智能小区气象站的设计
摘要
针对于局部区域天气变化无常，而电视网络的天气预报不能实时告知人们身边的天气状况的缺陷，设计了一种采用太阳能和蓄电池互补供电系统、实时传送气象数据的智能小区气象站。智能小区气象站是一种小型自动气象站，能够可靠、准确地测量周围的风速、风向、温度、湿度、雨量和PM2.5，实时收集天气状况，然后通过显示控制台接受传感器发射过来的信号，并显示出来，同时也可以比较室内外天气状况给人出行提醒。
关键词：自动气象站；传感器；PM2.5；太阳能；
ABSTRACT
For the weather is great changeable in the local area, and the weather forecast of television or network couldn’t inform people around the weather conditions in real-time, we designed a complementary use of solar and battery-powered systems, real-time transmission of meteorological data intelligence community weather station. The Intelligent community’s weather stations is a small automatic weather stations, and can be reliably and accurately measure around the wind speed, wind direction, temperature, humidity, rainfall and PM2.5, collect real-time weather conditions, and then come to accept the signal emitted by the sensor display console and displayed, but can also compare the indoor and outdoor weather conditions give travel alerts for us.
Key word:automatic weather stations; transducer; PM2.5; the solar energy;
目录
摘要 .................................................................................................................................... I ABSTRACT ....................................................................................................................... II 1 绪论 .. (1)
1.1 研究背景及意义 (1)
1.2国内外研究现状和发展趋势 (1)
1.3 论文主要研究内容 (1)
2 系统的硬件设计 (3)
2.1 主控MCU的选择 (3)
2.2 传感器接口的电路设计 (3)
2.3 气象参数测试电路 (4)
2.3.1 雨量传感器接口 (4)
2.3.2风向、风速传感器接口 (5)
2.3.3温湿度接口 (5)
2.3.4PM2.5模块接口 (6)
2.4 GPRS数据传输电路 (6)
3 系统的软件设计 (7)
3.1 气象参数采集 (7)
3.2数据传输 (7)
4 结束语 (8)
参考文献 (9)
1 绪论
1.1 研究背景及意义
天气变化与人类的工作、生活息息相关，影响巨大，对气象的观测可以及时了解天气变化情况，为人类生产、生活提供指引。智能小区气象站是一个小型的自动气象站，它可以准确实时地监测小区周围的天气状况，并把这些信息及时的传达给小区的住民。美国加利福尼亚州海沃德市的戴维斯仪器仪表公司研制出了个人气象站。个人气象站可以很好地服务于那些拥有别墅式住宅的人们，但对于中国的大城市，住宅小区都是一栋栋高楼。很多人们对这种个人气象站的需求就不是很大。这不意味着人们不需要这种服务。如果小区能安装一个智能小区气象助手，为人们提供小区的天气状况，会使人们的生活更加舒适。而且与国内研制的手持气象站相比可以用更少的费用服务更多的人。
智能小区气象助手作为监测环境的工具还可以应用到其它地方，比如一些比赛场地，工作人员要对场地内的温度、风速、湿度、气压都要有精确及时的了解。一些酿酒商利用这些准确的气象信息决定何时对真菌和其他有害生物实施喷洒杀灭作业，种蔬菜大棚的农民也需要这种气象助手。
1.2国内外研究现状和发展趋势
加强防灾减灾体系建设，加快建立环境和地质监测预警体系，是国家在“十二五规划”中的一项重要内容[1]。这也要求我们对周围环境的实时监测。自二十世纪八十年代以来，芬兰、美国、日本等许多国家的地面气象观测网中就已普遍采用了自动气象站。1999年7月，我国引进芬兰VAISALA公司的5套自动气象站投入业务运行，这是我国首次将自动气象站作为正式观测使用，标志着我国地面气象观测进入了一个新的里程。同时，我国也加快了自行研制生产自动气象站的步伐，第一批于2000年1月1日起正式投入业务运行。目前，我国已普遍使用自动遥测气象站，实现了人工气象站与自动气象站的联合观测。
1.3 论文主要研究内容
智能小区气象助手随时收集天气“情报”，采集环境中各种资源信息。然后通过
