面向老人的物联网智能安防家庭系统

摘本课题就是基于此现状，设计了一套针对老人物联网系统。在物联网的—应用层提出更为性的创新思路：协议解析算法，该算法制定了一套标准的可扩展标记语言，给每件智能产品规定唯一的ID标识、服务类型、服务内容等。使得市场上各式各样的传感器直接与端互联。真正实现物联网的初衷：物物相连。：老联网能摘 第一 绪 设计背 所涉技术发展现 国内外技术发 存在的技术问 创新 主要解决的问 设计内容简 文档框 第二 系统方案设计及成果展示说 先进性及科学 先进 科学 技术关 编程语言、硬件模块的比较及其选 第三 成果展示说 架构及功能展 使用步骤说 第四 社会价值和预期效 应用价值及社会前 预期成果及经济效 第五 团队介 参考文 第一章绪论人口将达到１５．９８％，届时中国将进入社会，而２０４０年将成为龄社 国内外技术发展国内外同类产品比较：AwareHome、英特尔西雅图研究院的Ageing-in-ce、英国布鲁内尔大学的MillenniumHome以及佛罗里达大学的HouseofMatilda等。 ,Pointer)的基础上，基于SpeechSDK的Application-LevelInterfaces提供的API,识别语音及语音合成，基于ICTCLAS(InstituteofComputingTechnology, LexicalysisSystem)和句模匹配技术，理解用户交互语言；基于PCCR（瞳孔－角膜反射）技术，提取用户视线在屏幕上的落基于人脸识别的防盗门系统图像及来访者留言的模块等。以下是它与本团队系统的对比：都安装了模块都有识别功能1.头进行人脸识别2.模块嵌在门体内3.数据不上传、不保存1.识别2.模块、门体分3.、图像4.可操作、基于物联网的智能防盗门都可通话侵入只有警铃无APP、电脑客户端软件，无；都可通话侵入只有警铃无APP、电脑客户端软件，无；侵入“四报警”：警铃、、拨号、软件提示4种；增加APP门、、、记录查询等操作通信模块：WiFi国内、国外同类产品的行情比较：能家居看家组合，功能特点是实时影像，全局视野，也就是一个看家的头，售价报价却是220元；因此纵观智能家居市场市场上虽然已有很多研究智能家居的公司和团队，像头，以及市场上鲜有的远距离开门，蓝牙开门等新兴功能。存在的技术问题主要解决的问题感知层：多算法融合、多传感融合，老人昏倒、跌倒大救星。目前市场上毫无例外都是用的各种各样的传器，比如海尔智家居的检测器，安居公司的传感融合、算法融合的概念，将该融合算法首运用到老人群体中—多种征传感器、计算机视觉算法相结合及时检摔倒、昏倒的情况，并将相空制定了一套标准的可扩展标记语言，给每件智能产品规定唯一的ID标识、服务模块（传感器等）直接与进行互联，并且在日后若添加新的模块也可以在手增加了、电脑APP、APP开门的功能。如可通过对外来亲增加了识别开门功能。我们设计的开门功能和市面上的锁相比有很式，我们构建了库，录入主人及亲人的。当主人在上班途中父母或兄弟纹进行匹配，若匹配成功，则主人可通过对系统开门而无需放下重增加用NFC开门功能。由于NFC是点对点的连接，其性和安全性很好，耗“四”。增加了情况下的自动拨号、、警铃设计内容简介情境一：老人跌倒、昏倒自动求救处理等综合辨别后，发送给端，会出现警示信息：分别为提醒、响 情境二：“未来”新设备便捷互联类协议的智能产品时，在我们的端，只需简单我们的产品ID，就能方便的情境三：无微不至“老人模式”智能初始化，按键精简。“X天不开门提醒”功能隐性的出门提醒。智能辨客防诈骗。密亲友的录入库（可由用户在使用中自行添加当这些亲友来的时候，按下指骗一类的发生。自动播报事宜提醒天气及出行建议播报。家庭视讯。室内、室外装有头，监护人可以通过APP、电脑端软件、网页界面随时情境四：出差人群、办公白领“利器识别，与库中录入的进行匹配、识别并进行开门。