基于移动互联网平台下的智能家居系统解决方案.pdf
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1、 基于移动互联网平台下的智能家居系统解决方案 项目策划书 组员姓名:郭治呈 杨昭 白孝栋 胡惠文 指导教师:尹航 目录目录 1.概述 . 4 2.项目介绍 . 5 2.1 背景简介 . 5 2.2 立项条件 . 5 2.2.1 解决问题 . 5 2.2.2 服务对象 . 6 2.2.3 项目优势 . 6 2.3 方案结构 . 6 2.3.1 结构设计 . 6 2.3.2 技术手段 . 8 2.4 方案组成 . 8 2.4.1 室内智能采光系统 . 8 2.4.2 室内智能环境调节系统 . 9 2.4.3 智能室内生态调节系统 . 9 2.4.5 智能生活电器 . 9 2.4.6 智能多媒体系统
2、 . 10 2.4.7 基于互联网的移动 APP . 10 3.商用计划 . 12 3.1 商业应用 . 12 3.2 合作计划 . 12 3.3 推广手段 . 12 3.4 成本控制与定价策略 . 13 3.4.1 成本控制 . 13 3.4.2 定价策略 . 13 3.5 产品结构 . 14 3.6 组织配置 . 14 3.7 竞争力分析 . 14 3.8 项目未来发展 . 15 3.8.1 发展前景 . 15 3.8.2 技术方向 . 16 3.8.3 发展规划 . 17 3.9 投资分析 . 17 3.9.1 风险评估及规避策略 . 17 3.9.2 回报预测 . 18 3.9.3 退
3、出策略 . 19 1.概述概述 随着计算机技术的发展与成熟,人们的生活也发生了翻天覆地的变化。 尤其是如今人们使用网络的成本越来越低,一些新的感念与服务也运应而生。为了使互联网与人们的生活之间的联系变得越来越密切, 使网络更好的融入人们的日常生活并带来便利,我们推出了一个较为完整的智能家居解决方案。 本方案采用了现在较为热门的云计算技术和物联网技术, 将家中常见的电器和设施,例如采光系统、环境系统、简易生态系统、多媒体系统、安防系统以及家电系统与互联网连接起来,通过移动终端反馈给用户,并协助用户完成对上述系统的智能调节,达到为用户提供一个更加舒适便捷的生活环境的目的。 项目中通过技术手段实现的
4、各部分可以划分为室内家居系统终端、 室内系统服务器、云计算服务器和用户终端四个部分。我们通过将这四部分有机结合,实现系统的具体运作。除此之外,本策划书中还为此解决方案提供了较为完整的商用计划,为该方案的推广和商用进行技术和商业方面的指导。 关键词:智能家居 物联网 互联网 2.项目介绍项目介绍 2.12.1 背景简介背景简介 网络已经成为人们生活中不可或缺的工具, 而且近几年网络使用的成本越来越低,使用途径也越来越丰富,技术也一点一点地接近成熟,尤其是移动互联网呈现了一种爆炸式的发展, 但人们对于互联网的使用还基本处于单纯的信息交互的状态。 随着技术的发展, 一种叫做 “物联网” 的新兴技术出
5、现了。 所谓物联网,通俗点说就是将生活中的实体设备、电器等与互联网联合起来,实现设备与互联网的信息交互。通过叙述可知,物联网技术的民用前景非常广阔,因此我们的智能家居解决方案就是以物联网技术为基础的。 公众最想拥有的智能设备调查 调查来源:零点研究咨询 有调查显示, 随着智能设备的低成本和普遍化,有更多的人来关注智能设备的发展,同时也会考虑购置与互联网相关的智能设备, 在智能家居方面需求尤为迫切,并且希望能通过智能设备提升自己的生活质量。 2.22.2 立项立项条件条件 2.2.1 解决问题 本方案主要解决的问题就是利用互联网技术以及云计算技术, 获取用户家中包括采光系统、环境调节系统、生态系
6、统、娱乐系统、安防系统等在内的各种智能设备的工作状态等信息, 然后通过网络反馈到用户的移动终端上,通过云计算协助用户对设备进行控制,让用户可以更加便捷地获得舒适的生活条件和环境,同时也为用户的个人习惯和喜好提供有利条件。 2.2.2 服务对象 我们的项目名称叫“智能家居系统” ,顾名思义,该项目受众的主体应该是广大的家庭用户。不仅如此,经过一系列的定制、改装,取出项目中的几个部分组成新系统,就可以为办公场所、娱乐场所、会议场所等提供解决方案,以满足高端用户、特殊用户、企事业用户的不同要求,实现产品结构多元化。 2.2.3 项目优势 本项目的优势之一就是充分利用了当今的互联网技术和物联网技术,
