内蒙古科技大学
本科生毕业设计说明书（毕业论文）
题目：基于语音识别的家居智能监控系统
学生姓名：
学号：
专业：测控技术与仪器
班级：
指导教师：
基于语音识别的家居智能监控系统
摘要
智能家居系统大体而言可分为高层的信息娱乐网络和底层的数据采集与网络控制，在底层以微控制器为核心作为智能家居网络结点是目前智能家居的主要实现方式，语音识别技术在我国的研究成果也不是很高，但是用语音识别技术来与家居智能控制相结合是非常创新的。
本设计是采用AT89C52单片机为核心控制器的智能家居监控系统，系统通过无线nrf905作为信息传输媒介，将语音识别软件收到的具体指令发送至现场对单片机进行控制，从而控制家居的动作；同时现场单片机将数据通过无线发送至主控单片机，通过PC 界面实时监控家居各模块的运行状态。
该系统的功能模块分为：语音控制窗帘模块、温度检测模块、火焰检测模块和防盗报警模块。通过C#编程，在Microsoft Speech SDK的基础上实现对家具的智能监控，在PC机界面上直观的看到家居所有情况。
关键字：单片机；语音识别；nrf905；温度检测；防盗报警
Speech recognition-based smart home monitoring system
Abstaract
Generally speaking the smart home system can be divided into high-level information and entertainment network，the underlying data collection and network control in the bottom to the microcontroller as the core as a smart home network node，this is the main achievement of smart home way，the speech recognition technology inour research is not very high，but the voice recognition technology to the home intelligent combination of the control is very innovative.
The design is using AT89S52 MCU core controller intelligent home monitoring system，the system through wireless nrf905 as information transmission medium，that specific instructions received by the voice recognition software is sent to the scene to control the MCU to control the actions of home；at the same time the scene SCM data through the wireless sent to the host microcontroller，real-time monitoring via a PC interface home run of the module state.
The functional modules of the system is divided into，the voice control the curtains module temperature detection module，the flame detection module，and burglar alarm module. On the basis of the Microsoft Speech SDK，C # Programming，intelligent monitoring of the furniture intuitive interface of the PC，see the home in all cases.
Keywords: SCM；speech recognition；nrf905；temperature detection；burglar alarm
目录
摘要 ......................................................................................................................................... I Abstaract .................................................................................................................................... II 第一章引言 (1)
1.1 智能家居概述 (1)
1.2 智能家居的发展现状 (2)
1.3 智能家居的功能及意义 (3)
1.4 Speech SDK简介 (3)
1.4.1 语音识别引擎接口 (4)
1.4.2 语音合成引擎接口 (4)
1.5 语音识别的发展历史及应用领域 (5)
1.5.1 国外研究历史及现状 (5)
1.5.2 国内研究历史及现状 (6)
第二章智能家居监控系统的方案设计 (8)
2.1 系统实现过程分析 (8)
2.2 单片机最小系统板设计 (8)
2.2.1 主控模块 (9)
2.2.2 现场控制模块 (10)
2.2.3 无线通信模块 (11)
2.2.4 电源模块 (12)
2.2.5 串口通信 (13)
2.3 智能家居监控系统模块化设计 (13)
第三章智能家居监控系统硬件设计 (15)
3.1 直流电机驱动电路设计 (15)
3.1.1 直流电机的工作原理 (15)
3.1.2 直流电机驱动芯片L298简介 (15)
3.1.3 直流电机硬件电路设计 (16)
3.2 通风模块硬件设计 (17)
3.2.1 温度传感器DS18B20概述 (17)
3.2.2 通风模块硬件电路设计 (18)
3.3 防盗报警模块硬件设计 (20)
3.4 无线通信模块电路设计 (21)
第四章智能家居监控系统软件系统设计 (23)
4.1 主控模块程序设计 (23)
4.1.1 主要实现功能分析 (23)
4.1.2 主控模块系统流程图 (23)
4.2 现场控制模块程序设计 (24)
4.2.1 现场控制模块功能分析 (24)
4.2.2 现场控制模块程序流程图 (24)
4.3 温度检测及通风模块软件设计 (25)
4.3.1 DS18B20测温数据的读取程序设计 (25)
4.3.2 DS18B20温度读取流程 (29)
4.4 无线nrf905模块程序设计 (30)
4.4.1 ShockBurst TX 发送流程 (30)
4.4.2 ShockBurst RX 接收流程 (31)
4.4.3 节能模式及SPI时序 (31)
4.4.4 无线nrf905程序流程图 (32)
第五章上位机界面设计 (36)
5.1 C#及.NET简介 (36)
5.1.1 C#的发展历程 (36)
5.1.2 .NET的发展及应用 (37)
5.2 上位机登录界面的开发过程 (38)
5.2.1 登录界面简介 (38)
5.2.2 登录界面设计过程 (38)
5.3 主界面的开发过程 (43)
5.3.1 具体代码添加 (47)
5.3.2 数据的读取及显示 (47)
第六章语音识别功能的设计与实现 (48)
6.1 Speech SDK 5.1的工作原理 (48)
6.2 语音识别的具体应用 (49)
总结 (50)
参考文献 (51)
附录A 单片机最小系统版原理图及PCB图 (52)
附录B 实物图 (55)
附录C 现场控制源程序 (56)
附录D 主控程序 (76)
附录E 上位机主程序 (87)
附录F 上位机数据读取及显示代码 (92)
致谢 (94)
第一章引言
智能家居概念的起源甚早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（United Techno1ogies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的智能型建筑，从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。
1.1智能家居概述
