好（这一点在苹果智能手机在中国市场的热销充分体现），加之人们对于居住体验的要求越来越高，因此将个人家庭改造成远程可视化、可控化、交互式管理、智能化调控的本项目预计市场前景相当广阔。如果结合品牌化经营，能够掀起一阵智能化家庭的时尚潮流和消费新领域，经济效益必将不可小觑。
同类课题研究水平概述
- 智能家居系统的发展现状 （1）国外现状 1984年，世界上第一幢智能建筑出现在美国，而后加拿大、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的方案。 1998年5月新加坡举办的“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。其系统功能包括三表抄送功能、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、电话接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和统软件配置等。目前，智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。美国ABB、GE、德国莫顿、美国Honeywell、澳洲奇胜等品牌代表了智能家居的先进技术。2009年全球智能家居产品销售额达到了140亿美元，仅一种基于X-10的产品，在美国的销售已超过1亿个。 （2）国内现状 智能家居最早引起中国的注意是2000年左右比尔•盖茨耗资5.3亿美元建立的智能化豪宅。经过十年不断引进和开发，我国自行研制的系统逐渐成熟，并有能力与国外的系统和产品相抗衡。我国在智能家居技术领域与欧美国家的差距并不大，估计仅滞后2～3年。在未来几年中，我国将全面普及智能家庭网络系统和产品，并开始走进普通居民的家居中。 目前许多开发商在住宅的设计阶段或多或少考虑了智能化功能的设施，一些高档的住宅已经配套了比较完善的智能家庭网络，在房地产的销售广告中，已经开始将“智能化”作为一个“亮点”来宣传。 （3）技术现状 随着智能家居市场的迅速膨胀，国内外许多企业将大量的资金和人才投入到智能家居产品的研发和生产领域。目前市场上的智能家居产品已经非常丰富，有关智能家居方面的技术也日新月异。但是智能家居毕竟是一个新的领域，缺乏统一的行业标准，市场上的产品普遍存在兼容性差、运行稳定性难以保证等弱点。从技术角度来看，目前流行的智能家居技术协议有RS-232/485串行通信技术、电力波载技术、无线射频技术等。 根据布线方式划分，市场上的智能家居技术主要有现场总线、电力载波技术、无线技术、集中控制4种技术。 技术比较见表１ 采用技术 功能 稳定性 可扩展性 布线 现场总线 综合 好 好 方便 电力载波 综合 中 好 无 无线 有局限 中 好 无 集中控制 综合 好 差 复杂
