基本信息
- 項目名稱：
- 一種基于P2P網(wǎng)絡的用戶可編程的家庭智能平臺
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 隨著嵌入式Internet與Soc技術的高速發(fā)展，數(shù)字化家庭逐漸進入了人們的生活。目前智能家居行業(yè)仍處于初始發(fā)展的階段，國際社會尚未形成一個公認的標準。本系統(tǒng)則給出了一種基于對等網(wǎng)絡，功能由用戶自己定制的開放式家庭智能解決方案：采用嵌入式Internet技術，首次在智能家庭核心控制上實現(xiàn)了嵌入式P2P網(wǎng)絡技術，使家庭智能網(wǎng)絡控制更加快捷和安全；在嵌入式系統(tǒng)移植了中國移動Fetion協(xié)議，使系統(tǒng)以Internet的方式接入了GSM網(wǎng)絡，減少了傳統(tǒng)GSM專用控制模塊的硬件成本費用以及遠程控制引起的通信費用；設計時采用信息家電接口定義語言IAIDL，將不同廠家的家電信息抽象到同一個面向?qū)ο蟮恼Z言平臺進行統(tǒng)一管理，使用戶可以在系統(tǒng)核心基礎上，通過可視化與人性化的界面對智能家庭的家庭對外通信，家庭內(nèi)部通信，家庭安全防范和家庭自動控制的四大基本模塊進行個性化定制；系統(tǒng)還可實時檢測電器損耗，對存在待機損耗的電器在檢測到其正處于待機狀態(tài)時將其自動關閉；為了增強智能家庭的主動性與智能性，本系統(tǒng)還提出了一種基于專家系統(tǒng)的用戶體驗機制，在為其作可行性論證的基礎上給出了初步的實現(xiàn)方案。
- 詳細介紹：
- 智能化家居的發(fā)展己為智能建筑市場的主流，但由于價位過高，家庭內(nèi)部網(wǎng)絡布線較為困難等多方面原因，使得智能家居在普通用戶家庭無法普及。 在目前主流市場中，家庭智能一般采用的網(wǎng)絡控制是基于B/S結構的Web service機制，即嵌入式的Internet所充當?shù)氖蔷W(wǎng)頁服務器，用戶則可以通過瀏覽器訪問網(wǎng)頁來完成對家庭電器的控制。由于嵌入式Internet自身的局限性，并不具有一般web服務器所應有的多連接數(shù)限制，壓力承受和密碼保護等安全功能，而且此類的web服務一般是搭建于家庭局域網(wǎng)內(nèi)部，服務器對外網(wǎng)的可見性很大程度上制約了其發(fā)展。本系統(tǒng)首次提出了使用P2P的網(wǎng)絡結構完成用戶與嵌入式Internet控制器的交互，即嵌入式Internet與用戶是網(wǎng)絡中的兩個對等節(jié)點，使用類似于即時通信工具（如MSN，QQ等）的方式進行控制。這種嵌入式的P2P方式將嵌入式Internet的地位降至了客戶端，隨之對其的要求也降低，并且具有了P2P網(wǎng)絡健壯性、即時性與隱私性等諸多優(yōu)點，使得嵌入式Internet在智能家居中有了更廣闊的發(fā)展。 在無線控制領域，通過GSM網(wǎng)絡的控制以其覆蓋面廣和通用性強等優(yōu)勢在遠程控制中占有了很大的比重。此類通過GSM網(wǎng)絡控制的前提是需要被控制方加入GSM網(wǎng)絡，即需要專用的GSM短信裝置與SIM卡來接收命令，而硬件費用與每次控制產(chǎn)生的通信費用卻使得這種方式無法在家庭智能控制中普及。本系統(tǒng)中首次提出了使用中國移動飛信協(xié)議通過Internet方式接入GSM網(wǎng)絡，即用戶只需將自己或者自己好友的Fetion在核心硬件提供的可視化操作界面中登陸后，便可通過手機端對家庭中電器進行控制，F(xiàn)etion通過Internet發(fā)送不收取通信費用，這樣便有效減少了家庭遠程控制中的附加費用。 以往家庭智能控制中，家庭智能系統(tǒng)通常與家庭裝潢捆綁在一起，用戶在家庭智能模塊定制中所占有的主動權是十分有限的，各個廠家生產(chǎn)的同類模塊也不具有兼容性，這便制約了家庭智能系統(tǒng)通用性與可擴展性。