基本信息
- 項目名稱：
- 物聯(lián)網(wǎng)下的家庭智能監(jiān)控系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 《物聯(lián)網(wǎng)下的家庭智能監(jiān)控系統(tǒng)》結(jié)合了嵌入式、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、傳感器等技術(shù)。主要實現(xiàn)以下功能： 1. 煤氣泄漏和漏水的檢測與控制 2. 防盜和火災(zāi)報警 3. 緊急醫(yī)療求助 4. 照明、自動窗簾及部分家用電器控制 5. 遠程報警以及用戶遠程接入系統(tǒng) 系統(tǒng)會自動處理一些緊急事件，在檢測到異常后通過短信向用戶報警。用戶通過WEB方式接入到系統(tǒng)，進行查看系統(tǒng)信息和家庭狀況以及系統(tǒng)配置和相關(guān)控制。
- 詳細介紹：
- 《物聯(lián)網(wǎng)下的家庭智能監(jiān)控系統(tǒng)》結(jié)合了嵌入式、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、傳感器等技術(shù)。系統(tǒng)的控制中心使用ARM9微處理器和嵌入式Linux系統(tǒng)完成計算、通信、控制功能。各傳感器節(jié)點、終端控制節(jié)點和控制中心組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)采集由傳感器完成，在傳感器節(jié)點進行部分處理后提交到控制中心處理。 系統(tǒng)可以自動處理一些緊急事件，如關(guān)閉安裝在煤氣管道和水管上的電磁閥。在檢測到異常后通過短信和郵件向用戶報警。用戶可以通過WEB方式接入到系統(tǒng)，進行查看系統(tǒng)信息和家庭狀況以及進行系統(tǒng)配置和相關(guān)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
- 1. 設(shè)計目的：智能家居作為家庭信息化的實現(xiàn)方式，已成為社會信息化發(fā)展的重要組成部分，同時也是物聯(lián)網(wǎng)的一種重要應(yīng)用。本課題的研究就是為了實現(xiàn)普通家庭的家庭安全監(jiān)控與報警等功能，使家居生活更智能化和安全化，為人們生活提供更人性化、更舒適化的生活環(huán)境。 2. 基本思路：系統(tǒng)具有可擴展性、可配置性，用戶可以根據(jù)家庭的實際需求進行系統(tǒng)功能模塊擴展和系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定。系統(tǒng)由控制中心、傳感器節(jié)點、管道控制節(jié)點、照明控制節(jié)點、窗簾控制節(jié)點和攝像頭節(jié)點組成。控制中心負責(zé)整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、節(jié)點管理、報警服務(wù)和外部接入服務(wù)；傳感器節(jié)點負責(zé)數(shù)據(jù)采集；管道控制節(jié)點用于控制水管和煤氣管道；照明控制節(jié)點用于照明設(shè)備；窗簾控制節(jié)點用于控制窗簾，實現(xiàn)自動窗簾功能；攝像頭節(jié)點負責(zé)視頻采集和數(shù)字圖像處理。系統(tǒng)可以通過短信和郵件提供報警信息，用戶可以通過WEB服務(wù)接入到系統(tǒng)并進行控制和系統(tǒng)設(shè)置。 3. 創(chuàng)新點： (1). 將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到家庭網(wǎng)絡(luò)中 (2). 嵌入式WEB服務(wù)為用戶提供可視化交互平臺 (3). 利用數(shù)字圖像處理技術(shù)完成防盜功能 (4). 傳感器集中管理方式 4. 關(guān)鍵技術(shù)： (1). 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議 (2). 數(shù)字圖像處理技術(shù) (3). 傳感器節(jié)點集中管理方式 5. 主要技術(shù)指標： 傳感器節(jié)點數(shù):最多256個;每個節(jié)點的傳感器元件個數(shù):最多16個;節(jié)點間的距離:最遠20米;節(jié)點供電電壓:9V;主控中心供電電壓:5V
科學(xué)性、先進性
- 1. 科學(xué)性 本系統(tǒng)面向普通家庭設(shè)計，將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)自動組網(wǎng)，節(jié)點自由添加與刪除，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點既可以作為末端節(jié)點也可以作為路由節(jié)點。無線通信中不僅可以傳輸報警信號，也可以傳輸傳感器控制信息及數(shù)據(jù)信息。 2. 先進性 在智能監(jiān)控系統(tǒng)中，無線通信被廣泛應(yīng)用，減少了布線的繁瑣，同時智能監(jiān)控系統(tǒng)需要具有感知環(huán)境的能力，對目標經(jīng)行監(jiān)測和控制，實現(xiàn)自動化。對于不同的家庭化境，智能監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控節(jié)點與控制中心的距離和監(jiān)控節(jié)點的數(shù)量并不確定，并且要求控制中心可以與所有的監(jiān)控節(jié)點通信，這就要求智能家居網(wǎng)絡(luò)具有自組網(wǎng)和多跳通信的能力。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)同時具有無線通信、自組網(wǎng)、多跳、集成監(jiān)控和節(jié)約能源的特點。在本系統(tǒng)中自動組網(wǎng)是在監(jiān)控節(jié)點綁定到該網(wǎng)絡(luò)中的前提下完成的，這樣防止不同家庭之間的網(wǎng)絡(luò)進行干擾。相比靜態(tài)路由協(xié)議，自組網(wǎng)提高了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的靈活性，節(jié)點可以在所屬網(wǎng)絡(luò)中自由移動，自動與網(wǎng)路中的節(jié)點建立通信連接。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 獲得南通大學(xué)第三屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽特等獎