7、这不仅有效降低了开发成本, 而且对于日后的技术升级也提供了便利的条件;第二个优势就是在于本方案是为用户提供与生活密切相关的智能家居解决方案, 是实实在在为用户提供便利,可以有效地吸引用户的注意力,这对于日后的商业化也是非常有利的。以上两个优势使项目可以长期有效的可持续发展。 同时,我国发展物联网有良好的条件:第一,我国早在 1999 年就启动了物联网核心技术研究,研发水平处于世界前列;第二,在世界领域,我国是标准主导国之一,专利拥有量高;第三,我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一;第四,我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持;第五,我国已经成为世界第三大
8、经济体,有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。 2.32.3 方案结构方案结构 2.3.1 结构设计 本方案总体分为四个部分。 首先是项目中的核心技术重点,就是各种类别的室内家居系统终端。 该部分分为五个子系统, 包含采光调节模块、 光线调节模块等在内的室内智能采光系统;包含温湿度调节模块、空气净化模块、燃气监控模块等的室内环境调节系统;包含动、 植物检测培养模块的室内智能生态系统; 智能多媒体系统以及其他智能生活电器。 第二部分是将上述系统的工作状态等信息采集起来的室内系统控制服务器, 这一部分是建立在用户所在的系统使用场所的。将数据采集后通过网络发送给本项目中的第三部分,我们的云计算服务器,
9、然后再次通过网络将数据反馈给项目中的第四部分用户终端 APP, 最后由云计算服务器协同用户完成在 APP 上的系统状态设置,以原来的路径回馈给第一部分中的各个系统部件,控制它们工作在应有的状态中,达到实现智能家居系统的目的。 2.3.2 技术手段 在室内设备终端中我们将采用蓝牙、 无线等通讯技术连接到设备的 PLC 和单片机等模块以设置和获取设备的工作状态,再将通讯模块与室内服务器相连接,接着再通过云服务器将相关信息通过互联网反馈到用户的终端上。 具体的实现过程将在接下来的内容中进行叙述。 2.42.4 方案组成方案组成 在本方案中,每个单独的设备模块组成及运作模式如下图所示: 方案中的几个子
10、系统主要可以分为以下几类: 2.4.1 室内智能采光系统 室内采光系统由光线监测模块、采光调节模块及灯光调节模块组成。采光调节系统负责调节由外界环境照射进室内的光线的调节, 其中的设备有窗帘与百叶窗的自动开合组件等。 室内系统负责采集这些组件的工作状态以监控室内采光的情况,将状态上传到云服务器,通过 APP 反馈给用户,最后根据用户自己的设置或者由云计算得到的最适宜设置选项传送回室内服务器来对各个组件进行设置,离家时,可自动切断全部照明电源,也可通过手机远程关闭;就寝时,可一键全关家中所有需要关闭的照明灯具;夜间起夜时,卧室及走廊灯光自动打开并处于微光状态, 卫生间自动设置到舒适亮度, 就寝后
11、系统自动关闭灯光; 外出度假时,可定时打开和关闭全宅照明灯具,模拟家中有人场景等等,以达到调节采光的目的。 2.4.2 室内智能环境调节系统 本系统的组成结构与采光系统类似, 监控室内状态的模块有温湿度监控模块、空气质量监控模块、 燃气监控模块等, 智能设备由空调设备以及报警设备等组成,系统运作模式与光线调节系统基本相同。 由于此系统的工作是为用户提供舒适的室内环境,因此在运作时会主要由云服务器设置设备的工作状态。 2.4.3 智能室内生态调节系统 生态调节系统主要包括动物饲养和植物培养模块等。 动物模块包括宠物饲养模块和智能鱼缸模块,这里主要阐述鱼缸模块。我们的智能鱼缸可以对浴缸内的水质和温