20世纪80年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，住宅电子化出现。80年代中期，将家用电器、通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体后，形成了Home Automation住宅自动化概念。80年代末，通信与信息技术的发展，出现了通过总线技术对住宅中各种通信、家电、安防设备进行监控与管理的商用系统，这在美国称为Smart Home，也就是现在智能家居的原型。最终完整的定义为: 智能家居(smart home)是利用先进的电子技术、网络通讯技术和综合布线技术等，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起的系统。智能家居不仅具有传统的居住功能，并且通过在家中建立的通讯网络，实现对家庭中的各种与信息相关的设备、家用电器及保安装置，进行集中的或远程的监控和管理，使人们的生活更加安全、便利、舒适和符合环保。目前智能家居系统总体包括照明控制系统、家居安防系统、环境控制系统、电器控制系统、电话远程控制系统、智能化协同工作系统等。其目标就是：“将家庭中各种与信息相关的通讯设备，家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调”。智能家居主要包括以下内容：
（1）家居布线系统：家庭智能化的实现，第一步就要进行家庭布线家居布线系统把电话、有线电视、电脑网络、影音系统、家庭自动化控制系统的布线统一规划、布局、集中管理，通过家居综合布线可以实现自动化的控制。
（2）家居安防系统：家居安防系统可以有效的利用技防手段来实现安全防范。家居安防系统主要指防盗报警。
（3）家庭自动化系统：家庭自动化的主体是家电、照明等电气设备的控制。家庭自动化系统能够通过集中或者分布式控制家庭内部照明或者家电，家居自动化系统是将来
智能家居的主要发展方向。
1.2智能家居的发展现状
在我国智能家居引起越来越多的关注，随着人民生活水平的提高，人民对于居住环境智能化、舒适程度等要求会越来越高，这给智能家居的发展提供了很大的市场空间。由于我国的居住模式和发达国家存在很大的差别，我国人口众多，城市多以密集型住宅为主，这造成了国内外在智能家居的发展和技术上存在了很大的差别。国内智能化更多的注重于整个小区智能化的建设。最早从做对讲开始，并且逐渐由过去的非可视对讲过渡到目前的以黑白可视对讲为主流，同时一些集成了安防功能、抄表功能、短消息等功能的对讲产品出现并在一些地区应用。由于可视对讲的发展迅速，一些厂家的宣传，给人造成了一种错误的观念，小区只要做了可视对讲或者综合布线就称的上智能化小区。随着对智能家居的认识越来越深入，人们逐渐意识到智能化的真正主体是家居的智能化，更多的体现在家庭内部自动化。所以上个世纪90年代后期，一些企业开始引入国外的智能家居技术和产品在国内推广，还有一些大的集团公司也看好该领域，通过各种途径介入，促进整个行业迅速发展。智能家居是IT技术（特别是计算机技术）、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。由社会背景之层面来看，近年来信息化的高度发展，通信的自由化与高层次化，业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加，在科学技术方面，由于计算机控制技术的发展与电子信息通信技术的成长，也促成了智能家居的诞生。智能家居是一个多功能的技术系统，国内目前的产品比较杂乱，但从实现控制的方式来看基本上采用总线制、电力线载波、无线等方式，在网络连接方面基本上采用总线制联网、电话联网或者通过以太网方式来实现。国内智能家居基本由以下几个方向演变而来：①传统的可视对讲、家庭防盗产品生产厂家也有一定的电子开发、生产等经验，在其原有产品基础上增加控制功能和其他一些功能，来实现家庭自动化，这些公司有一定的工程、设计院等关系和网络，并利用原对讲产品市场来推广产品。②传统的家电企业、IT企业看好该领域，这些企业结合其在家电控制领域、IT领域的优势开发出智能家居的产品，能更好地和家电结合在一起，他们利用自己的渠道优势和市场影响力，积累多年的管理经验、生产经验和良好的售后服务、企业信誉来打开市场。
1.3智能家居的功能及意义
智能家居（Smart Home）频繁出现在各大媒体上，成了人们耳熟能详的词汇。目前关于智能家居的称谓多种多样，诸如：电子家庭（Electronic Home）、e-Home、数字家园（Digital family）、家庭自动化（Home Automation）、家庭网络（Home net/Networks for Home）、网络家居（Network Home）、智能化家庭（Inte1ligent home）等等几十种，尽管名称是五花八门，但它们的含义和所要完成的功能大体是相同的。
目前通常把智能家居被定义为利用电脑、网络和综合布线技术，通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机地结合的一个系统。也就是说，首先，它们都要在一个家居中建立一个通讯网络，为家庭信息提供必要的通路，在家庭网络的操作系统的控制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测。其次，它们都要通过一定的媒介平台，构成与外界的通讯通道，以实现与家庭以外的世界沟信息，满足远程控制/监测和交换信息的需求。最后，它们的最终目的都是为满足人们对安全、舒适、方便和符合绿色环境保护的需求。
1.4Speech SDK简介
微软的Speech SDK是是微软提供的软件开发包，其中包含了语音识别和合成引擎相关组件、帮助文档和例程，它是—个语音识别和合成的二次开发平台。我们可以利用这个平台，在自己开发的软件里嵌入语音识别和合成功能，从而使用户可以用声音来代替鼠标和键盘完成部分操作，例如：文字输入、菜单控制等，实现真正的“人机对话”。
Speech SDK是基于COM的视窗操作系统开发工具包。这个SDK中含有语音应用程序接口（SAPI），微软连续语音识别引擎（MCSR）以及串联语音合成（又称文本到语音）引擎（TTS）等等。
图1.1 SAPI框架图
SAPI 中还包括对于低层控制和高度适应性的直接语音管理，训练向导，事件，语法，编译，资源，语音识别管理以及文本到语音管理，其结构如图1.1所示。
在图1.1中，语音框架主要靠SAPI运行来实现应用程序与语音引擎之间的协作，而SAPI提供各种接口实现不同的语音功能，SAPI使得应用程序和语音引擎之间高度紧密的结合，实时处理各种语音引擎在底层工作中的细节。本系统会同时使用到SPEECH SDK 的语音识别引擎和TTS合成引擎．因此，对这两个引擎的相关控制命令介绍如下。
1.4.1语音识别引擎接口
(1)识别上下文(1spRecoContext)接口：是主要的语音识别程序接口，主要用于发送和接收与语音识别相关的消息通知，创建语法规则对象。
(2)语音识别引擎(1spReeognizer)接口：用于创建语音识别引擎的实例。SAPI拥有两种不同的语音识别引擎类型，一个是共享的语音识别引擎(SharedRecognizer)。由于它可以与其他语音识别应用程序共享其程序资源，所以在大多数场合中被推荐使用。需要建立一个采用共享语音识别引擎的识别环境(IspRecoContext)。一个是独占
(1nProcRecognizer)的引擎，它只能由创建的应用程序使用，而共享引擎可以提供多个应用程序使用。
(3)语法规则(IspRecoGrammar)接口：定义引擎需要识别的具体内容，创建、载入和激活识别用的语法规则。
(4)识别结果(IspV oice)接口：用于获取识别的结果，包括识别的文字，识别的语法规则等。
1.4.2语音合成引擎接口
语音合成(ISpV oice)接口：主要功能是实现文本到语音的转换。它的作用如使用IspV oice：：Speak来从文本数据生成语音，从而使电脑会说话。当处于异步工作时，可以使用IspV oiee：：CetStatus来获得发音状态及文本位置等。在接口中，有许多成员函数，通过这些成员函数可以实现对发音频率、发音音量等合成属性进行调整。在C#中，我们通过实现ISpV oice接口的SpV oice类来实现语音合成。具体步骤如下：
(1)首先创建SpV oice类的对象；
(2)利用对象成员函数设置语音属性，如果不设置，则按默认方式处理；
(3)调用对象成员函数speak函数来朗读指定文本Speak函数需要两个参数，第一个参数指明需要朗读的文本。第二个参数指明发音方式。
1.5语音识别的发展历史及应用领域
1.5.1国外研究历史及现状
语音识别的研究工作可以追溯到20世纪50年代AT&T贝尔实验室的Audry系统，它是第一个可以识别十个英文数字的语音识别系统。
但真正取得实质性进展，并将其作为一个重要的课题开展研究则是在60年代末70年代初。这首先是因为计算机技术的发展为语音识别的实现提供了硬件和软件的可能，更重要的是语音信号线性预测编码（LPC）技术和动态时间规整（DTW）技术的提出，有效的解决了语音信号的特征提取和不等长匹配问题。这一时期的语音识别主要基于模板匹配原理，研究的领域局限在特定人，小词汇表的孤立词识别，实现了基于线性预测倒谱和DTW技术的特定人孤立词语音识别系统；同时提出了矢量量化(VQ) 和隐马尔可夫模型(HMM) 理论。
随着应用领域的扩大，小词汇表、特定人、孤立词等这些对语音识别的约束条件需要放宽，与此同时也带来了许多新的问题：第一，词汇表的扩大使得模板的选取和建立发生困难；第二，连续语音中，各个音素、音节以及词之间没有明显的边界，各个发音单位存在受上下文强烈影响的协同发音（Co-articulation）现象；第三，非特定人识别时，不同的人说相同的话相应的声学特征有很大的差异，即使相同的人在不同的时间、生理、心理状态下，说同样内容的话也会有很大的差异；第四，识别的语音中有背景噪声或其他干扰。因此原有的模板匹配方法已不再适用。