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫未轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- √實物、產(chǎn)品 √現(xiàn)場演示 √圖片 √錄像
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
- 1. 技術(shù)特點： (1). 應(yīng)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，減少布線的繁瑣； (2). 利用數(shù)字圖像處理技術(shù)實現(xiàn)防盜功能，降低系統(tǒng)誤報率； (3). 傳感器控制節(jié)點最多可接16個傳感器，成本降低，方便集中控制； (4). 該產(chǎn)品建立了具有良好擴展性的系統(tǒng)架構(gòu)，方便產(chǎn)品功能擴展和產(chǎn)品定制。 2. 使用范圍：本系統(tǒng)適合普通家庭使用，也可通過模塊定制應(yīng)用于超市、倉庫等。 3. 市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)測：我國有眾多普通家庭，為本系統(tǒng)的推廣應(yīng)用提供了廣闊的市場空間。通過調(diào)查，目前市場上有很多同類產(chǎn)品，但此類產(chǎn)品存在誤報率高、智能性低、系統(tǒng)交互體驗差等不足。該系統(tǒng)在誤報率、智能性、系統(tǒng)交互方面有明顯的優(yōu)勢。系統(tǒng)可以根據(jù)不同家庭的具體要求通過對系統(tǒng)功能模塊的擴展和系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定實現(xiàn)對家庭的環(huán)境監(jiān)測、實時監(jiān)控、遠程報警服務(wù)，這滿足了人們在日常生活中對家居安全的要求。除此之外，該系統(tǒng)良好的可擴展性使得它還可以應(yīng)用于超市、倉庫等場所，增加了系統(tǒng)的適用范圍。在市場的需求下有著良好的經(jīng)濟效益與發(fā)展前景。
同類課題研究水平概述
- 目前，國內(nèi)智能住宅小區(qū)已經(jīng)開始走向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化的發(fā)展道路。住宅小區(qū)在解決了遠程網(wǎng)絡(luò)抄表、小區(qū)高速寬帶、門禁視頻語音對講之后，安防監(jiān)控已經(jīng)開始成為小區(qū)智能化的重要標志。對于一個大型的智能住宅小區(qū)，監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不再僅僅是一個小范圍內(nèi)的完成音視頻監(jiān)控功能的系統(tǒng)了，它越來越多的需要集成報警、大型聯(lián)網(wǎng)、輔助功能開發(fā)、與其他系統(tǒng)聯(lián)動等項目的綜合性系統(tǒng)。用戶會要求實現(xiàn)遠程小區(qū)監(jiān)控、城市多級聯(lián)網(wǎng)、小區(qū)設(shè)施管理、遠程在線展示、110報警聯(lián)動等多種功能。 智能家居是住宅智能化的核心部分，目前我國的智能家居市場有三個特點：一是市場潛力大，現(xiàn)在的房地產(chǎn)業(yè)在全國的發(fā)展都很火爆，作為其下游產(chǎn)業(yè)，智能家居市場前景還是非常樂觀的。第二點就是產(chǎn)品多，廠家多，大部分集中在上海、北京、深圳、廣州等地。但到目前為止還沒有一家形成規(guī)?；５谌?，就是目前國家對智能家居行業(yè)還沒有實施統(tǒng)一的行業(yè)標準，使得很多中小企業(yè)各自為政，按自己對市場的理解來開發(fā)產(chǎn)品，相互間的產(chǎn)品不具備兼容性。 從產(chǎn)品角度來講，以后的智能家居產(chǎn)品會朝著實用化、傻瓜化（操作簡單）、模塊化的方向發(fā)展，所謂模塊化就是產(chǎn)品開發(fā)商把智能家居產(chǎn)品做成模塊化的，可以根據(jù)用戶的實際需求任意搭配。這樣不僅可滿足不同層次用戶的需要,而且可以節(jié)約成本，也可以節(jié)約不必要的端口模塊的浪費。隨著高科技和信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，安全、舒適、便利的生活環(huán)境已經(jīng)不再是一個遙遠的夢想。由于智能家居系統(tǒng)能夠為人們提供更加輕松、有序、高效的現(xiàn)代生活環(huán)境，因此已經(jīng)成為房地產(chǎn)商追逐的熱點。 在國外同類產(chǎn)品中，已有數(shù)字家庭監(jiān)控及聯(lián)動報警系統(tǒng)，立足于控制與防止，實現(xiàn)了人與機器、機器與機器之間的遠程控制，為家庭用戶帶來了一個智能化、信息化的監(jiān)控體驗。 綜上所述，基于物聯(lián)網(wǎng)的家庭智能監(jiān)控系統(tǒng)就目前來講在我國還是很需要的，家庭環(huán)境的檢測與評估、家庭安防監(jiān)控、家庭安全狀況的遠程實時監(jiān)控與查詢、家庭突發(fā)情況的應(yīng)急處理對于家庭來說也是很必要的，因此進一步對智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究和發(fā)展是十分必要的。