12、度进行监控和调节,同时还具有喂食、换水功能,用户可以远程对鱼缸进行控制,也可以安排云服务器自行对其控制,我们还会为用户给不同的鱼类提供不同的养殖方案。植物模块与智能鱼缸类似,监控的信息有土壤干湿度和土壤质量, 提供的功能有浇水和施肥的功能,我们也会为用户按照不同的植物种类提供不同的培养方案。 除了每个模块的单独工作外, 我们还会将这几部分协同起来,使它们的资源产品相互利用,比如利用鱼缸换下来的水浇灌植物等,达到绿色节能的目的。 2.4.5 智能生活电器 智能生活电器部分涵盖了日常生活中常见的各种生活电器, 例如智能洗衣机可以随时随地进行清洗, 该洗衣机搭载的智能诊断系统,通过机体自测对洗衣机可
13、能出现的故障进行诊断,并通过无线技术向用户发出警报以及处理建议。通过服务器连接使得用户可以随时与自己的洗衣机保持连线, 不管用户是在下班回家的路上,还是外出游玩的途中,都可以随心所欲控制洗衣机对衣物进行清洗,并且实时监控洗衣进度, 极大程度提高生活便捷性的同时还保证了使用安全; 我们也将这种方式用在了冰箱上, 将普通冰箱彻底变为一个智能食物管理系统。用户可以通过他们的平板或是智能手机就知晓冰箱中存放的食物, 并且通过智能管理系统中的新鲜度追踪器,用户也可以在冰箱中存储多种新鲜食物,并实时查看它们的保质期,保证食物新鲜、不变质;除此之外还有热水器、吸尘器等智能家电设备。 这些智能电器都采用上文中
14、提到的相似的方式与互联网进行连接, 使用户可以通过移动 APP 远程监控电器的工作状态。在这一部分中,我们还将采用 NFC技术,比如让用户的移动终端通过 NFC 技术进行通讯;利用 NFC 芯片来快速设置设备的工作状态,方便用户的使用。 为了能使项目的功能更加完备, 我们未来还会与拥有成熟技术的家电厂商进行技术合作,推出一系列可供零售的智能家电设备,让用户可以自主组建属于自己的智能家居系统。 2.4.6 智能多媒体系统 智能多媒体系统包括媒体播放和室内监控模块。 我们会与相关的内容提供商合作, 让用户可以通过 APP 控制播放设备。 同时用户可以通过播放设备很方便地监视室内环境状况和设备的工作
15、状况。 本模块中还可以为企事业单位定制智能多媒体会议系统, 实现数字会议系统与中央控制系统的无缝连接,整合了包括音响扩声系统、会议讨论系统、同声传译系统、投票表决系统、自动跟踪摄像系统、多媒体视频系统以及网络视频会议系统等多个子系统;在移动终端操控下,通过中央集成控制系统将以上各子系统与整个会议环境有机的结合成为一个整体,实现了会议的智能化管理。 2.4.7 基于互联网的移动 APP 随着 3G/4G 网络的迅速普及, 智能手机逐渐替代功能手机, 成为人们不可或缺的生活用品。智能手机操作系统也呈现出百花齐放的局面,比较流行的有Android、IOS、Windows Phone 等。综合考虑市场
16、份额和开发成本问题,我们在前期研发阶段将采用 Android 平台,在商业推广后再进行其他平台的开发。 这一部分是整个项目的最核心部分,用户会以互联网为途径通过本 APP 对本项目中所有的终端设备以及室内系统运行情况进行监控。 由于采用了网络通讯,用户可以随时随地对设备进行控制。除了用户自己对设备发出指令以外,云服务器也同时会根据当前室内的具体状况向用户推荐适当的设置, 协助用户完成操作。 总体设计的主要任务是根据需求分析阶段得到的智能家居 APP 的物理模型,确定一个合理的软件体系结构,并从中提取出可复用的智能家居中间件。软件体系结构从总的方面决定了软件系统的可扩充性、可维护性及系统的性能。
17、智能家居中间件是可复用组件,为智能家居系统 APP 其他模块的开发提供了基础。 3.商用计划商用计划 3.13.1 商业应用商业应用 本项目在完成研发后, 会向着推广应用的方向发展。届时我们会对项目中各个部分的成本进行控制,进行量产化的研究,最后达到商业化。届时,除了自主研发的核心部分,我们还会与相关的设备厂商进行合作,开发出功能完善,性能良好的设备。 3.23.2 合作计划合作计划 在本项目中,我们会与家电厂商进行合作,打造出空调、热水器和冰箱等一系列与系统相关的智能设备, 并于家居系统进行连接,让该智能家居系统的功能更加完备,同时达到商业化、可定制的目的。 3.33.3 推广手段推广手段
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