实验室语音识别研究的巨大突破产生于20世纪80年代末：人们终于在实验室突破了大词汇量、连续语音和非特定人这三大障碍，第一次把这三个特性都集成在一个系统中，比较典型的是卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的Sphinx系统，它是第一个高性能的非特定人、大词汇量连续语音识别系统。
这一时期，语音识别研究进一步走向深入，其显著特征是HMM模型和人工神经元网络(ANN) 在语音识别中的成功应用。HMM 模型的广泛应用应归功于AT&T Bell 实验室Rabiner 等科学家的努力，他们把原本艰涩的HMM纯数学模型工程化，从而为更多研究者了解和认识，从而使统计方法成为了语音识别技术的主流。
统计方法将研究者的视线从微观转向宏观，不再刻意追求语音特征的细化，而是更多地从整体平均（统计）的角度来建立最佳的语音识别系统。在声学模型方面，以Markov 链为基础的语音序列建模方法HMM（隐式Markov链）比较有效地解决了语音信号短时
稳定、长时时变的特性，并且能根据一些基本建模单元构造成连续语音的句子模型，达到了比较高的建模精度和建模灵活性。在语言层面上，通过统计真实大规模语料的词之间同现概率即N元统计模型来区分识别带来的模糊音和同音词。另外，人工神经网络方法、基于文法规则的语言处理机制等也在语音识别中得到了应用。
20世纪90年代前期，许多著名的大公司如IBM、苹果、AT＆T和NTT都对语音识别系统的实用化研究投以巨资。语音识别技术有一个很好的评估机制，那就是识别的准确率，而这项指标在20世纪90年代中后期实验室研究中得到了不断的提高。比较有代表性的系统有：IBM公司推出的Via V oice和Dragon System公司的Naturally Speaking，Nuance 公司的Nuance V oice Platform语音平台，Microsoft的Whisper，Sun的V oiceTone等。
其中IBM公司于1997 年开发出汉语ViaV oice 语音识别系统，次年又开发出可以识别上海话、广东话和四川话等地方口音的语音识别系统ViaV oice98 。它带有一个32 000 词的基本词汇表，可以扩展到65 000 词，还包括办公常用词条，具有纠错机制，其平均识别率可以达到95 %。该系统对新闻语音识别具有较高的精度，是目前具有代表性的汉语连续语音识别系统。
1.5.2国内研究历史及现状
我国语音识别研究工作起步于五十年代，但近年来发展很快。研究水平也从实验室逐步走向实用。从1987年开始执行国家863计划后，国家863智能计算机专家组为语音识别技术研究专门立项，每两年滚动一次。我国语音识别技术的研究水平已经基本上与国外同步，在汉语语音识别技术上还有自己的特点与优势，并达到国际先进水平。中科院自动化所、声学所、清华大学、北京大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、中国科技大学、北京邮电大学、华中科技大学等科研机构都有实验室进行过语音识别方面的研究，其中具有代表性的研究单位为清华大学电子工程系与中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室。
清华大学电子工程系语音技术与专用芯片设计课题组，研发的非特定人汉语数码串连续语音识别系统的识别精度，达到94.8%（不定长数字串）和96.8%（定长数字串）。在有5%的拒识率情况下，系统识别率可以达到96.9%（不定长数字串）和98.7%（定长数字串），这是目前国际最好的识别结果之一，其性能已经接近实用水平。研发的5000词邮包校核非特定人连续语音识别系统的识别率达到98.73%，前三选识别率达99.96%；并且可以识别普通话与四川话两种语言，达到实用要求。
中科院自动化所及其所属模式科技(Pattek)公司2002年发布了他们共同推出的面向不同计算平台和应用的天语中文语音系列产品——Pattek ASR，结束了中文语音识别产品自1998年以来一直由国外公司垄断的历史。
第二章智能家居监控系统的方案设计
2.1系统实现过程分析
在此设计中，主要体现了无线收发一体化，即无线在始终的进行着收和发，这样能更好的实现实时性。主控通过AT89C52单片机做控制，将数据通过串口发送至电脑上，通过上位机界面显示，在微软公司的语音识别包的基础上，以电脑为载体，可以通过语音来控制家中电器的工作，同时了解家中一切是否正常。这种方案的最大好处在于能够帮助一些行动不便的老人或者一些残疾人，在不需要走动的情况下了解家中安全状态，且可通过说话来直接控制家中电器的工作。如图2.1所示。
图2.1 系统整体结构框图
2.2单片机最小系统板设计
本设计采用自己设计的最小系统开发板，分为四个模块，主控模块、现场控制模块、通信模块、电源模块。下面分别介绍各个模块。
2.2.1主控模块
该系统采用的是Atmel公司生产的AT89C52单片机为主控器。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，
AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。
在单片机的引脚外围固定的引脚，如VCC（40），GND（20）已经正确固定到电源和地上。
X1（18），X2（19）是接晶振的引脚已经外接到11.0592MHZ和30PF的电容。RST(9)是单片机的复位引脚，通过RC回路，作为单片机的上电复位。
作为P3口的第二功能端口，P3.0（10），P3.1（11）为单片机的通信引脚，和MAX232芯片连接。方便在下载程序时，只要上电复位即可完成下载的硬件操作。
另外，为了提高P0口的驱动能力，在P0口的各引脚上接了上拉电阻5.1K到电源
Vcc=5V。采用一片MAX232，为RS232与TTL电平的转换，使得可以方面使用电脑的COM 口，对单片机进行程序的烧录。
图2.2 主控模块晶振电路
图2.3 复位电路
另外，通过单片机驱动无线模块，无线模块在数据传输过程中起到了至关重要的作用，先简单介绍下主控单片机原理图，如果想让单片机正常工作，最重要的是晶振电路和复位电路了，其原理如图2.2和2.3所示。
2.2.2现场控制模块
这个控制模块也是以AT89C52为主体，通过读取无线接收到的数据或者通过将数据通过无线发送至主控，同时通过12864液晶显示器显示现场得到的数据。AT89C52主体电路如图2.4所示。
图2.4 A T89C52主体电路
12864是128*64点阵液晶模块的点阵数简称，它具有屏显成本相对较低，适用于各类仪器，小型设备的显示领域。是比较常用的显示器，基本电路图如图2.5所示。
图2.5 12864液晶显示原理图
为了测试按键程序，我设计了1个按键，已备使用，电路图如图2.6所示。
图2.6 按键原理图
该模块还设计了一个蜂鸣器电路，蜂鸣器是用三极管8550来驱动的，如果单片机的输出信号为低电平给三极管的基极，三极管就会道通，蜂鸣器两端分别接到了高低电平，蜂鸣器响。电路图如图2.7所示。
图2.7 蜂鸣器原理图
2.2.3无线通信模块
通信模块由无线nrf905来实现，本设计中采用的无线传输距离由资料数据显示为两百米，完全能够实现在家中的信息传递。设计电路如图2.8所示。
图2.8 无线模块电路
2.2.4电源模块
电源模块是为了整个系统版供电而设计的，此模块的设计采用的是外部直流电源供电，输出电压为5V，电流为1A。
图2.9 电源模块原理图
最关键的是无线模块的供电要求电压为3.3V左右，因此又设计了一个无线供电模块，分别如图2.9和2.10所示。
图2.10 无线供电模块
2.2.5串口通信
在单片机近距离通信中，用的最广的是串口通信，以MAX232为核心，通过单片机的程序驱动，从而实现单片机与上位机的通信，同时为了能够实现更远距离的通信，也可以选用MAX485，但必须用到电平转换。具体MAX232的串口通信电路如图2.11所示。
图2.11 串口通信电路图
2.3智能家居监控系统模块化设计
所谓的模块化设计，简单地说就是将产品的某些要素组合在一起，构成一个具有特定功能的子系统，将这个子系统作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合，构成新的系统。根据模块化设计思路和整个系统所要实现的功能，可以讲此系统分为五大模块来设计：
（1）门禁模块
主控器采用矩阵键盘，矩阵键盘有按键按下时，被按下按键处的行线和列线被接通，使得开关之间接通，并且在液晶显示器上显示相应的数值，当输入密码正确时，主控器发出信号使得绿灯亮，并且控制电机转动，打开门，输入密码错误时，控制器输出为高
电平，红灯点亮，电机不转动，再次输入新密码，当输入密码超过三次以上，就会产生报警信号。
（2）火焰检测模块
火焰检测模块主要来探测家中是否有火灾发生，是通过检测火焰中的红外线来完成的。但与防盗模块是有区别的，主要体现在该模块的检测是比较灵敏的，因为加了一个电容，该电容的存在使得火焰传感器的输出电平变化更加迅速。
