基于ARM的智能家居控制系統(tǒng)-大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目綜述

1、XX 大學(xué) 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目申報書 項目編號 項目名稱基于 ARM的智能家居控制系統(tǒng) 項目類型創(chuàng)新訓(xùn)練項目 項目主持人 XX 聯(lián)系電話 所在學(xué)院信息學(xué)院 學(xué) 號專業(yè)班級 通信工程2011 級 指導(dǎo)教師 E- mai l 申請日期 起止年月 XX大學(xué) 填寫說明 1 、本申請書所列各項內(nèi)容均須實事求是，認(rèn)真填寫，表達明確 嚴(yán)謹(jǐn)，簡明扼要 2、申請人可以是個人，也可為創(chuàng)新團隊，首頁只填主持人，均 為參加項目的學(xué)生。 “項目編號”一欄不填。 3、本申請書為大十六開本（ A4 ），左側(cè)裝訂成冊?？删W(wǎng)上下載、 自行復(fù)印或加頁，但格式、內(nèi)容、大小均須與原件一致。 4、主持人所在學(xué)院認(rèn)真審核 , 經(jīng)

2、初評和答辯，簽署意見后，將 申請書（一式兩份）報送大學(xué)教務(wù)處。 項目名稱 基于 ARM 的智能家居控制系統(tǒng) 項目類型 （）創(chuàng)新訓(xùn)練項目 （）創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目 （）創(chuàng)業(yè)實踐項目 項目實施 時間 起始時間： 2013.5 完成時間： 2014.8 所屬學(xué)科 信息與通信工程 0810 姓名 學(xué)號 所在院系 /專業(yè) 聯(lián)系電話 E-mail 主 持 人 李強 信息學(xué)院/通信 工程 成 員 李燕 2011138001 38 信息學(xué)院/通信 工程 指導(dǎo)教師 姓 名 研究方向 無線通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng) 年 齡 行政職務(wù) /專業(yè)技 術(shù)職務(wù) 主 要 成 果 學(xué)術(shù)論文： 1.A Algorithm of Three-d

3、imensional Human Face Pose Correction Based on the Normal Vector Alignment ，國際會議 ICEEP2013 （EI 收錄），首位， 2013.4 2.Waste Water Handle System Design Based on PIC-Microcon troller ，國際會議 CSSS2011（EI 收錄），首位， 2011.6 3.OOpic 環(huán)境下的機器人避障問題實驗，實驗室研究與探索，首位， 2011.12 4.A Design and Simulation for Autonomous Robots O

4、bstacle Avoidance System Based on Fuzzy Control，國際會議 ICEEE2010（EI 收錄），首位， 2010.11 5.計算機補碼概念剖析，微計算機信息，首位， 2005.10 6.偉福仿真器實際應(yīng)用中的常見問題探討，實驗室研究與探索，首位， 2006.7 主 要 成 果 7.偉福仿真器實際應(yīng)用中的常見問題探討， 實驗室研究與探索， 首位， 2006.7 4 、項目實施的目的、意義 隨著人們生活水平的提高，家居的智能化越來越受到人們的關(guān)注。比如說， 當(dāng)我們回到家前，讓家中的空調(diào)調(diào)到合適溫度、熱水器燒好熱水，電飯鍋把米飯 煮好等等。這些都是目前智能

5、家居關(guān)心的熱點。傳統(tǒng)的智能家居控制系統(tǒng)存在著 缺陷，本項目進行基于無線物聯(lián)網(wǎng)的智能家居遠程控制系統(tǒng)設(shè)計，從而實現(xiàn)家居 的智能化，為人們的生活帶來便利。 智能家居網(wǎng)絡(luò)指的是在一個家居中建立一個通信網(wǎng)絡(luò)，將各種家電設(shè)備互聯(lián) 起來，實現(xiàn)對所有智能家居網(wǎng)絡(luò)上的家電設(shè)備的遠程使用和控制及任何要求的信 息交換，如視頻、圖片和數(shù)據(jù)等。智能家居網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架包括家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、 智能家居控制器以及智能家居網(wǎng)絡(luò)與外部 Internet 網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信。其中智 能家居控制器是智能家庭網(wǎng)絡(luò)的一個重要組成部分，起到核心的治理、控制和外 部網(wǎng)絡(luò)通訊作用。它是通過家庭治理平臺與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機結(jié)合 的一個系

6、統(tǒng)，也是連接家庭智能內(nèi)部和外部網(wǎng)絡(luò)的物理接口，完成家庭內(nèi)部同外 部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換功能，同時還負(fù)責(zé)家庭設(shè)備的治理和控制。 本項目是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和嵌入式技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)一種應(yīng)用方便無線控制的 智能家居系統(tǒng)，智能家居控制器一方面需要為家庭內(nèi)部布線提供通訊接口，能夠 采集家庭設(shè)備的信息，并進行處理，自動控制和調(diào)節(jié)；另一方面智能家居控制器 作為家庭網(wǎng)關(guān)，也為外部提供網(wǎng)絡(luò)接口，連通家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部我網(wǎng)絡(luò)，使得 用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)等方式訪問家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)監(jiān)視和控制，給用戶帶來最大 程度的高效、便利、舒適與安全的服務(wù)。 通過該項目，不僅能夠?qū)⑺鶎W(xué)理論知識轉(zhuǎn)化為實際仿真模型，還能夠提高解 決實際問題