本系統(tǒng)采用了信息家電接口定義語言IAIDL在對家電進行抽象的基礎上，制作了用戶可定制的智能家庭的家庭對外通信，家庭內(nèi)部通信，家庭安全防范和家庭自動控制四大基本模塊的可視化界面，用戶只需要通過可視化的界面對每個模塊接口進行個性化定制后再接入相應的硬件模塊即可。這樣，一個普通用戶便可個性化定制適合自己的家庭智能產(chǎn)品。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 設計目的： 目前智能家庭行業(yè)仍處于初始發(fā)展的階段，國際社會尚未形成一個公認標準。本發(fā)明給出了一種基于對等網(wǎng)絡，功能由用戶定制的開放式家庭智能解決方案。 基本思路與技術關鍵： 1)采用嵌入式Internet，首次在智能家庭核心控制上實現(xiàn)了嵌入式P2P技術，解決了傳統(tǒng)家庭智能B/S結構網(wǎng)絡控制的弊端（如服務器的外網(wǎng)不可見性，多連接數(shù)限制等）; 2)首次在嵌入式Internet上移植了中國移動Fetion協(xié)議，使系統(tǒng)以Internet的方式接入了GSM網(wǎng)絡，減少了傳統(tǒng)家庭智能使用GSM專用控制模塊的硬件成本費用以及遠程控制引起的通信費; 3)采用信息家電接口定義語言IAIDL，將不同廠家的家電信息抽象到同一個面向?qū)ο蟮恼Z言平臺進行統(tǒng)一管理，并編寫了可視化的用戶操作界面，使用戶可方便定制適合自己的產(chǎn)品。解決了傳統(tǒng)家庭智能無法具體控制電器的問題; 4)提出了一種智能化用戶體驗系統(tǒng)，智能家居服務商通過P2P的方式提取與用戶無關的電器操作的歷史信息，分別通過人工智能中模糊聚類與專家系統(tǒng)對信息進行處理，最后再通過網(wǎng)絡對電器進行反饋型的智能操作。提高了家庭智能系統(tǒng)的主動性與智能型; 5)為用戶保留了傳統(tǒng)家庭智能中的家庭對外通信，家庭內(nèi)部通信，家庭安全防范和家庭自動控制四大模塊，并為其留出相應的接口。在功能上實現(xiàn)了與傳統(tǒng)家庭智能兼容，并在家電具體控制時，實時檢測電器損耗，對存在待機損耗的電器在檢測到其正處于待機狀態(tài)時將其電源自動切斷。
科學性、先進性
- 1)首次將P2P網(wǎng)絡技術應用于嵌入式Internet中，使家庭智能中基于Internet的控制更加快捷，安全; 2)首次將中國移動Fetion協(xié)議移植到嵌入式硬件中，并將其應用于遠程控制領域； 3)首次在家庭智能中提出用戶可編程概念，在給定的家庭智能平臺上可由用戶自主定制自己的家庭智能模塊; 4)設計中運用IAIDL對家庭電器進行抽象，實現(xiàn)了與廠商無關的家庭電器描述，并將所有電器置于統(tǒng)一的語言平臺進行控制; 5)在IAIDL基礎上給出了由開關控制的電器，帶紅外接口的電器與網(wǎng)絡化電器三類主流電器的控制方式，并在核心平臺給出控制接口; 6)提供實時電能檢測的接口，并為有待機狀態(tài)的電器設計待機狀態(tài)的自動檢測，并在檢測到電器待機時自動將電器關閉; 7)給出了一種運用數(shù)據(jù)挖掘與人工智能方法解決家庭智能中主動性與智能性的問題，使家庭智能真正“智能化”，在為其作可行性論證基礎上給出了初步的實現(xiàn)方案。
獲獎情況及鑒定結果
- 本作品曾獲得： 1)申請國家2項專利（受理號：200920021408.1、200920024930.5） 2)第十一屆挑戰(zhàn)杯山東賽區(qū)評選特等獎 3)湖北省咸寧市第一人民醫(yī)院科室推薦 4)湖北省咸寧市豐源電業(yè)有限責任公司推薦 5)第十一屆挑戰(zhàn)杯校級評選一等獎
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物，磁盤，現(xiàn)場演示，圖片，錄像
