基于物联网的校园智能硬件系统

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2立项依据21 项目背景智能家居作为一个新生产业,处于一个导入期与成长期的临界点,市场消费观念还未形成,但随着智能家居市场推广普及的进一步落实,培育起消费者的使用习惯,智能家居市场的消费潜力必然是巨大的,产业前景光明。 正因为如此,国内优秀的智能家居生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究,一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起,逐渐成为智能家居产业中的翘楚!近二十年来学校生活已发生了重大的变化,许多电器已进入到了学校,极大丰富了学生的生活,如手机、空调、LED灯,吊扇、排风扇等,然而和学校相关的智能产品市场还是一片空白,控制电器的还是一个简单机械开关,所能做到的也只是简单的一开一关,无法按照不同电器特点来作相应功能的运行,例如:排风扇装在洗手间,学生离开时,需要延时一段时间关闭以排除异味,还要学生来自动开,人学生走后延时一段时间再关闭,不至于让排风扇一直开着,不仅浪费能源,而且噪音也会影响学生学习生活。中国的高校冬季一般都会在晚上实行宿舍断电制度,但同学往往会在断电后忘记关掉室内吊灯,于是在第二天早晨通电时宿舍吊灯重新亮起。这样既不利于节能减排,还影响同学们休息,因此我们希望可以通过一系列智能产品,将移动互联网、云计算、大数据、物联网等新一代信息技术与学校学生日常生活紧密结合,推动学校智能化进程,提高同学们大学生活质量,并减少资源浪费,保护环境。22 项目来源随着科学技术的发展,墙壁开关单火线接入的供电技术有了重大的突破,同时将微电脑处理芯片引入到电子墙壁开关中,使得具有各种不同功能的电子墙壁开关变得切实可行,借此技术一些公司开始推出了系列的电子墙壁开关新产品,这时电子墙壁开关的种类有了极大的丰富和发展。我们所研究的这个项目便是针对于学校中的智能装置,它通过WiFi作为低成本、最易与互联网连接的智能校园技术解决方案,将学校用互联网连接起来,为学生提供方便的同时也为学校收集相关信息方便学校更好地管理学校、服务学生。与普通学校设施相比,智能校园不仅具有传统的功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,提供全方位的信息交互功能,甚至为各种能源费用节约资金。23 已有工作基础

1.与本项目有关的研究积累和已取得的成绩①硬件队员有十分丰富的单片机开发经验,对单片机的gpio的控制、iic 通信、usart通信、pwm的使用十分的熟悉。②机械队员对 3D打印十分的熟悉,曾经打印过许多结构件。③智能开关已经有了雏形,并且能够通过手机控制开关、感应亮度等。2.已具备的条件,尚缺少的条件及解决方法①已具备的条件:Ⅰ拥有丰富实践经验的电路,软件,机械方面的成员和学长指导。Ⅱ对项目已经拥有了清晰的轮廓。②尚缺少的条件:Ⅰ研究所需的经费支持。Ⅱ相关的实验设备器材等。Ⅲ开发和学习必要的器材。24 可行性和创新性分析相较于传统校园,我们的智能校园将移动互联网、云计算、大数据、物联网等新一代信息技术与学校学生日常生活紧密结合,相比之下我们的智能校园具有以下创新及特色:1、控制:就地控制、多点控制、遥控控制、区域控制等。通过红外或者协议信号控制方式,安全方便不干扰。2、安全:通过弱电控制强电方式,控制回路与负载回路分离。系统可以根据日常节奏自动开启或关闭电路,避免不必要的浪费和电气老化引起的火灾。3、简单:智能灯光控制系统采用模块化结构设计,简单灵活、安装方便。4、灵活:根据环境及用户需求的变化,只需做软件修改设置就可以实现灯光布局的改变和功能扩充。5、健康:通过智能检测器,可以对房间的温度、湿度、亮度进行检测,并驱动电器设备自动工作。25 经济和社会效益分析一方面社会效益上,“智能校园”是以校园智能化装置系统为背景而构建的集管理、生活为一体的一种新型智能化的学习生活环境。在信息化时代,发展信息技术已成为国家、社会和经济发展的重大战略目标之一。中共中央在《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中明确提出,要“大力提高教育技术手段的现代化水平和教育信息化程度。加强经济实用型终端平台系统和校园网或城域网络的建设。”随着智能家居推广普及的进一步落