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基本信息
- 項目名稱：
- 按鍵語音雙模式電話遠(yuǎn)程智能家居多路控制系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 伴隨著生活節(jié)奏的加快，家電控制趨向于人性化、智能化、集成化發(fā)展，遠(yuǎn)程家電控制系統(tǒng)已是發(fā)展的必然。我國電話的普及率較高，采用手機或固定電話作為信號遠(yuǎn)程傳輸和控制的媒介具有遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制不可比擬的優(yōu)勢。 鑒于這些優(yōu)勢，我們提出了按鍵語音雙模式電話遠(yuǎn)程智能家居多路控制系統(tǒng)。系統(tǒng)集家庭區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)的高可靠性、高語音質(zhì)量、高人性化等功能于一體，實現(xiàn)了按鍵語音雙模式控制和家庭區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)的多路控制。
- 詳細(xì)介紹：
- 電話遠(yuǎn)程智能家居多路控制系統(tǒng)以部分標(biāo)準(zhǔn)程控交換信令作為系統(tǒng)控制命令，以PLMN與PSTN通信網(wǎng)作為傳輸介質(zhì)，使用戶可以在遠(yuǎn)端利用固定電話或移動電話發(fā)送DTMF雙音多頻信號，實現(xiàn)對近端電器設(shè)備的遠(yuǎn)程多路控制。本系統(tǒng)基于這一思想，以單片機ATMEGA16L-8PU、雙音多頻(DTMF)解碼MT8880、EEPROM芯片、無線WI-FI等器件作為核心，完成了一個電話遠(yuǎn)程控制器的設(shè)計與制作。本文所做的主要工作如下： 1）本系統(tǒng)提供了一種電話遠(yuǎn)程按鍵語音雙模式控制器設(shè)計，構(gòu)建了基于家庭區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)的高可靠性、高語音質(zhì)量、高人性化等功能于一體的智能家電控制系統(tǒng)。由電話振鈴檢測電路，電話自動摘掛機電路、DTMF信號解碼電路、高保真MP3語音提示電路、中央控制單元以及核心的語音留言和定時預(yù)約模塊、無線WI-FI模塊等組成了基于區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程電話多路控制系統(tǒng)。 2）本系統(tǒng)提供一種功能全面、可靠性和安全性高的電話遠(yuǎn)程按鍵語音雙模式控制器。所述雙模式控制器包括：語音識別單元、按鍵檢測單元、語音提示單元、中央控制單元、供電單元、無線WI-FI單元等。通過按鍵修改密碼、更新外撥號碼、增加語音識別列表，并實時查詢家電狀態(tài)；在操作完成后，掛機并進入休眠模式。當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，通過模擬按鍵撥打設(shè)定的預(yù)先存儲號碼，進行語音報警。由于無線WI-FI模塊的采用使系統(tǒng)更好地實現(xiàn)了多路控制。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 發(fā)明目的：系統(tǒng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的背景，克服已有的遠(yuǎn)程智能家電控制器的不足，提供了一種功能全面、可靠性和安全性高的控制器。 基本思路：本系統(tǒng)提供了一種功能全面、可靠性和安全性高的按鍵語音雙模式電話遠(yuǎn)程智能家居多路控制器。其包括語音識別單元，按鍵檢測單元，語音提示單元，中央控制單元，供電單元、無線模塊等模塊組成。 創(chuàng)新點：1)本系統(tǒng)提供了一種電話遠(yuǎn)程按鍵語音雙模式控制器設(shè)計，構(gòu)建了基于家庭區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)的高可靠性、高語音質(zhì)量、高人性化等功能于一體的智能家電控制系統(tǒng)。2)提供了一種新型的可以同時在線和離線遠(yuǎn)程家電控制方式，通過無線技術(shù)將控制器和家電構(gòu)建成局部區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)，突破傳統(tǒng)控制器控制數(shù)量有限的缺點，實現(xiàn)系統(tǒng)多路控制。 技術(shù)關(guān)鍵：1)完成按鍵語音雙模式控制器的設(shè)計與實現(xiàn)。使系統(tǒng)可以在一般情況下使用語音控制，在噪音大的地方使用按鍵控制。2)提供集語音留言和定時預(yù)約的離線和在線功能，構(gòu)建了基于家庭區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)的高可靠性、高語音質(zhì)量等功能于一體的智能家電控制系統(tǒng)。3)系統(tǒng)采用WI-FI無線模塊，使系統(tǒng)可以實現(xiàn)對多路對象的控制。4)控制裝置智能化與人性化。 主要技術(shù)指標(biāo)：1)控制系統(tǒng)能通過電話終端通信設(shè)備對異地電器實現(xiàn)智能控制。2)語音留言和定時預(yù)約的離線和在線功能。3)控制密碼能方便地被用戶修改，且具備失電密碼保護功能。4)緊急情況時，通過模擬按鍵撥打設(shè)定的預(yù)先存儲號碼，進行語音報警5)實現(xiàn)多路控制節(jié)點數(shù)，多路的控制節(jié)點大于16個。
科學(xué)性、先進性