（3）通风模块
采用温度传感器DS18B20测量室内的温度，当测量到的室内温度值达到一定的上限值时，控制器向电机发出命令，使得电机转动，打开窗户，同时打开风扇；室内温度低于上限时，主控器控制风扇关闭，电机不转，当室内温度低于设定下限值，电机反转，窗户关闭。
（4）光控照明模块
该模块的存在使得家中光线强度始终处在一种比较稳定的范围内，白天有光照时，光敏电阻传感器对外部环境进行采光，此时阻值小，灯基本上都处于关状态，但遇到阴天会有个别的灯亮；天黑时，光敏电阻传感器阻值变大，此时通过AD转化判断得到输出电压较小，小于设置的值时，就会有灯打开，越黑打开的灯越多，具有节能的作用。
（5）防盗报警模块
防盗报警模块采用了红外对管来实现，将该装置安装在门上，当主人进入时会通过无线发送解锁指令给单片机，从而红外对管的输出点平不会发生变化，倘若不是主人进入，则会触发门上安装的红外对管传感器，此时红外接收管不会接收到红外信号，从而输出电平从低电平迅速变为高电平，当单片机检测到电平变化时，会马上通过无线发送至主控单片机，通过PC界面可以直观的看到是否有人进入。
智能感知人体识别 摘要：先对在线视频信息处理降维，判断视频中是否有目标出现，进行视频信 息的存储或背景更新；然后对视频图像当前帧和背景帧差分检测和当前帧Canny 边缘检测，得到视频目标初始差分边缘模板目标检测、随目标在变化更新模板通过形状和色彩差异确认新目标的出现，进而识别分类。减少处理冗余信息的时间，提高视频目标检测识别效率。 关键词：信息处理降维；差分检测；Canny边缘检测；识别效率 0引言 目前生物识别技术已广泛用于政府、军队、银行、社会福利保障、电子商务、安全防务等领域。例如，一位储户走进了银行，他既没带银行卡，也没有回忆密码就径直提款，当他在提款机上提款时，一台摄像机对该用户的眼睛扫描，然后迅速而准确地完成了用户身份鉴定，办理完业务。这是美国德克萨斯州联合银行的一个营业部中发生的一个真实的镜头。而该营业部所使用的正是现代生物识别技术中的“虹膜识别系统”。此外，美国“9.11”事件后，反恐怖活动已成为各国政府的共识，加强机场的安全防务十分重要。美国维萨格公司的脸像识别技术在美国的两家机场大显神通，它能在拥挤的人群中挑出某一张面孔，判断他是不是通缉犯。 随着技术的进一步成熟和社会认同度的提高，人脸识别技术将应用在更多的领域。 1、企业、住宅安全和管理。如人脸识别门禁考勤系统，人脸识别防盗门等。 2、电子护照及身份证。这或许是未来规模最大的应用，国际民航组织(ICAO)已确定，从2010年起，其118个成员国家和地区，必须使用机读护照，人脸识别技术是首推识别模式，该规定已经成为国际标准。中国的电子护照计划公安部一所正在加紧规划和实施。 3、公安、司法和刑侦。如利用人脸识别系统和网络，在全国范围内搜捕逃犯。 4、自助服务。如银行的自动提款机，如果用户卡片和密码被盗，就会被他人冒取现金。如果同时应用人脸识别就会避免这种情况的发生。 5、信息安全。如计算机登录、电子政务和电子商务。在电子商务中交易全部在网上完成，电子政务中的很多审批流程也都搬到了网上。而当前，交易或者审批的授权都是靠密码来实现，如果密码被盗，就无法保证安全。但是使用生物特征，就可以做到当事人在网上的数字身份和真实身份统一，从而大大增加电子商务和电子政务系统的可靠性。 计算机技术的广泛应用和数字图像技术的发展，数字视频检测和监控系统已经被应用于交通监控、银行系统和流水线产品检测等很多方面。传统的检测和监控是由人在主控室来操纵各路摄像机，或者是摄像机连续不断地工作，将拍摄到的图像视频信号存储起来供以后分析使用。这样就出现以下问题
基于物联网的室内环境甲醛监控 系统设计与实现
目录 第一章绪论 0 1.1 选题背景 0 1.2小结 0 第二章作品方案设计 (1) 2.1 作品方案 (1) 2.1.1 作品概述 (1) 2.1.2 上位机软件设计及WEB服务器设计 (2) 2.1.3 网关设计 (3) 2.1.4 ZigBee无线传感器网络的设计 (4) 2.2 预期目标 (5) 2.3 小结 (5) 第三章上位机与WEB服务器设计 (6) 3.1上位机软件设计 (6) 3.1.1功能模块 (7) 3.2 小结 (12) 第四章网关数据收发软件设计 (12) 4.1硬件系统 (13) 4.1.1 SIM900A 开发板 (13) 4.1.2 协调器 (14) 4.2 软件系统 (15) 4.2.1 GPRS模块程序设计 (15)
4.2.3 ZigBee协调器程序设计 (17) 4.3小结 (18) 第五章底层ZigBee节点软硬件设计 (19) 5.1硬件系统 (19) 5.1.1 ZigBee节点底板电路设计 (19) 5.1.2 甲醛检测传感器MS1100-P111 (20) 5.2软件设计 (21) 5.3小结 (22) 第六章测试和结果分析 (23) 6.1测试目的与方案 (23) 6.2 上位机软件测试 (24) 6.3 网关测试 (25) 6.4 底层ZigBee网络测试 (26) 参考文献 (27) 附件 (28)
第一章绪论 1.1 选题背景 甲醛具有比较高的毒性并且被我国列入在有毒化学品优先控制名单上。甲醛己经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。它是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物质之一。甲醛问题己成为全球公共卫生关注的焦点。 近年来，家庭装修成为人们时尚的追求，但在美化了居室环境的同时，也因很多装饰材料中含有毒物质，造成室内空气污染，特别是室内甲醛污染更为严重，对人体的健康造成了极大的危害。 因此加强对甲醛污染的监测和控制，对于保护人类日常生活的健康具有要的理论意义和实践意义。除采用常规方法将其去除外，对存在甲醛的环境及时通风是关键。本项目针对甲醛检测、开风扇或其他排气装置进行通风、报警展开设计，稀释甲醛浓度，使其达到允许浓度，同时报警，提醒人们注意健康。当然，本系统不仅仅只是适用于家庭室内，也适用于生产装演材料、家具厂等场合。 1.2小结 结合以上所述，研究一套低成本，高效率的甲醛监控系统，对于解决家庭室内环境甲醛浓度监测难、不好控制、保障人们日常生活安全具有重要意义，同时也具有很大的市场前景和现实意义。
数据中心综合监控解决方案 随着高速发展的信息化建设，以及云计算、云存储技术广泛应用，大型数据中心也如雨后春笋般出现，如今新一代的数据中心，不仅仅只是单一的动力和IT设备的集成，还包括绿色能源的整合应用、系统的智能控制、运维管理的自动化、数据的冗余热备等一系列新技术新产品的集成 详细方案展示 方案概述 方案特点 系统拓朴图 对数据中心机房综合监控系统而言，保证数据中心安全稳定运行已经不是唯一目标了，还需要在节能、减排、智能化、自动化等方面，为用户创造实实在在的效益。纵横通大型数据中心的机房监控系统解决方案，主要包含以下几个部分内容： 动力环境及安防报警监控 动力监控：动力区的变压器、发电机、高压配电柜、低压配电柜、交（直）流配电柜、ATS、STS、UPS、蓄电池等动力设备监控，通过这些设备自带的通讯接口或外置传感器接口，可以监控动力设备的工作参数和工作状态。 环境监控：主要监控数据中心机房的温度、湿度、水浸、粉尘、空调、新风等参数和工作状态。除此以外，需要在风口和通道安装风速、风量、气压传感器，将采集到的这些数据作为数据中心节能控制的依据。数据中心一般分为核心数据机房和普通数据机房，对核心机房内的机柜微环境也需要监控，监控内容包括温
湿度、机柜门禁、机柜内配电参数等。 安防监控：包括对数据中心的门禁、消防、防盗、视频、巡更等系统的监控，为数据中心提供安全保障。 IT设备监控 IT设备监控：包括对数据中心网络设备、服务器、计算机等设备的监控，监控IT设备的工作状态。 资产管理 对数据中心的所有资产进行统计编码并做好电子标签，即可对数据中心的资产进行统一管理。资产管理包括资产信息统计、供应商管理、出入库管理、维修管理、配件管理、分类报表等功能。 运维管理 数据中心传统的运维管理方式是：发现问题→分析（定位）问题→维修派单→维护工程师上门处理→设备维修→故障排除。传统方法不仅过程繁琐，维护周期长，到真正出现问题时，还不一定能完全解决，在维修过程中如果遇到需要更换配件的话，其故障维护周期将更长。纵横通机房监控系统的云运维管理平台，自身建有运维知识库系统，其中的“故障预处理”功能，在设备未发生故障前，就可以判断出该设备出故障的机率，提前通知机房管理人员做好巡检预案。当机房设备出现故障时，系统能够依据知识库内容，做出建议性判断，并自动进行派修派单。 运维管理功能包括：派单管理、问题与事故管理、值班管理、告警管理、员工服务质量管理、员工绩效管理、知识库等功能，从运维的服务、流程、质量、绩效上进行全方面的管理控制。 能耗管理 通过在各级配电柜安装电能计量仪表，分别统计数据中心的照明、空调、动力以及特殊用电等各个部分用电数据，对能耗数据进行编码，分析计算数据中心机房的能耗指标。能耗管理功能包括能耗数据监测、预警与预报、能耗数据报告和报表管理、能耗业务数据建模、能耗数据查询、统计和分析、节能数据分析、节能管理等。
内蒙古科技大学 本科生毕业设计说明书（毕业论文） 题目：基于语音识别的家居智能监控系统 学生姓名： 学号： 专业：测控技术与仪器 班级： 指导教师：