7、的能力，符合學(xué)校培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的要求，為將來創(chuàng)業(yè)打下堅 實的基礎(chǔ) 二、項目研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題 研究內(nèi)容： 本課題與以家庭 PC 機為依托的傳統(tǒng)智能系統(tǒng)相比難度要大，涉及的知識面更 廣，特別是將 Zigbee 組網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中，再將無線物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到智能家 居系統(tǒng)中，使智能家居系統(tǒng)具備無線的特色，使智能家居系統(tǒng)成為獨立形態(tài)。且 整個系統(tǒng)采用低功耗設(shè)計，在能源節(jié)約型家庭的趨勢下這樣的設(shè)計將會有廣闊的 應(yīng)用前景。 本設(shè)計包含的系統(tǒng)為：智能門鎖、安防、燈光控制、空調(diào)控制、電動窗簾（百 葉窗、氣窗）控制、背景音樂、環(huán)境監(jiān)測（紅外亮度、天然氣感應(yīng)） 、集中控制和 遠程 WEB 控制等。并

8、且，以上所有系統(tǒng)都不是獨立的，而是和其他系統(tǒng)相互聯(lián) 系，融合為一個統(tǒng)一的整體，并相互響應(yīng)，做到真正意義上的智能。 關(guān)鍵問題： 本項目主要采用了 Zigbee 組網(wǎng)技術(shù)、 GSM 通信技術(shù)、 Internet 通信技術(shù)、 ARM-Cortex 及 Linux 嵌入式技術(shù)。 1. 家庭網(wǎng)關(guān) ARM 系統(tǒng)的總體設(shè)計（ ARM-CONTEX 板一塊） 2. 射頻識別數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計（ 2.45GHz 射頻識別數(shù)據(jù)采集電路） 3. 安卓平臺的的系統(tǒng)開發(fā)（ GSM 模塊和安卓平臺一套） 4. 控制軟件的設(shè)計（控制板卡和 PC 機各一套） 5. Zigbee 組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計 三、項目研究與實施的基礎(chǔ)條

9、件 對于以上待解決的問題我們更多的是通過老師的指導(dǎo)、 學(xué)院提供的相關(guān)專業(yè)書 籍資料、網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)知識、 校圖書館等途徑加之我們的團隊合作共同解決問題。 1. 實驗室中的現(xiàn)有硬件設(shè)施可以滿足現(xiàn)階段的研究及學(xué)習(xí)，比如單片開發(fā)板， 各種傳感器等； 2. 團隊成員在 2 年的學(xué)習(xí)生活中， 在模電、 數(shù)電、單片機、嵌入式、 通信原理、 計算機等學(xué)科中有著優(yōu)異的成績團隊成員在研究實驗過程中有了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的 保障； 3. 學(xué)院的大力支持和幫助，指導(dǎo)老師的專業(yè)指導(dǎo)及寶貴意見。 4. 國家政策對物聯(lián)網(wǎng)的支持和物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展為各類傳感器設(shè)備同網(wǎng)絡(luò)互 連提供了基礎(chǔ)。 四、項目實施方案 1 、13.5.10 13.7

10、.10 前期制定工作計劃，系統(tǒng)總體方案設(shè)計和模塊劃分， 把系統(tǒng)分成相應(yīng)的模塊進行研究，每一部分實現(xiàn)哪些功能，以及相互之間的連接 問題； 2 、13.7.11 13.10.10 中期控制系統(tǒng)的設(shè)計和研究，控制系統(tǒng)由單片機系 統(tǒng)進行控制，基于無線通信技術(shù)實現(xiàn)遠程的簡單控制； 3、13.10.11 14.3.10 后期實驗完善工作，進行智能家居控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò) 搭建和安卓系統(tǒng)的測試，將物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)與智能家居各模塊進行通信連接，形 成智能家居各個環(huán)節(jié)的初步控制仿真模型，家居信息傳輸給手機可以實現(xiàn)遠程控 制； 4 、14.3.11 最后，系統(tǒng)總體測試，如果實驗進展順利，可進一步研究戶 外追蹤識別系統(tǒng)的設(shè)計。 五、學(xué)?？梢蕴峁┑臈l件 信息學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的重視和大力支持以及指導(dǎo)老師的細(xì)致指導(dǎo) 學(xué)院提供指導(dǎo)教師、教室、實驗室及完善完備硬件與軟件設(shè)備 圖書館提供豐富的相關(guān)書籍，便于查詢資料 團隊成員在大學(xué)生活學(xué)習(xí)中，刻苦努力，為我們在實驗過程中解決問題提供 了保障 六、預(yù)期成果 完成項目內(nèi)容，可以將物聯(lián)網(wǎng)與智能家居很好地結(jié)合，做出仿真模型，掌握 其制作原理以及相關(guān)技術(shù)，能夠使其得到有效控制，進行初步的實物應(yīng)用。 七、經(jīng)費預(yù)算 經(jīng)費來源預(yù)算 經(jīng)費支出預(yù)算 科目 預(yù)