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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 物聯(lián)網(wǎng)下的家庭智能監(jiān)控系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、傳感器等技術(shù)。主要實(shí)現(xiàn)以下功能： 1. 煤氣泄漏和漏水的檢測(cè)與控制 2. 防盜和火災(zāi)報(bào)警 3. 緊急醫(yī)療求助 4. 照明、自動(dòng)窗簾及部分家用電器控制 5. 遠(yuǎn)程報(bào)警以及用戶遠(yuǎn)程接入系統(tǒng) 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)處理一些緊急事件，在檢測(cè)到異常后通過(guò)短信向用戶報(bào)警。用戶通過(guò)WEB方式接入到系統(tǒng)，進(jìn)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(xì)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(wú)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(jì)算、通信、控制功能。各傳感器節(jié)點(diǎn)、終端控制節(jié)點(diǎn)和控制中心組成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)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(diǎn)進(jìn)行部分處理后提交到控制中心處理。 系統(tǒng)可以自動(dòng)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(cè)到異常后通過(guò)短信和郵件向用戶報(bào)警。用戶可以通過(guò)WEB方式接入到系統(tǒng)，進(jìn)行查看系統(tǒng)信息和家庭狀況以及進(jìn)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(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 1. 設(shè)計(jì)目的：智能家居作為家庭信息化的實(shí)現(xiàn)方式，已成為社會(huì)信息化發(fā)展的重要組成部分，同時(shí)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(shí)現(xiàn)普通家庭的家庭安全監(jiān)控與報(bào)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(kuò)展性、可配置性，用戶可以根據(jù)家庭的實(shí)際需求進(jìn)行系統(tǒng)功能模塊擴(kuò)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(diǎn)、管道控制節(jié)點(diǎn)、照明控制節(jié)點(diǎn)、窗簾控制節(jié)點(diǎn)和攝像頭節(jié)點(diǎn)組成?？刂浦行呢?fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理、節(jié)點(diǎn)管理、報(bào)警服務(wù)和外部接入服務(wù)；傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集；管道控制節(jié)點(diǎn)用于控制水管和煤氣管道；照明控制節(jié)點(diǎn)用于照明設(shè)備；窗簾控制節(jié)點(diǎn)用于控制窗簾，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)窗簾功能；攝像頭節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)視頻采集和數(shù)字圖像處理。系統(tǒng)可以通過(guò)短信和郵件提供報(bào)警信息，用戶可以通過(guò)WEB服務(wù)接入到系統(tǒng)并進(jìn)行控制和系統(tǒng)設(shè)置。 3. 創(chuàng)新點(diǎn)： (1). 將無(wú)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(tái) (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(wú)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(diǎn)集中管理方式 5. 主要技術(shù)指標(biāo)： 傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù):最多256個(gè);每個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳感器元件個(gè)數(shù):最多16個(gè);節(jié)點(diǎn)間的距離:最遠(yuǎn)20米;節(jié)點(diǎn)供電電壓:9V;主控中心供電電壓:5V
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1. 科學(xué)性 本系統(tǒng)面向普通家庭設(shè)計(jì)，將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)組網(wǎng)，節(jié)點(diǎn)自由添加與刪除，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)既可以作為末端節(jié)點(diǎn)也可以作為路由節(jié)點(diǎn)。無(wú)線通信中不僅可以傳輸報(bào)警信號(hào)，也可以傳輸傳感器控制信息及數(shù)據(jù)信息。 2. 先進(jìn)性 在智能監(jiān)控系統(tǒng)中，無(wú)線通信被廣泛應(yīng)用，減少了布線的繁瑣，同時(shí)智能監(jiān)控系統(tǒng)需要具有感知環(huán)境的能力，對(duì)目標(biāo)經(jīng)行監(jiān)測(cè)和控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。對(duì)于不同的家庭化境，智能監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)與控制中心的距離和監(jiān)控節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)同時(shí)具有無(wú)線通信、自組網(wǎng)、多跳、集成監(jiān)控和節(jié)約能源的特點(diǎn)。在本系統(tǒng)中自動(dòng)組網(wǎng)是在監(jiān)控節(jié)點(diǎn)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(jìn)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(diǎn)可以在所屬網(wǎng)絡(luò)中自由移動(dòng)，自動(dòng)與網(wǎng)路中的節(jié)點(diǎn)建立通信連接。