基于语音识别的家居智能监控系统 摘要 智能家居系统大体而言可分为高层的信息娱乐网络和底层的数据采集与网络控制，在底层以微控制器为核心作为智能家居网络结点是目前智能家居的主要实现方式，语音识别技术在我国的研究成果也不是很高，但是用语音识别技术来与家居智能控制相结合是非常创新的。 本设计是采用AT89C52单片机为核心控制器的智能家居监控系统，系统通过无线nrf905作为信息传输媒介，将语音识别软件收到的具体指令发送至现场对单片机进行控制，从而控制家居的动作；同时现场单片机将数据通过无线发送至主控单片机，通过PC 界面实时监控家居各模块的运行状态。 该系统的功能模块分为：语音控制窗帘模块、温度检测模块、火焰检测模块和防盗报警模块。通过C#编程，在Microsoft Speech SDK的基础上实现对家具的智能监控，在PC机界面上直观的看到家居所有情况。 关键字：单片机；语音识别；nrf905；温度检测；防盗报警
Speech recognition-based smart home monitoring system Abstaract Generally speaking the smart home system can be divided into high-level information and entertainment network，the underlying data collection and network control in the bottom to the microcontroller as the core as a smart home network node，this is the main achievement of smart home way，the speech recognition technology inour research is not very high，but the voice recognition technology to the home intelligent combination of the control is very innovative. The design is using AT89S52 MCU core controller intelligent home monitoring system，the system through wireless nrf905 as information transmission medium，that specific instructions received by the voice recognition software is sent to the scene to control the MCU to control the actions of home；at the same time the scene SCM data through the wireless sent to the host microcontroller，real-time monitoring via a PC interface home run of the module state. The functional modules of the system is divided into，the voice control the curtains module temperature detection module，the flame detection module，and burglar alarm module. On the basis of the Microsoft Speech SDK，C # Programming，intelligent monitoring of the furniture intuitive interface of the PC，see the home in all cases. Keywords: SCM；speech recognition；nrf905；temperature detection；burglar alarm
婴儿房间室内环境智能监控系统 作品材料 室内环境是人的一生中接触时间最长、关系最为密切的环境。室内环境的质量关系到每一个人的生活质量及健康。尤其是婴儿房间环境尤为重要，良好的婴儿房间环境为婴幼儿的健康成长提供保障；目前大多数家庭还是主要依托家人看守着孩子时观察房间环境变化，做及时相应的处置措施，这就形成了父母正常工作、休息等的不便。为此本文以微处理器为中心，分离外围电路检测婴儿房间实时环境状态，并且按照设定的状态做响应的控制处理。 本次设计的是一个婴儿房间室内环境智能监控系统，该系统可以让人们能够在室内生活更舒适，更放心。设计主要由硬件和软件两部分组成。硬件部分采用高性能51系列单片机STC15F2K60S2，外加键盘电路，液晶显示电路，环境中的温度、湿度、光照、有害气体检测电路，数据A/D转换电路以及系统的控制输出电路。通过系统的程序，软件部分主要完成以下几种功能：系统实时检测房间进入人数，并统计保存、实时键盘扫描子程序，检测通过键盘设定和修改系统状态初始值；系统定时采集房间环境中的温度、湿度、光照、有害气体含量的数据，实时显示在液晶屏上，通过软件中的数据比较程序，将采集回来的数据与设定数据相比较并能判断出数据是否正常，从而系统会采取相应的措施和报警；通过显示子程序，系统可以将数据、时间以及报警等信息显示出来。该系统的设计具有控制装置简单，成本低，易于实现等特点。 1.系统总体设计思路：
2.软件主流程图： 3.电路模块： 1、电源电路模块：LM2596系列是德州仪器（TI ）生产的3A 电流输出降压开关型集成稳压芯片，它内含固定频率振荡器（150KHZ ）和基准稳压器（1.23v ）， 器件便可构成高效稳压电路。提供的有：3.3V 、5V 、12V 及可调（-ADJ ）等多个
智能安防监控系统方案 一、系统要求 本系统全部安装在室外并要求达到以下功能： 1、对本地域的要点地区通过摄像机进行远距离观察，有异常时录 像。 2、对监控地域的围墙进行监控，防止非本地区人员从非正常渠道进 入本地区。 3、在房间内等地方设置双监探测器来探测已经进入的非法入侵人 员。 4、在发现非正常进入的人员后马上将告警上传至警卫值班室，并发 出声光报警信号提醒保安。 二、系统构成 根据以上系统要求，系统方案构成如图：
图1、系统方案 图中各器件名称及作用如下： 1、对射式红外报警器、双监探测器 对射式红外报警器属于主动式红外报警器，成对使用。其中一个发出红外光束，另一个接收红外线光束。当有物体将红外线光束遮蔽时报警器就产生告警。对射式红外报警器依据要监测的距离长短可以选用不同探测距离的型号，一般常用的有30m、60m、100m、150m几种。 双监探测器一方面通过被动接收人体红外线来产生告警，另一方面依靠自身主动发送的微波依靠多普勒效应探测移动的物体来产生告警，所以称为双监探测器。 2、数字硬盘录像机 数字硬盘录像机拥有视频录像，响应报警，遥控输出等功能。各红外对射报警器、双监探测器等的告警信号通过数字硬盘录像机的响应通知管理员已经发生告警，另外通过事先确定好的遥控关联功能来启动光电警报器，打开灯光并录像等功能。 3、警报器 警报器由报警主机控制发出声光告警信号，通知值班人员。 4、摄像机 摄像机用于采集现场视频图像，通过数字硬盘录像机后转换成数字信号再存储好硬盘上，同时数字化的视频图像、录像还可以通过计算机来观看和调用。摄像机根据不同的使用环境，不同的使用要求可以选配不同的种类，例如要求观察远距离的图像就需要大变焦倍数的望远型摄像机，如果要求夜晚也可以观察到图像可以选用有红外夜视功能的摄像机，在走廊等小范围地点可以使用成本较低固定的广角摄像机，在室外要使用带有防水密封的护罩来保护摄
毕业设计（论文）任务书 城南学院自动化（工业自动化）专业班题目室内环境参数监测系统设计 任务起止日期： 2013年 3 月 17 日～ 2013年 6 月 20 日 学生姓名奎文俊学号 201097250207 指导教师王玉凤 教研室主任年月日审查 院长年月日批准
一、毕业设计（论文）任务
注：1. 此任务书由指导教师填写。如不够填写，可另加页。 2. 此任务书最迟必须在毕业设计（论文）开始前一周下达给学生。 3. 此任务书可从教务处网页表格下载区下载
二、毕业设计（论文）工作进度计划表 注：1. 此表由指导教师填写； 2. 此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据； 3. 进度安排请用“一”在相应位置画出。
三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表 注：1. 此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各学院自行决定。 2. “组织纪律”一档应按《长沙理工大学学生学籍管理实施办法》精神，根据学生具体执行情况，如实填写。 3. “完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点，存在的问题与建议 4. 对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。