- 1）關(guān)于按鍵語音雙模式控制中的語音識別，本系統(tǒng)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種電話遠(yuǎn)程按語音雙模式控制器，所述雙模式控制器包括：語音識別單元，用以設(shè)定待識別的關(guān)鍵詞語列表，將用戶說出的語音內(nèi)容，通過頻譜轉(zhuǎn)換為語音特征，和所述關(guān)鍵詞語列表中的條目進行一一匹配，最優(yōu)匹配的一條作為識別結(jié)果。 2）語音留言單元，首先將實時語音保存到語音存儲單元，同時將語音傳送至語音識別單元將語音轉(zhuǎn)換成指令，并譯碼成相應(yīng)的時延值，傳遞給中央控制器，進行計時，待計時滿時調(diào)用串口模塊控制家電運行；同時保存的語音能為下一次遠(yuǎn)程控制的先驗知識，了解先前的控制信息。 3）定時預(yù)約單元，用以通過按鍵傳遞時延值，經(jīng)過DTMF解碼器將授權(quán)用戶的按鍵信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)值，傳遞給中央控制器，進行計時，待計時滿時調(diào)用串口模塊控制家電運行；并將該按鍵數(shù)值保存到預(yù)約單元，為下一次預(yù)約查詢提供信息。 4）系統(tǒng)的多路采用無線WI-FI模塊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的布線，突破了控制輸出線路的限制，實現(xiàn)了對家電設(shè)備多路控制。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年，在浙江工業(yè)大學(xué)舉辦的浙江工業(yè)大學(xué)第二十二屆“運河杯”大學(xué)生課外科技作品競賽中獲一等獎。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品、模型、圖紙、現(xiàn)場演示、圖片、錄像、樣品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 本系統(tǒng)的有益效果主要體現(xiàn)在：提供了一種新型的可以同時在線和離線遠(yuǎn)程家電控制方式，通過無線技術(shù)將控制器和家電構(gòu)建成局部區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)，突破傳統(tǒng)控制器控制數(shù)量有限的缺點，并且便于用戶安裝布置；增加了語音留言和定時預(yù)約功能，通過語音識別和DTMF解碼，并分配不同優(yōu)先級，實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化控制。 隨著人民生活質(zhì)量的提高、社會科技的進步，家電控制方式正在向著遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。智能化的家居環(huán)境是“未來之家"的發(fā)展方向，基于電話網(wǎng)和Internet是實現(xiàn)智能家居的首選資源。
同類課題研究水平概述
- 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會信息化的程度不斷提高，基于固定電話網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制器的各種智能系統(tǒng)逐步走進了人們的生活，國外遠(yuǎn)程控制的智能系統(tǒng)的發(fā)展情況自從世界上第1幢智能建筑1984年在美國出現(xiàn)后，美國、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟比較發(fā)達(dá)的國家先后提出了各種智能家居系統(tǒng)的方案。智能系統(tǒng)在美國、德國、新加坡、日本等國都有廣泛的應(yīng)用。國外的家庭智能化系統(tǒng)包括三表抄送功能、安防報警功能、可視對講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、住戶信息留言功能等等。其中國外的智能安防報警功能技術(shù)已經(jīng)處于一個較高的水平階段，其中北美是最具有代表性的。目前，對北美的安防產(chǎn)業(yè)來說，最成功的經(jīng)營模式就是聯(lián)網(wǎng)報警服務(wù)模式，聯(lián)網(wǎng)報警將整個北美的安防產(chǎn)業(yè)從橫向到縱向進行整合串并，形成了一個集中許多高科技手段和產(chǎn)業(yè)化管理水準(zhǔn)的一體化綜合性產(chǎn)業(yè)。比如世界排名第一，北美最大的安防跨國公司——美國ADT（祺諾亞）公司，它在20世紀(jì)20年代開始搞簡單的防盜報警，其當(dāng)時的業(yè)務(wù)范圍和技術(shù)水平跟中國現(xiàn)在很多安防企業(yè)是相當(dāng)?shù)?。?0年代，它對其產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展方向做了很大的調(diào)整，變?yōu)槁?lián)網(wǎng)報警服務(wù)商，建立了首家網(wǎng)管中心，尤其是在90年代引用了大量的網(wǎng)管技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)和電子技術(shù)，現(xiàn)已成為十分先進的聯(lián)網(wǎng)報警服務(wù)平臺。 目前國內(nèi)的家電遠(yuǎn)程控制智能系統(tǒng)的發(fā)展還有較大的差距。家電遠(yuǎn)程控制分為具有網(wǎng)絡(luò)接口的智能家電的遠(yuǎn)程控制和普通家電遠(yuǎn)程控制。具有網(wǎng)絡(luò)接口的智能家電的遠(yuǎn)程控制解決方案是以一個網(wǎng)絡(luò)核心部件為中心控制所有智能家電。網(wǎng)絡(luò)核心部件包括一個家電無線網(wǎng)關(guān)設(shè)備和一個短信寶。無線網(wǎng)關(guān)將所有可以連接到家庭的網(wǎng)關(guān)當(dāng)中，它是一個向外同手機接口的控制設(shè)備，用戶通過自己的手機發(fā)送指令到短信寶，它通過家庭網(wǎng)關(guān)把用戶的指令傳送到對應(yīng)得電器上。例如海爾自去年起生產(chǎn)的家電基本都具有了網(wǎng)絡(luò)接口，可直接與短信寶連接使用，另外短信寶還可以應(yīng)用在各種品牌的中央空調(diào)上，以及所有基于“e家佳協(xié)議”的產(chǎn)品上。具體做法是消費者家中只要連接了互聯(lián)網(wǎng)，并將手機號碼在短信寶官方網(wǎng)上注冊相關(guān)信息，就可以通過短信來遠(yuǎn)程控制家電。普通家電遠(yuǎn)程控制解決方案，目前國內(nèi)基本上是利用基于固定電話的遠(yuǎn)程控制器，它采用固定電話遙控來實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制家電。電話遙控不需要進行專門的布線，不占用無線電頻率資源，避免電磁污染，價格也低。