獲獎(jiǎng)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(jìng)賽特等獎(jiǎng)
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(shí)物、產(chǎn)品 √現(xiàn)場(chǎng)演示 √圖片 √錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 1. 技術(shù)特點(diǎn)： (1). 應(yīng)用無(wú)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(shí)現(xiàn)防盜功能，降低系統(tǒng)誤報(bào)率； (3). 傳感器控制節(jié)點(diǎn)最多可接16個(gè)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(kuò)展性的系統(tǒng)架構(gòu)，方便產(chǎn)品功能擴(kuò)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(guò)模塊定制應(yīng)用于超市、倉(cāng)庫(kù)等。 3. 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：我國(guó)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(chǎng)空間。通過(guò)調(diào)查，目前市場(chǎng)上有很多同類產(chǎn)品，但此類產(chǎn)品存在誤報(bào)率高、智能性低、系統(tǒng)交互體驗(yàn)差等不足。該系統(tǒng)在誤報(bào)率、智能性、系統(tǒng)交互方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)可以根據(jù)不同家庭的具體要求通過(guò)對(duì)系統(tǒng)功能模塊的擴(kuò)展和系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭的環(huán)境監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程報(bào)警服務(wù)，這滿足了人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)家居安全的要求。除此之外，該系統(tǒng)良好的可擴(kuò)展性使得它還可以應(yīng)用于超市、倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所，增加了系統(tǒng)的適用范圍。在市場(chǎng)的需求下有著良好的經(jīng)濟(jì)效益與發(fā)展前景。
同類課題研究水平概述
- 目前，國(guó)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(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)抄表、小區(qū)高速寬帶、門禁視頻語(yǔ)音對(duì)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(biāo)志。對(duì)于一個(gè)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(gè)小范圍內(nèi)的完成音視頻監(jiān)控功能的系統(tǒng)了，它越來(lái)越多的需要集成報(bào)警、大型聯(lián)網(wǎng)、輔助功能開發(fā)、與其他系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)等項(xiàng)目的綜合性系統(tǒng)。用戶會(huì)要求實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程小區(qū)監(jiān)控、城市多級(jí)聯(lián)網(wǎng)、小區(qū)設(shè)施管理、遠(yuǎn)程在線展示、110報(bào)警聯(lián)動(dòng)等多種功能。 智能家居是住宅智能化的核心部分，目前我國(guó)的智能家居市場(chǎng)有三個(gè)特點(diǎn)：一是市場(chǎng)潛力大，現(xiàn)在的房地產(chǎn)業(yè)在全國(guó)的發(fā)展都很火爆，作為其下游產(chǎn)業(yè)，智能家居市場(chǎng)前景還是非常樂(lè)觀的。第二點(diǎn)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(méi)有一家形成規(guī)?；?。第三，就是目前國(guó)家對(duì)智能家居行業(yè)還沒(méi)有實(shí)施統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使得很多中小企業(yè)各自為政，按自己對(duì)市場(chǎng)的理解來(lái)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(lái)講，以后的智能家居產(chǎn)品會(huì)朝著實(shí)用化、傻瓜化（操作簡(jiǎn)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(shí)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(fèi)。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(gè)遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想。由于智能家居系統(tǒng)能夠?yàn)槿藗兲峁└虞p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(diǎn)。 在國(guó)外同類產(chǎn)品中，已有數(shù)字家庭監(jiān)控及聯(lián)動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，立足于控制與防止，實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器之間的遠(yuǎn)程控制，為家庭用戶帶來(lái)了一個(gè)智能化、信息化的監(jiān)控體驗(yàn)。 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(lái)講在我國(guó)還是很需要的，家庭環(huán)境的檢測(cè)與評(píng)估、家庭安防監(jiān)控、家庭安全狀況的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控與查詢、家庭突發(fā)情況的應(yīng)急處理對(duì)于家庭來(lái)說(shuō)也是很必要的，因此進(jìn)一步對(duì)智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究和發(fā)展是十分必要的。