SQLServer能让他们在门外等候，我们便可通过APP、电脑APP、WEB用户端中的任情境五：“强迫症”关上等症状。例些女性用户深夜独自在家，躺下准备睡觉时心里总会隐隐约约可通过即可确认和关门。情境六：“”四，警铃——直接震慑分子自动拨号——第一时间通知主人有异常情况发生；APP、电脑端APP、WEB客户端。文档框架第二章先进性多算法融合、多传感融合，老人昏倒、跌倒实时呼救。快速检测摔倒并的情况，并将相应信息实时发送到移动端，提醒亲人注全新网关协议，兼容性强，解决升级、改造烦恼。针对老年人提供“隐性”保护： 此外，老人的力逐渐，有时会忘记一些很重要的事，比如按时吃药、“（打开头，打开串口等、；“X天不开门提醒功能”一定程度上防止以外“建了服务器，在我们可利用电脑、等电子设备通过Web对我们家具系统数APP。如果陌生人进入房间，头会拍下陌生人，并发送到监护人APP，并可以随时随地查询门开关状态查询，并进行开门操作。有开门，我们还提供了NFC（近距离无线通讯技术——刷卡功能）开门、铃声，一方面系统会通过GPRS模块向主人、打，提醒主人家里有人非关爱老人。连接，只用更换锁头、安装相关部件即可；与升级也较为便捷。科学性模块的算法非常成熟，也非常科学，我们采用的是FPM10A模块，模块的安全等级分为五级，安全等级为一时认假率最高,拒认率最低。安全等级为五时＜0.1%，而库的搜索时间＜1.0秒蓝牙模块我们用的是HC-06从模块，该蓝牙性非常好，根据我们所写的程序，模块我们采用的是PTM101PTM101TCP/IP协议 用户：唯一的一 用户 个发送“888888”到GPRS模块，将该号码作为admin超级用户。Admin用户只允许有一个。admin用户已经存在，则不再绑定第2个admin用户。只允许超级用户用的方式绑定或解除号码，其他号码发送的不予理会，Admin用户发送“bdxxxxxxxxxxx”，将括号内的号码xxxxxxxxxxx作为customer用户绑定，并向Admin：xxxxxxxxxx，号码已被绑定。如果绑定号码已超过10个，则不绑定，并向Admin：绑定号码区已满。用户发送“jcxxxxxxxxxxx”,xxxxxxxxxxx解除绑定。并向Admin：xxxxxxxxxx号码已被解除。可重复触发方式：即感应输出高电平后，在延时时间段内，如果有在其平(感应模块检测到的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，并且以最后一学性还体现在能够具有感应时间(默认设置：3-4秒)：感应模块在每一次感应输块采元探头，探头的窗口为长方形，双元（A元B元）位于较长方向的两端，大，感应越灵敏，当从正面探头或从上到下或从下到上方向走过时，双元检扩展标记语言，给每件智能产品规定唯一的ID标识、服务类型、服务内容等。运用机与之间的蓝牙通信。软件部分：.2.3.操作系统底层开Java优势具体分析如下：简的支持只有40KB左右，加上标准类库和线程的支持也只有215KB左右。面向对象分布性Java是面向网络的语言。通过它提供的类库可以处理TCP/IP协议，用户可以通过URL地址在网络上很方便地其他对象。鲁棒性提供自动收集来进行内存管理，防止程序员在管理内存时容易产生的错误。在编译时，通过集成的面向对象的异常处理机制，Java提示出可能出现但未被处理的异常，帮助程序员正确地进行选择以防止系统的。另外，Java在编译时还可捕获类安全性用于网络、分布环境下的Java必须防止的。Java不支持指针，一切对体系结构中立JavaJava运行时系统，Java程序就可在任意处理器上运行。这些字节码指令对应于Java虚拟机中的表示，Java解释器得到字节码后，对它进行转换，使之能够在不同的平台运行。