四、学生毕业设计（论文）装袋要求： 1. 毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订成一本（撰写规范见教务处网页）。 (1) 封面 (2) 扉页 (3) 毕业设计（论文）任务书 (4) 中文摘要 (5) 英文摘要 (6) 目录 (7) 正文 (8) 参考文献 (9) 致谢 (10) 附录（公式的推演、图表、程序等）(11) 附件1：开题报告（文献综述） (12) 附件2：译文及原文影印件 2. 需单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。 3. 修改稿（经、管、文法类专业）按顺序装订成一本。 4.《毕业设计(论文)成绩评定册》一份。 5．论文电子文档[由各学院收集保存]。 学生送交全部文件日期 学生（签名） 指导教师验收（签名）
基于语音识别技术的智能家居控制系统的 设计 基于语音辨认技术的智能家居控制系统的设计摘要 21 世纪经济快速发展，人们对物资文化的需求也愈来愈高。在信息科技的支持下，事物在朝着简单化、便捷化、智能化的方向发展。在此背景下应运而生而生的智能家居，正是信息时期的典型产物。 本文设计了1套基于语音辨认技术的智能家居控制系统，能够在客户端输入语音信号，完成对家居装备的控制，使得家居装备更加智能化。本文首先对语音辨认的相干理论知识进行了详细的论述，利用麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology, MIT）语音服务器完成对语音信号的特点提取和辨认进程，并且该服务器内有自动的高频噪声滤波器，避免声音信号产生失真现象。其次Zigbee模块完成了数据传输的功能，能够在网络拓扑较为稳定的家 居环境中实现对数据的传输，消耗的功率下降，本钱也较低。最后基于安卓手机到达控制家具的目的，在手机客户端输入语音信号以后，服务器将翻译出来的语音信息传递给后台，由手机通过无线网络传递给家居装备，从而到达传递控制指令的目的。最后本文在测试阶段对本文设计的基于语音辨认技术的智能家居控制系统进行了性能测试，测试结果良好，能够到达预期的目标。 关键词：智能家居；语音辨认；控制系统 Abstract With the rapid development of the economy in the 21st century, people＇s demand for material culture is also increasing. With the support of information technology, things are developing in the direction of simplification, convenience and intelligence. The smart home that emerged in this context is
本科生毕业设计（论文） 题目：人体行为检测与识别 姓名： 学号： 系别： 专业： 年级： 指导教师： 2015 年 4 月20日 独创性声明 本毕业设计（论文）是我个人在导师指导下完成的。文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明；其他同志对本设计（论文）的启发和贡献均已在谢辞中体现；其它内容及成果为本人独立完成。特此声明。 论文作者签名：日期： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解华侨大学厦门工学院有关保留、使用学位论文的规定，即：学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅；学院可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名：指导教师签名：日期：
人体行为检测与识别 摘要 人体行为检测与识别是当前研究的重点，具有很高的研究价值和广阔的应用前景。主要应用在型人机交互、运动分析、智能监控和虚拟现实也称灵境技术（VR)领域，对于研究人体检测和识别有着重要的意义。因为人的运动的复杂性和对外部环境的多变性，使得人们行为识别和检测具有一些挑战。对人类行为和检测的研究目前处于初级阶段，有待进一步研究和开发。 本文基于matlab人体行为识别和检测的研究，本文主要研究的是从图像中判断出目标处于何种行为，例如常见的走、坐、躺、跑、跳等行为的识别。从现有的很多主流研究成果来看，最常见的行为识别系统结构包括几个模块：目标检测、目标跟踪、行为识别。本文首先对图像进行判断是否有人体目标，识别出人体后对图像进行灰度化，在对灰度图像用背景差法与背景图像比对，最后，比对提取出的人体来判断人体处于何种行为。 关键词：matlab，肤色识别，行为检测
金融行业人脸识别智能监控系统方案 2010-08-03 目录 一、前言 (2) 1.1 安防体系概述 (2) 1.2 银行系统现状 (3) 1.3 科技介绍 (4) 1.4 系统框架 (4) 1.5 设计原则 (6) 二、智能识别监控系统 (6) 2.1 应用场合 (6) 2.2 系统功能 (7) 2.3 系统特点 (9) 2.4 系统结构与指标 (9) 三、A TM监控系统 (11) 3.1 背景 (11) 3.2 系统概述 (12) 3.3 系统架构 (12) 3.4 软件构成 (14) 3.5 实时监控 (15) 3.6 网络通讯 (17) 3.7 管理系统 (18) 3.8 面像分析处理 (18) 四、智能识别出入控制系统 (22) 4.1 概述 (22) 4.2 系统总体结构 (22) 4.3系统总体功能 (24) 五、大客户出纳身份鉴别系统 (26) 六、运钞车GPS定位系统（略） (27) 七、项目实施 (28) 八、结论 (29)
一、前言 我们可以对监控系统的发展作个归纳，目前的监控系统经历拉第一代模拟监控，第二代数字数字监控，正逐步过渡到第三代数字智能监控的过程。科技充分利用自己在面像识别领域的领先优势，结合人脸最显著的生物特征识别__人脸识别技术，率先推出的就是第三代的数字智能监控系统__智能监控系统，将是下一代监控系统发展的标志。 以银行为主的金融系统的安全防范具有典型的代表性，因此金融行业智能监控系统方案将着重从银行系统的具体应用出发。目前银行营业网点、库点是金融系统经济管理和安全技术防范的前沿阵地，其安全保障对社会与经济的影响都十分重大。特别是近年针对银行的犯罪屡屡见诸报端，手段也越来越多，更加隐蔽，技术性更高，对安防体系与破案手段的要求也越来越高。因此，为了加强银行系统营业网点的安全管理，各地银行都在逐步建设或完善安防体系，提高整体安全水平。 针对各地银行的自身现状，各地银行系统将对其所属总部及省、市网点安防系统进行改造，以使全行安防体系达到国内先进水平。据此，上海信宁科技有限公司结合自身技术与产品优势，向银行系统提供安防整体解决方案。 1.1 安防体系概述 广义的银行安防体系涉及许多方面，主要包括以下内容： ●营业网点安全： ?金库安全：防止内部人员作案，防止物理破坏作案；
基于骨骼数据的人体行为识别 摘要 人体动作姿态识别是计算机视觉研究领域中最具挑战的研究方向，是当前的研究热点。对人体动作姿态进行自动识别将带来一种全新的交互方式，通过身体语言即人体的姿态和动作来传达用户的意思，如在机场、工厂等喧闹的环境下，采用手势、动作姿态识别等人机交互技术能够提供比语音识别更加准确的信息输入。总之，在智能监控、虚拟现实、感知用户接口以及基于内容的视频检索等领域，人体动作姿态的识别均具有广泛的应用前景。该文首先简单介绍了人体动作姿态序列的分割，然后对人体动作姿态识别的方法进行了分类介绍，并对一些典型的算法的研究进展情况及其优缺点进行了重点介绍。 关键词：人体动作姿态识别; 人工智能; 隐马尔可夫模型; 动态贝叶斯网络; 模板匹配前言 人体姿态识别是计算机视觉的一个重要研究方向，它最终目的是输出人的整体或者局部肢体的结构参数，如人体轮廓、头部的位置与朝向、人体关节点的位置或者部位类别。姿态识别的研究方法应该说，几乎涵盖了计算机视觉领域所有理论与技术，像模式识别、机器学习、人工智能、图像图形、统计学等。到目前为止，已经有众多识别方法被提出，并且也取得了许多重要的阶段性的研究成果，但是以往的方法都是基于普通光学图像，比如常见的RGB 图像，这类图像容易受光照、阴影等外界变化的影响，尤其在环境黑暗的情况下无法来识别人体姿态，并且由于人体关节自由度大，及人的体型、着装较大差异性，常导致姿态识别系统识别率低。尽管有研究者利用多个摄像机获取采集的图像来获取人体深度信息以克服以上问题[1]，但是该类方法恢复的深度信息不是唯一的，而且计算量非常大，尤其是这种方法要求事先用人工对传感设备进行标定，而在选取场景中的标定物时，往往又会遇到实际环境操作困难的问题。 随着光电技术的快速发展，深度传感设备的成本逐渐降低，人们获取深图像的途径及方法也越来越多。该方向的研究也逐渐成为计算机视觉领域的研究趋势。具体原因包括：一方面，深度传感设备不仅操作简单，并且极大简化了普通摄像机的标定过程；另一方面，得到的深度图像由于直接包含了人体的深度信息，能够有效的克服普通光学图像遇到的上述问题。到目前为止，较有影响力的基于该类图像的人体姿态识别算法，应该是 Shotton 等人利用一种深度传感器 Kinect 来实时捕捉人体运动的算法，该算法虽然能够满足人们对识别系统实时性的要求，但其对硬件要求特别高，并且不适合低分辨率图像中的人体关节点提取，容易导致人体骨架扭曲。下文将具体陈述人体运动分析的主要用途和前人在不同时期对这些难题的处理办法。 主题 基于计算机视觉的人体运动分析不仅在智能监控、人机交互、虚拟现实和基于内容的视频检索等方面有着广泛的应用前景，更是成为了未来研究的前瞻性方向之一。Gavrila 总结了它的一些主要应用领域[2,3,4]，下面据此对其典型应用做出进一步的介绍。 智能监控(Smart Surveillance) 所谓“智能监控”是指监控系统能够监视一定场景中人的活动，并对其行为行分析和识别，跟踪其中的可疑行为(例如在一些重要地点经常徘徊或者人流密集的场合下突发的人群拥挤等状况)从而采取相应的报警措施。智能监控系统应用最多的场合来自于那些对安全
