智能开关系统的开发

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11项目背景在2005年于日内瓦举办的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)就开始了对泛在网络的讨论,并成立了专门的工作组。得益于传感器制造技术、通信、云计算和泛在网络的飞速发展,一个新的概念一“物联网”应运而生。随着其应用日益广泛,物联网产业更由此被认为是“全球下一个万亿元级规模的新兴产业之一”。作为物联网技术的一项重要应用,智能家居可以说最为贴近人们的日常生活;智能家居的核心理念就是让一切大小家电、家居产品都接入互联网,使用智能手机操控、再结合多种传感器及大数据,获得更为智能化的使用体验。然而,智能家居正处发展阶段,市场上大部分产品除了添加WIFI功能、实现远程操控,并没有更深度的智能化体验;通过广泛的市场调研,目前智能家居领域主要存在以下问题。第一:协议与标准的混乱,导致产品各不兼容的互联性,缺乏统一的平台。厂商们大多各自为营,只提供了自家产品的互联兼容性,或是支持某一种相对独立的标准,这就带来了一些联动使用方面的障碍。第二:安全性问题。目前很多厂家只关注产品本身的功能提升上,而对智能产品的安全行不太关注。安全意识的缺乏在智能家居和智能家电领域影响更大,如果安全意识不能及时跟上,对个人和家庭的生命财产安全造成威胁。第三:产品的功能与定位。目前许多智能家居产品存在的问题就是形式大于实际效果。例如,现在的扫地机器人不论价格多么昂贵,轻扫能力都是相对有限的,甚至不如你拿着手持真空吸尘器吸上一圈。虽然它们通过内置传感器来分辨障、跨越障碍物,但家居环境通常较为复杂,即便它们能够避开一个茶几,但不一定能够有效识别每一个障碍,更别说帮助你把每个角落都轻扫干净。综上所述,人们对“智能化”的追求是永无止境的,但目前智能家居产品还不够完美。虽然短时间内我们不能期待具有AI、可以像人类般思考和学习的家居产品出现,但更好的操控性、更实用的功能、有效的联动机制及更高的安全性,

2都是我们可以努力的方向。总而言之,智能家居产品切勿追求空洞、噱头般的“高大上”,只有从基本体验开始逐步完善、再提供以人为本的应用形式,才会带来真正的“智能化体验”。智能开关是智能家居领域一项关键技术,在当前的国内外市场上,智能开关一般以单片机作为系统的中央控制单元,通过运行预先编译写入的软件程序来控制整个硬件电路的正常工作。相对于传统开关,智能开关具有如下显著优点:高度定制化及多样控制性、硬件软件化、可扩展功能丰富等。最重要的是,它能够给人们的家居生活提供更加人性化的全新体验。目前,除了少数灯具采用红外方式控制外,大多数灯具由安装在墙壁上的开关控制。后者开关位置一旦固定,一般就不再改变,对于行动不便的老人来说,操作这些灯具开关很不方便,而目前广泛采用的继电器控制模式普遍存在售价过高,虽使用app、遥控器控制,但控制端少,还需要改造现有的电路是其最大的缺点,继电器方式还存在老化后易断路着火的危险。本项目产品的目标市场主要是高校宿舍灯开关控制以及类似该使用环境的市场;客户主要是学生以及年轻人或者能够接受新鲜且高性价比产品的中老年人。2 项目概要本项目内容是开发一款智能开关,即把机械执行器和智能控制器封装在有限的单元模块中,可提供多种接口,实现与传统设备和简易家居结合,作为智能家居的节点,它可以很容易地融入其他嵌入式系统或智能家居主控,而主控则可外接手机app及更多的遥控方式。本项目的核心内容是解决传统硬件与智能控制的结合,主要应用于普通家庭和高校宿舍的智能改造。产品采用模块化的开关设计,方便扩展开关和二次开发,无线可粘贴式的开关,便于与传统的不可拆卸的设备结合。目前团队已完成项目的总体筹划和部分单片机控制系统设计机械结构设计及app的编写,以及wifi、蓝牙控制继电器的初步设计,手机app的初步设计。