可移植性Java语言实现的，Java运行时系统由标准C语言实现，这使得Java系统本身也具有解释执行Java解释器直接对Java字节码进行解释执行。字节码本身携带了许多编译时信高性能直接转换成对应于特定CPU的机器码，从而得到较高的性能。多线程动态性和实例变量而不会影响用户程序的执行。并且Java通过接口来支持多重继承，使之硬件部分硬件部分控制板我们采用ST公司生产的stm32系列。各硬件模块控制选择比较如下：io引脚，128kb可达72MHZ，2、3个通用串2个SPI接口3、可烧运行模式，32kHz运行频率6.1uA低功耗睡眠模1.3uA停机模式：实文，保留RAM内容0.5uA停机模式：无保留RAM内容270nA1、512K字节2、64K4、多达5个3个同步时钟串口5、3个SPI口式8、9、144STM32F10xxx有三种低停机模式在保持SRAM待机模式（1.8V闭该是一种（LPM0~LPM4在实时时钟模式下，可达2.5μA，在RAM保持模式下，1、128K字节程的串行USART于主机/从机模式的SPI串行接口4、8105、6种睡眠模式:空闲模式、ADC噪声抑制模模式以及扩展的Standby模式RISC精简指令集结构：ATmega128具有133条功能强大的指令，大部32b×8个通用工作寄存器；2个时钟通过JTAG接口对Flash、E2PROM熔丝位和加密位编16位定时/荡器的实时计数器；2通道8 ；6通道2~16位精度输出比较调节器；8个单端通道；7个微分通道；2个增益为1x、10x或200x的微分通路可编程串行UART接口；主/从SPI串行接口；带内部振检测；内部可校准的RC振荡器；5种睡眠模式，即空闲模ATmega103兼容模式上拉因此在该项目的主控选择中我们选择stm32系列。1、模目前市场上比较常用的两种模块SIM900和M590E模块比较如全球第一款单纯数据GPRS模块功耗低：待机功耗2.5MA支持串口的CMUX独特AES软件加密功能支持串口的CMUX支持DNS解析支持GPRS认证指令支持内嵌TCP/IP协议栈功能支持FTP传输功能支持CSD业务支持USSD支持AMR语音编支持全速率半速率AT切换（通过指令来控制时间SIM900A采用工业标准接工作频率为900/1800/1900MHz，可以24x24x3mm，能适用于M2M*点对点MOand*文本和PDU模式*支持SIM3V1.8V*总结：两款模块使用方法一样，性能上SIM900略胜一筹，但考虑到在本系统中模块只用到了功能，因此从性价比方面考虑，我们选用M590E模块。2、蓝牙模Hc-Hc-重量输入电压:3.6V--6V,超过3.3V稳压流3.6V-6V;未配对时,电流约30mA(因LED灯闪烁,电流处于变化状态);配对成功后,电流大约10mA10米也是可能的,但是不对连接质量8位数据位、1位停止位、无奇偶校进入AT模式，设置参数和查询信息配对为1234、默认名称为HC-Hc-VCC,GND,TXD,RXD,预留 状态是否已经连接，KEY引脚对从机无效3、底板3.3VLDO，输入电后约10mA，输入电压超过7V！4、接口电平3.3V，可以直接连接5V无需MAX232也不能经过MAX232！5、空旷地有10米，超过10数据位、1位停止位、无奇偶校验的通体机，一个可当两个hc-06使用。因此我们选用hc-053、彩屏模2.2寸串口TFTSPI液晶屏，该模块特点支持 各种单片机直插，无需任何接集成稳压IC5V3.3V5V/3.3VIO电平，支持各种单片机IO集成背光控制电路，可以控制通断或者调光集成SD预留SPIFLASH字库电路，方便扩展应用第三章架构及功能展图1.系统结图2.系统各模块通信结构逻辑图3.系统整体示 4.室内盒（便于安装与，含内置电源—提供断电保护图5.室外智能盒示意图6.门体电磁锁示意图（多种型号适用于各种门图7.电脑端软件图8.“老人模式”软件界图9.