数据中心的供配电及其智能监控系统 中国IDC圈8月23日报道：由于本数据中心承担着多个省市的数据处理任务，因此对供电系统的可靠性要求极高。用电设备种类多。且大部分为一级负荷中的特另Ⅱ重要负荷，为确保供电的连续性，经过多方协商、比较和优化，最终确定了供电系统实施方案。 1供配电系统设计 1.1用电负荷的统计 a.动力负荷：空调制冷机组、精密空调机组、新风机组、给／排水泵、电梯、正压送风机、排烟风机等用电设备，按额定容量进行统计； b.照明负荷，按照度要求及单位容量法进行统计； C.对大型计算机及网络设备等负荷按单台安装容量进行统计； d.最终按需用系数法进行负荷计算。 1.2用电负荷等级的划分 a.一级负荷：大型数据处理用计算机及网络设备、消防用电设备（消火栓泵、喷洒泵、正压送风机、排烟风机、消防电梯、消防控制中心内的火灾报警控制器及联动控制设备等）、应急照明、保安监控系统、电话机房及计算机主机房精密空调设备等。 根据《供配电系统设计规范》（GB50052-95）中第2.0.1条要求，大型数据处理用计算机及网络设备应为一级负荷中特别重要负荷。 b.二级负荷：一般照明、客梯、生活水泵等。 C.三级负荷：送风机、排风机等一般动力负荷。 1.3供电电源 1.3.1 10kV高压电源
本工程高压采用两路10kV电源供电。两路10kV电源分别引自两个不同的上级变电站。两路电源同时供电、互为备用，当其中一路电源发生故障时，另一路电源能担负全部负荷的供电。1.3.2220／380V低压电源 1.3. 2.1正常电源 两台变压器低压侧母线之问设置母联断路器，采用单母线分段分列方式运行；应急母线段通过应急联络转换开关ARISE与主母线联络，当两段变压器母线均失电（即两路市电均发生故障）时，应急联络转换开关自动转换，启动应急电源柴油发电机组。 1.3. 2.2应急电源 a_柴油发电机组的设置：根据《供配电系统设计规范》（GB50052—95）中第2.0_3条要求，为确保一级负荷中特别重要负荷供电的连续性，除两路市电外，应提供独立于正常电源以外的应急电源（即第三路电源）。 因此本工程设有3台能够独立于正常电源以外的柴油发电机组，三台发电机组两用一备，经过双电源转换开关ArI'SE装置的投切转换，为大型数据处理用计算机及网络设备供电。 b.不间断电源装置UPS的设置：根据《供配电系统设计规范》中第2.0.4条要求，允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电池静止型不间断供电装置。因大型计算机主机及网络设备的允许断电时间为毫秒级，所以为确保其供电的连续性，本数据中心选用了在线“1+1”型并机冗余式UPS供电装置？。 1.4 10kV高压供电系统 1.4.1系统设计要求 两路10kV电源分别引自两个不同的上级变电站，10kV电源采用单母线分段方式运行，设母联断路器，平时两段母线同时分列运行，互为备用；当一路电源故障时，母联断路器手动投入，由另一路电源负担全部负荷。进线隔离车与主进断路器联锁，主进断路器与母联断路器联锁，但不可以在台主进断路器同时运行的情况下和高压侧发生短路故障（故障未排除）时，合上母联断路器。只有当主进断路器中任一台断开后才允许手动台上母联断路器。 1.4.2电器设备选型要求 高压断路器采用真空断路器，分断能力为25kA.在10kV开关柜内装设氧化锌避雷器，作为真空断路器操作过电压保护。真空断路器选用弹簧储能操作机构，采用110V铅酸免维护电池柜作直流操作、继电保护及信号的电源。
基于语音识别的家居智能监控系统
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内蒙古科技大学 本科生毕业设计说明书（毕业论文） 题目：基于语音识别的家居智能 监控系统 学生姓名： 学号： 专业：测控技术与仪器 班级： 指导教师：
基于语音识别的家居智能监控系统 摘要 智能家居系统大体而言可分为高层的信息娱乐网络和底层的数据采集与网络控制，在底层以微控制器为核心作为智能家居网络结点是目前智能家居的主要实现方式，语音识别技术在我国的研究成果也不是很高，但是用语音识别技术来与家居智能控制相结合是非常创新的。 本设计是采用AT89C52单片机为核心控制器的智能家居监控系统，系统通过无线nrf905作为信息传输媒介，将语音识别软件收到的具体指令发送至现场对单片机进行控制，从而控制家居的动作；同时现场单片机将数据通过无线发送至主控单片机，通过PC 界面实时监控家居各模块的运行状态。 该系统的功能模块分为：语音控制窗帘模块、温度检测模块、火焰检测模块和防盗报警模块。通过C#编程，在Microsoft Speech SDK的基础上实现对家具的智能监控，在PC机界面上直观的看到家居所有情况。 关键字：单片机；语音识别；nrf905；温度检测；防盗报警 Speech recognition-based smart home monitoring system
Abstaract Generally speaking the smart home system can be divided into high-level information and entertainment network，the underlying data collection and network control in the bottom to the microcontroller as the core as a smart home network node，this is the main achievement of smart home way，the speech recognition technology inour research is not very high，but the voice recognition technology to the home intelligent combination of the control is very innovative. The design is using AT89S52 MCU core controller intelligent home monitoring system，the system through wireless nrf905 as information transmission medium，that specific instructions received by the voice recognition software is sent to the scene to control the MCU to control the actions of home；at the same time the scene SCM data through the wireless sent to the host microcontroller，real-time monitoring via a PC interface home run of the module state. The functional modules of the system is divided into，the voice control the curtains module temperature detection module，the flame detection module，and burglar alarm module. On the basis of the Microsoft Speech SDK，C # Programming，intelligent monitoring of the furniture intuitive interface of the PC，see the home in all cases. Keywords: SCM；speech recognition；nrf905；temperature detection；burglar alarm 目录 摘要 ......................................................................................................................................... I
