2012-3-18贵州民族学院“国家级大学生创新创业训练计划”项目申报书

“国家级大学生创新创业训练计划”项目申报书学院：贵州民族学院项目名称：基于WIFI通讯的智能家居系统项目类型：√创新训练项目□创业训练项目□创业实践项目负责人：张文勇指导教师：聂思敏贵州民族学院教务处二〇一二年三月填写须知一、项目分类说明：1.“创新训练项目”是本科生个人或团队，在导师指导下，自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果（学术）交流等工作。2.“创业训练项目”是本科生团队，在导师指导下，团队中每个学生在项目实施过程中扮演一个或多个具体的角色，通过编制商业计划书、开展可行性研究、模拟企业运行、参加企业实践、撰写创业报告等工作。3.“创业实践项目”是学生团队，在学校导师和企业导师共同指导下，采用前期创新训练项目（或创新性实验）的成果，提出一项具有市场前景的创新性产品或者服务，以此为基础开展创业实践活动。申报该类项目需额外提交企业导师合作指导协议书作为附件。二、申报书请按顺序逐项填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。空缺项要填“无”。三、申请参加大学生创新创业训练计划项目团队的人数含负责人在内不得超过5人。四、填写时可以改变字体大小等，但要确保表格的样式没有被改变；填写完后用A4纸张双面打印，不得随意涂改。1项目名称基于WIFI通讯的智能家居系统项目起止时间2012年3月至2013年3月负责人姓名年级所在学院、专业联系电话E-mail张文勇10级理学院应用物理[e-mail]项目组成员严晓波08级理学院应用物理[e-mail]常国艳10级理学院应用物理[e-mail]张飞10级理学院应用物理[e-mail]罗伟10级理学院应用物理[e-mail]指导教师姓名聂思敏职务/职称教授所在学院理学院联系电话[e-mail]一、项目简介（300字左右）智能家居网络指的是在一个家居中建立一个通信网络，将各种家电设备互联起来，实现对所有智能家居网络上的家电设备的远程使用、控制及信息交换；如视频、图片和数据等。智能家居网络的构架包括家庭内部网络系统、智能家居控制器以及智能家居网络与外部Internet网络之间的数据通信。其中智能家居控制器是智能家庭网络的一个重要组成部分，起到核心的治理、控制和外部网络通讯作用。它是通过家庭治理平台与家居生活有关的各种子系统有机结合的一个系统，也是连接家庭智能内部和外部网络的物理接口，完成家庭内部同外部通信网络之间的数据交换功能，同时还负责家庭设备的治理和控制。智能家居控制器一方面需要为家庭内部布线提供通讯接口，能够采集家庭设备的信息，并进行处理，自动控制和调节；另一方面智能家居控制器作为家庭网关，也为外部提供网络接口，连通家庭内部网络和外部网络，使得用户可以通过网络等方式访问家庭内部网络，实现监视和控制，给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全的服务。2二、申请理由（包括自身/团队具备的知识条件、特长、兴趣等）随着社会经济和科学技术的发展，物质生活水平和质量的提高，使得人们对家居安全、便捷等方面的问题提出了更高的要求。本课题提出一种基于WiFi技术的智能家居监测系统。本系统不仅可以监测居室的状况，如煤气泄漏、起火、非法闯入、居室温度等情况，而且可以做出智能处理，并通过网络向户主手机发送信息。通过WiFi技术本系统还能够实现对居室状况进行主动监测。本系统摄像头采用的是无线多节点安装方式，不会破坏居室原有结构，连接线路数量少、布线简单，可以灵活安装和增删监控摄像头来实现图像视频等媒体的传输。与已有技术相比，本项目的有益效果体现在：1、本项目采用便捷式摄像无线接口安装技术，不需要通过繁琐的连线就可以通过无线收发WiFi模块获取录像和照片（条件允许的情况下），可以灵活地选择安装摄像头的位置，摄像头均可采用无线接入方式。2、本项目采用WiFi技术和安卓操作系统，远程监控家庭电器运作状况，获取实况录像进行存储，并可及时的通过无线移动向用户手机传送现场情况，让用户实时的知道家居的情况。3、现阶段手机已成为人们生活必需品，因此本项目还采用领先主流的Android移动开发应用程序，方便用户操作，并可通过无线技术实现网络远程控制。4、本项目在家庭等现场被盗时，可以通过摄像头录像实时的发送信息给用户，便于用户的报警及现场信息取证。5、本项目可用于任何地方安全隐患的自动实时报警:如电器、门窗等关键设施，如有异常情况都可以通过视频、图片和信息等方式实时通知用户，便于用户对其进行控制。