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 作品適用范圍：別墅等分散性家庭用戶，小區(qū)、企事業(yè)單位。 作品推廣前景：1)采用低端高性CPU，另用Fetion技術降低附加費用，價格優(yōu)勢巨大，組合式設計價格靈活；2)該作品理念舒適，綠色節(jié)能，易于推廣。 市場分析： 1)消費行為分析 據(jù)調(diào)查：98%的青年家庭，67%的中老年家庭愿意使用此系統(tǒng)。影響購買因素為：價格、安全、方便性; 2)消費特點 a)銷量與年齡成反比；b)銷量與性別關系不大；c)銷量受家庭收入成正比；d)消費者的學歷高低、職業(yè)與產(chǎn)品消費有顯著的關系，科研人員、高級白領、在職人員比離退休人員購買比例高；e)購買比例與對家庭舒適度的關注程度成正比。 經(jīng)濟效益預測： 1)高額的利潤：主要支撐點有大學生創(chuàng)業(yè)團隊、免費的網(wǎng)絡銷售模式、虛擬企業(yè)的經(jīng)營模式; 2)巨大的市場容量：組合式設計滿足了不同的消費群體。
同類課題研究水平概述
- 智能化家居的發(fā)展己為智能建筑市場的主流，但由于價位過高，家庭內(nèi)部網(wǎng)絡布線較為困難等多方面原因，使得智能家居在普通用戶家庭無法普及。 在目前主流市場中，家庭智能一般采用的網(wǎng)絡控制是基于B/S結構的Web service機制，即嵌入式的Internet所充當?shù)氖蔷W(wǎng)頁服務器，用戶則可以通過瀏覽器訪問網(wǎng)頁來完成對家庭電器的控制。由于嵌入式Internet自身的局限性，并不具有一般web服務器所應有的多連接數(shù)限制，壓力承受和密碼保護等安全功能，而且此類的web服務一般是搭建于家庭局域網(wǎng)內(nèi)部，服務器對外網(wǎng)的可見性很大程度上制約了其發(fā)展。本系統(tǒng)首次提出了使用P2P的網(wǎng)絡結構完成用戶與嵌入式Internet控制器的交互，即嵌入式Internet與用戶是網(wǎng)絡中的兩個對等節(jié)點，使用類似于即時通信工具（如MSN，QQ等）的方式進行控制。這種嵌入式的P2P方式將嵌入式Internet的地位降至了客戶端，隨之對其的要求也降低，并且具有了P2P網(wǎng)絡健壯性、即時性與隱私性等諸多優(yōu)點，使得嵌入式Internet在智能家居中有了更廣闊的發(fā)展。 在無線控制領域，通過GSM網(wǎng)絡的控制以其覆蓋面廣和通用性強等優(yōu)勢在遠程控制中占有了很大的比重。此類通過GSM網(wǎng)絡控制的前提是需要被控制方加入GSM網(wǎng)絡，即需要專用的GSM短信裝置與SIM卡來接收命令，而硬件費用與每次控制產(chǎn)生的通信費用卻使得這種方式無法在家庭智能控制中普及。本系統(tǒng)中首次提出了使用中國移動飛信協(xié)議通過Internet方式接入GSM網(wǎng)絡，即用戶只需將自己或者自己好友的Fetion在核心硬件提供的可視化操作界面中登陸后，便可通過手機端對家庭中電器進行控制，F(xiàn)etion通過Internet發(fā)送不收取通信費用，這樣便有效減少了家庭遠程控制中的附加費用。 以往家庭智能控制中，家庭智能系統(tǒng)通常與家庭裝潢捆綁在一起，用戶在家庭智能模塊定制中所占有的主動權是十分有限的，各個廠家生產(chǎn)的同類模塊也不具有兼容性，這便制約了家庭智能系統(tǒng)通用性與可擴展性。本系統(tǒng)采用了信息家電接口定義語言IAIDL在對家電進行抽象的基礎上，制作了用戶可定制的智能家庭的家庭對外通信，家庭內(nèi)部通信，家庭安全防范和家庭自動控制的四大基本模塊的可視化界面，用戶只需要通過可視化的界面對每個模塊接口進行個性化定制后再接入相應的硬件模塊即可。這樣，一個普通用戶便可個性化定制適合自己的家庭智能產(chǎn)品。