基于工控机智能体温人体检测系统解决方案 应用背景 随着全国各地防疫措施的迅速落实到位，企业复工、学校开学、园区景区开放，伴随着人员流动增大的状况，单一的测温系统很难满足城市、车站、社区、企业在控制人员出入等方面的需求。人员流动性大、聚集性高、疫情防控不得有任何放松，疫情防控测温是重重之重，对于人员密集的进出口采用手持设备检测效率低，容易交叉传播的问题亟待解决。 方案设计 人脸识别、体温检测、门禁一体机解决方案——具备实时精准测体温、佩戴口罩识别、预警和追踪高危人群等功能，可在园区、办公室、商场、地铁站、机场等人群密集的公共场所快速部署，以无接触的方式，随时掌控高危人群动态，用科技化的手段助力疫情防控。 总体架构 由人体测温设备、监测专网和疫情防控平台组成。 人体测温设备：采集人体温度、视频和抓拍图像 监测专网：采用专线构建疫情监测专网，确保疫情数据高速、可靠、安全传输。 疫情防控平台：提供视频监控、体温监测、口罩识别、人脸识别、疫情预警和趋势分析等功能，提供现场实时告警以及向管理人员推送预警信息以便疫情及时处理，同时提供接口，可向疫情监管平台上报疫情数据。
主要功能 视频监控：接入前端红外摄像头可见光视频，实现实时视频查看、历史视频回看及抓拍图片浏览等功能（图） 精准测温、多点筛查：精准的单点&多点高温智能追踪报警，快速找出比个追踪发热人群，自动报警，集红外与可见光于一体，监控效果极佳。 口罩监测：基于神经网络构建口罩穿戴检测算法，利用红外热成像摄机采集现场人员视频图像，通过深度学习算法检测口罩穿戴情况，系统将实时发出警告信息，同步推送告警消息给监督/安保人员进行处理。 人脸识别：针对未穿戴口罩人员面部画像，利用疫情防控平台进行人脸识别，锁定人员信息，进行精准管控。 疫情预警：利用疫情防控平台的疫情预警功能，将监测现场体温异常、未穿戴口罩的情况实时推送到现场、远端的监控中心和监管人员手机客户端，以便疫情的及时发现和处置。 趋势分析：构建面向疫情一张图应用，对疫情情况进行数据统计分析，多维度、多层次呈现办公场所和社区防疫画像，辅助防疫决策。
三维可视化机房数据中心智能监控管理系统随着计算机技术的迅速发展，数字交换技术的日新月异，计算机通信已经深入到社会生活并对社会经济的发展起着决定性的作用，而在这其中计算机机房数据中心作为载体更是整体生态链中的重中之重。尤其是近年来，云技术的突飞猛进，计算机机房数据中心所承受的压力越来越大:机房计算机系统的数量与日俱增，其环境设备也日益增多，机房环境设备(如供配电系统、UPS电源、空调、消防系统、保安系统等)，由于各类设备各自独立，如果没有统一的监控系统进行管理，主要是依靠值班人员的定时巡检来进行系统监控，由于值班人员知识面和安全管理的问题，值班人员不可能详细地检查每套系统，所以存在较大的安全生产隐患。 因此，为满足工作需要，提高机房维护和管理的安全性，北京金视和科技股份有限公司建立一套“可视化、智能化、远程化”的监控系统，为机房高效的管理和安全运营提供有力的保证。系统简介 三维可视化机房数据中心智能监控管理系统(3DDCIMMS)对机房实现远程集中监控管理，实时动态呈现设备告警信息及设备参数，快速定位出故障设备，使维护和管理从人工被动看守的方式向计算机集中控制和管理的模式转变。突破性的三维仿真技术是智能可视化数据中心建设的一个重要的组成部分，机房设备具有数量大、种类多、价值高、使用周期长、使用地点分散、缺少实时性管理、管理难度大等特点。全三维可视化监控平台，形象化的虚拟场景和真实数据相结合，增强机房设备、设施数据的直观可视性、提高其利用率。 系统特点 三维虚拟可视化平台 在现有资源管理系统数据库的基础上，以三维虚拟现实的形式展现数据中心的运行情况。实现可视化管理和服务器设备物理位置的精确定位。三维虚拟现实方式
抗干扰能力更强，经过测试发现，STC11L08XE 单片机比传统8051单片机的传输速度快8-12倍，更加适合使用于高速率通信、高抗干扰等场合。另外，此单片机的功率消耗很小且加密性更强，正常工作情况下的功耗为2mA ～7mA，操作简便，不需要外加编程器和仿真器就能实现在系统编程。 2.2 语音识别模块 LD3320为语音识别控制的主要部分，这个芯片在识别前不需要用户进行语音训练就能自动识别，所有的语音指令提前通过端口传输到芯片中并储存下来，并且用户可动态编辑这些命令，最多能够存储50条命令。当LD3320芯片采集到用户所发出的语音信号后，会与数据库中存储的命令进行对比，然后将最佳的匹配结果作为识别结果传输给单片机，单片机接收到数据之后执行相应的命令，控制由LED 灯模拟的家用电器开关。 LD3320芯片是一款集成语音识别、语音处理和外部电路 0 引言 本次设计包括硬件设计和软件设计两部分，主要实现语音信息采集与识别、语音芯片与单片机通信以及单片机输出端口控制。用户可以根据自己的意愿设置语音控制命令，识别成功后将数据传给单片机以控制由LED 灯模拟的家电开关。其中，电灯由蓝色LED 灯模拟，电视由红色LED 灯模拟，音箱由绿色LED 灯模拟，电风扇由螺旋桨小电机模拟。 1 系统构成 本次智能家居系统的设计的主要控制部分是型号为STC11L08XE 的单片机，语音指令的收集与识别利用LD3320来实现，再接上LED 灯、MIC、小风扇等外围电路构成一个完整的语音识别智能家居系统，达到语音控制的目的。指令信息信号由LD3320进行收集和识别，然后将所得数据传输给主控单元STC11L08XE，单片机读取到数据后将控制信息由I/O 口输出以控制外部LED 指示灯的亮灭。系统框图如图1所示。 2 硬件设计 硬件包括STC11L08XE 控制模块、LD3320语音识别芯片、麦克风的辅助电路、系统电源。 2.1 控制模块 控制模块采用STC11L08XE 单片机，相比上一代8051单片机，除了可以完全兼容传统的定时器0/1、指令代码、串行口等，它还具有众多优异的性能，比如，传送信号的速率更快、 基金项目：2018年国家级大学生创新创业训练计划项目(201810349005)。 图1 系统框图
人体行为识别技术 在计算机视觉领域中，人体运动行为识别是一个被广泛关注的热点问题，在智能监控、机器人、人机交互、虚拟现实，智能家居，智能安防，运动员辅助训练等方面有巨大应用价值。行为识别问题一般遵从如下基本过程：数据图像预处理，运动人体检测、运动特征提取、特征训练与分类、行为识别。着重从这几方面逐一回顾了近年来人体行为识别的发展现状和常有方法。并对当前该研究方向上待解决的问题和未来趋势做了分析。行为理解可以简单地认为是时变数据的分类问题，即将测试序列与预先标定的代表典型行为的参考序列进行匹配。通过对大量行为理解研究文献的整理发现：人行为理解研究一般遵从特征提取与运动表征、行为识别、高层行为与场景理解等几个基本过程。 特征提取与运动表征是在对目标检测、分类和跟踪等底层和中层处理的基础上，从目标的运动信息中提取目标图像特征并用来表征目标运动状态；行为识别则是将输入序列中提取的运动特征与参考序列进行匹配，判断当前的动作处于哪种行为模型；高层行为与场景理解是结合行为发生的场景信息和相关领域知识，识别复杂行为，实现对事件和场景的理解。【2】 1、行为识别的应用 从应用领域的分类来讲，可以将人体运动分析的应用分成如下几个领域： ①智能监控 这里所指的“智能”包含两个方面的含义。一种“智能”是指系统能够在一定的场景中检测是否有人的出现(如通过检测人脸的方法)防止只是简单的通过 运动目标检测所造成的错误报警(例如因为动物活动或者刮风摇动树枝等等而造
成误报)。另外一种“智能”是指系统能够监视一定场所中人的活动，并对其行为进行分析和识别，跟踪可疑行为(如经常在重要地点徘徊等等行为)从而采取相应的报警措施。通常把报警系统设置于银行、机场、车站、码头、超市、办公大楼、住宅小区等地，以实现对这些场所的智能监控。 ②虚拟现实 跟踪现实世界人的姿态，从而创建一个虚拟的仿真场景，实现人与这个虚拟世界的交互。该领域的具体应用涉及视频游戏、虚拟摄影棚、计算机动画等方面。 ③高级用户接口 指可以通过对用户手势的识别来代替传统的鼠标和键盘输入，从而实现人与计算机之间的智能交互。此外，通过对手势语言的理解，还可以进行聋人与计算机之间的手语交流。 ④运动分析 人体运动分析可以运用于基于容的视频检索领域。例如可以检索在运动会上单杠比赛中运动员的杠上动作。这样可以节省用户大量的查询视频资料的时间和精力。另外一种应用是用于各种体育项目中，提取运动员的各项技术参数(如关节位置、角度和角速度，等等)，通过分析这些信息，可以为运动员的训练提供指导和建议，有助于提高运动员的训练水平。此外，还可以用于体育舞蹈动作的分析，以及临床矫形术的研究等领域。 ⑤基于模型的视频编码 通过提取一定的静态场景中人物的形态特征参数和3D姿态参数，以较低的数据量对视频数据流加以描述，实现视频数据的压缩和低比特率传送。可以用于在因特网上展开远程视频会议以及VOD（Video-On-Demand）视频点播。