基于互联网+的智能家庭能源管理系统

壱、 基本情况项目名称 基于 “ 互联网 +”的智能家庭 能源管理系统所属组别 创意组资金预算 20000元 起止年月 2016年 5月至 2017年 5月负责人姓名 张一帆 性别 女 民族 汉族 出生年月 1997年 6月就读院校 西北工业大学 就读专业 计算机科学与技术指导教师承担科研课题情况 主持和承担国家自然科学基金 7项、教育部专项基金 4项以及国防预研、国防 973、民机预研等科研课题 40余项，发表论文 100余篇，其中被 SCI、 EI、 ISTP等索引 40余篇次，获得国家发明专利等 5项，软件著作权授权 3项。指导教师对本项目的支持情况 指导教师将对项目方案制定、文献查阅、实验开展、数据分析、报告撰写、专利申请等环节提供必要的支持。 支持项目组主要成员 姓名 就读院校 就读专业 所在学院 项目中的分工张一帆 西北工业大学 计算机科学与技术 计算机学院 项目规划 统筹、程序设计王旭辰 西北工业大学 电气 工程及其自动化 自动化学院 硬件 设计与 测试赵怡 西北工业大学 机械制造及其自动化 航海学院 会计 经济性分析与管理程琳元 西北工业大学 计算机科学与技术 计算机学院 程序设计 编程

弐、 立项依据（壱） 研究目的随着如今 家电家具越来越趋 于 智能化， 居家 的 舒适 便捷和 能源 的 节约成为了人们颇为关注的话题。 随着阶梯电价和峰谷电价的推行，用户对用电成本更加敏感， 同时针对节能减排的实际问题，我们提出了 关于“ 智能家庭能源管理” 的 研究项目。我们 旨在 开发一种 适用于 现代居民 家庭的智能 家庭 能源管理系统， 即 开发一个 基于 树莓派的 家庭 用 电路 监 管 和控制系统 ，系统 按照一套科学算法运行， 在 数据通信方面， 它使 用 USB 连接树莓派和感应装置， 使用树莓派装置 中的 WiFi 实现它与远程移动终端的 信息 交互 。令 用户能 随时随地、 方便快捷 地 对 家庭 中 的 通讯设备，家用电器及 其余 家庭装置（ 例如 家庭安全保护装置 等 ） 进行 命令 下达 ，能令用户 即使 在 户外 也能进行实时的 家庭监控 和 家庭 事务管理 。与此同时 ， 该 系统的 监测 装置 将 实时 监测 控制家庭中各项用电器的 使用 情况，将数据及时反馈给 控制中心。 控制中心 将 对这些数据进行分析 运算 ，结合 接收 到的指令， 计算 最优执行方案，对资源进行合理 分配 ，即智能控制用电器的工作时间 及 工作顺序 进行 合理安排，及时关闭或休眠 闲置 电器， 以避免 不必要的能源浪费 。同时 ， 该系统 的工作 也 可消除 许多用电 安全隐患。现如今 ，家电 家具 （ 尤其是 家电）在 技术上 不断更新换代， 人们 越来越注重家居生活 的 便捷可控 与智能， 从而控制技术 ， 网络 技术，通信技术等越来越多 地被运用在家电 研发 中， 令 家电 逐渐 向智能控制方向发展。 所以 ， 一个对于所有家电 整体控制 管理 的智能管理系统 将会是未来智能 家居生活的 重要组成枢纽 。（弐） 研究内容我们旨在 开发一 个 适用于当代中国家庭的 智能 家庭能源管理系统。 即将 生活中的 家庭用电 器和家庭 自定义 装置与一个 中央 计算机相连， 由 中央计算机负责 接收来自 用户的指令 并 为用电器下达具体任务 。 同时，计算机 通过预设 程序 对 来自各用电器的 反馈 数据进行 实时 运算处理， 在 不影响正常工作的情况下，为各用电器 下达最 节能，最科学的工作 命令 。 而用户 控制部分可利用现代交互设备（ 手机 ， 平板 电脑， 计算机等 ） 与 中央计算机实现信息交流。（参） 国、内外研究现状和发展动态国外研究现状 ：1984 年 ，世界第一 幢智能建筑 在美国诞生，随 之 ，美国，加拿大，欧洲，澳大利亚 及 东南亚 经济 较为发达 国家先后 提出了智能家居的方案。就美国 而言， 自 2010 年 起， 其在德克萨斯 等多个州实行了 家庭能源 智能控制的 实践 ， 该项目 2011 年 起开始在美国普及 。 2012 年 前后 ， 美国 超过 百万户家庭安装了 能源 监视器及智能表。目前 出 现 在市 场 上的 智 能 家 居控制 系 统 主 要 有 美国 的 X- 10 系 统 ，德国 的EIB 系统 ，新加坡的 SX 系统 等。