本小组成员均学习过与通信及电子技术相关的系列课程，并且本小组成员均为校大学生学校开放实验室的学生，对通信和电子技术这方面有相应的研究。部分成员参加过大学生挑战杯、全国大学生电子设计大赛并取得了相应的成绩。基于上述背景，课题组以满足用户需求、谋求经济效益和社会效益、推动远程监控技术和WiFi无线技术的发展为目的，研究视频，图像无线传输远程监控系统和WiFI技术。3三、项目方案系统原理框图：单片机控制系统摄像头温度采集模块家居模块手机控制系统*****：温度采集，当温度高于设定温度时关闭空调及其相关设备；当温度低于设定温度时打开空调及相关设备。*****：摄像头实时的采集图像发给手机让用户了解家居情况。*****：家居模块包括室内灯光、家电设备、报警等，实时的把相应的数据给控制模块。基于无线发射给用户实时的对其进行控制。基于WIFI通讯无线模块无线模块传统智能家居系统采用有线布网方式，但是有线方案布线麻烦，增减设备需要重新布线，可扩展性、移动性较差，还有对PC机的依赖性强等缺点。因此我们采用基于WIFI的无线布网技术。智能家居无线网络主要包括了一个家庭网关以及若干个无线通讯子节点。在家庭网关上有一个无线发射模块。每个子节点都接有一个无线网络接收模块，通过这些无线网络收发模块，数据就在网关和子节点之间进行传送。家庭智能网关就是家庭的一个智能化控制中心，带有嵌入式处理器和安卓操作系统；通过液晶显示屏显示出当前的情况；通过网关上的无线射频模块与网络中各子节点进行通讯，实现家电控制；通过手机（安装有安卓操作系统）无线移动方式实现远程控制。智能家居控制器为系统核心，采用单片机嵌入式系统设计，能够自动运行，通过摄像头采集家居环境的视频图像实现实时性数据进行处理，通过无线模块、总线管理和控制各控制终端。并且控制器通过WIFI模块，实现家庭系统与外部网络的通讯，使用户可以通过短信和互联网等方式实现家庭系统的远程控制和实时性的知道家居的情况，同时控制器还通过键盘和显示屏为用户提供人机界面，方便用户实现本地控制。4四、项目特色与创新（1）、智能化系统---控制智能家居在中国目前还处于稚嫩的起步阶段，已经成型的项目案例只是仅限于将各智能模块组装起来，各模块之间相互独立，并没有形成一个完整意义上得整体。同时由于各子系统的分散，用户往往需要同时使用很多的控制面板来进行操作，非常不方便。本系统的设计理念就是讲各子系统高度整合，相互响应，做到真正意义上得智能，化繁为简，高度人性，注重健康，娱乐生活，保护私密。（2）、基于物联网完善的安防系统和物联网技术的发展，通过RFTD、红外感应器等信息传感器设备，我们把智能家居系统的一切与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。通过散布在各节点的微型传感器，根据声音、图像、视频等信息判断异常情况。（3）、传统智能家居基于PC技术，其稳定性、可扩展性受到限制。本系统以单片机为智能家居网关硬件平台，可移植性、兼容性和稳定性都达到了另一个高度,而且使用手机为操作中断,移动性好,方面快捷,而且能实时在外观察家里所有家居的使用情况。（4）、强大的网络互连系统基于WIFI技术无线布网，通过与Internet资源库的实时互连，使智能家居系统具有自主进行更新。同时WIFI技术的应用具有可扩展性、移动性，无线智能控制模式是智能家居发展的必然选择。五、项目进度安排（1）、第一阶段项目的系统总体方案设计及模块划分，把系统分成相应的模块进行研究。每一部分需要实现那些功能，以及相互之间的连接问题。（2）、控制系统的设计与研究，控制系统由单片机系统进行控制。基于WIFI通讯实现远程的简单控制。（3）、控制系统的软件设计和手机安卓系统的测试，控制系统通过摄像头采集实时数据（图片、录像等）来进行处理，同时把信息传输给手机让其实现远程端控制。（4）、系统的各个模块的总体拼接使其系统化，并进行系统的总体测试分析。5六、项目经费使用计划设备费：0.5万元差旅费：0.1万元劳务费：0.1万元资料费：0.04万元专家咨询费：0.1万元管理费:0.06万元其它：0.1万元合计：1万元七、项目预期成果完成一套“基于WIFI通讯的智能家居系统”的制作，包括硬件制作及核心软件的编制，完成系统的实测。提交系统制作报告。6指导教师意见：智能家居网络将各种家电设备互联起来，实现远程信息交互，采集家庭设备的信息，使得用户可以通过手机或网络等方式了解家庭内部状况，实现监视和控制，给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全的服务。项目成果可惠及千家万户，有广泛的应用前景，值得研究。签名：年月日学院意见：签名盖章：年月日学校意见：签名盖章：年月日