无线传输装置将传感器接收到的信息发送到控制台，将它们显示出来。传感器模块主要有:温室传感器、光照强度传感器、紫外线传感器、风速仪、风向标和PM2.5检测仪组成。这些装置可以把收集而来的各类信息转换成为数字信号进而传输到单片机，通过液晶显示器显示。传感器模块可以通过太阳能电池板来供电。
Xs128[2]单片机是主要的控制模块，接受传感器模块传出的数字信号，并控制液晶显示屏显示。
温湿传感器[3]可以检测周围环境的温度和湿度。
GY-30数字光模块可以检测室外的光照强度。
编码器可以用来测风速，风向可以用电位器检测。
UV紫外线传感器能够将紫外线信号转换成可测量的电信号。
2 系统的硬件设计
智能气象站的系统硬件由 MCU 最小系统、 元素气象参数传感器(雨量、风力、风向、温度和湿度)电路和PM2.5测量模块、时钟模块、外扩闪存 (16K) 模块、按键、GPRS 数据传输模块、12864LCD 液晶显示电路、太阳能与蓄电池互补供电系统组成。系统结构框图如下：
图2 智能气象站系统
2.1 主控MCU 的选择
考虑到对传感器接收的信息的处理，I/O 接口的数量，以及采用蓄电池供电就考虑系统的功耗，选用xs128单片机或者CC2530可以满足基本的要求，Xs128单片机或CC2530是主要的控制模块，接受传感器模块传出的数字信号，并控制液晶显示屏显示。
2.2 传感器接口的电路设计
气象元素传感器包括雨量传感器、温湿度传感器和风力风向传感器，其中：雨量传感器和风力传感器的输出都是脉冲频率信号，温湿度传感器的输出都是模拟压量，风向传感器的输出是 TTL 信号。加上时钟电路(采用 SPI 接口)、GPRS 模块、液晶显示器(采用 SPI 接口)，I/O 端口显然不够，所以设计了I/O 接口扩展电路如图所示。其中，P1. 3 – P1.5作为芯片的片选，P1.0 – P1.2作为芯片内地址线，结合软件的扫描，即可实现对8个独立式按键的扫描、风向的判断和模拟量的轮流测量。需要注意的是，数字量的切换选用74HC151，为了使MCU 对信号的识别更可靠，最好在74HC151的输出端加一个74HC74整形；而模拟量的切换，选用CD4051，并在CD4051的输出加电压跟随。
太阳能与蓄电池
互补供电系统 稳压电路 12V 输出 12v 输出 5v 输出 I/O 接口电路 5元素气象传感器 PM2.5测
量模块 MCU 最小系统 GPRS 模块
12864LCD 模拟电压 风向输出
图2.2传感器接口电路图
2.3气象参数测试电路
由于气象站的工作环境恶劣，特别是在雷雨天气容易受强干扰信号影响，所以所有的气象元素传感器的信号都不能直接送人 MCU 进行采集，要加人隔离电路。
2.3.1 雨量传感器接口
本设计采用HA2012 雨量传感器。其工作原理是:承水口收集的雨水，经过漏斗注人计量翻斗一翻斗是用工程塑料注射成型的用中间隔板分成两个等容积的三角斗室。它是一个机械双稳态结构，当一个斗室接水时，另一个斗室处于等待状态，当所接雨水容积达到预定值时(这个值就是分辨率) ，由于重力作用使自己翻倒，处于等待状态，另一个斗室处于接水工作状态。当其接水量达到预定值时，又自己翻倒，处于等待状态。在翻斗两侧壁上各装有一个磁钢，两侧磁钢翻落处各有一个舌簧管。磁钢随翻斗翻动时从干式舌簧管旁扫描，使干式舌簧管通断。翻斗每翻倒一次，两个干式舌簧管便都接通一次送出一个开关信号(脉冲信号) ，开关信号的极性相反。
图2.3.1传雨量传感器接口保护电路和整形电路
2.3.2 风向、风速传感器接口
风速的测量选用 HA2010 风速传感器，其核心部件是霍尼韦尔传感器。该传感器采用传统的三杯式结构，风杯选用碳纤维材料，机械强度高，启动性好。工作电压
电容可以DC5 V -12V，最大功耗4W。风速输出的脉冲信号频率在0-200Hz 之间，C
5
吸收尖峰干扰风速传感器与MCU的连接如图。风向的测量选用HA2011风向传感器，其核心部件是磁阻传感器。该传感器采用传统的尾翼式低惯性风标结构。连接线共9条，其中1条公共接线，使用时接Vcc，另外8条线对应着正北、东北、正东、东南、正南、西南、正西、西北。图中的开关相当于磁阻开关。
图2.3.2风速、风向传感器接口保护电路和整形电路
2.3.3 温湿度接口
设计使用了HA2005A温湿度传感器。该传感器采用原装进口瑞士主芯片，工作电压 DC5V~24V，经调理电路转化为 0~2V模拟输出，响应速度小于1s。这两个量直接
接人MCU的A/D 转换输人端转换。为了防止太阳对仪器的直接辐射和地面对仪器的反射辐射，保护仪器免受强风、雨、雪等的影响，温湿度传感器完全包围在轻型百叶箱里面，仪器感应部分有适当的通风，能真实地感应外界空气温度和湿度的变化。温湿度传感器的输出接入CD4051的X0和X1。
2.3.4PM2.5模块接口
PM2.5的标准，是由美国在1997年提出的，主要是为了更有效地监测随着工业化日益发达而出现的、在旧标准中被忽略的对人体有害的细小颗粒物。PM2.5指数已经成为一个重要的测控空气污染程度的指数。利用PPD42NS粉尘传感器基于与粒子计数器相同的光散乱原理，通过采用独特的检测方法，将相当于单位体积内粒子的绝对个数作为脉冲信号输出，可以用来测量空气中PM2.5。
2.4 GPRS数据传输电路
GPRS(通用分组无线业务)是在现有的第二代移动通信GSM系统的基础上发展的一种基于分组交换传输数据的高效率方式，可无缝、直接的Internet无线IP连接。GPRS能够在一个发送实体和另一个或多个发送实体之间提供数据传输，这些实体可以是连接到另一个GPRS网络或者一个外部数据的网络终端设备，这样的优点尤其适用于间歇性、非周期性数据的传输;少量数据的频繁传输;较大容量数据的不频繁传输。因此以GPRS为基础的无线数据应用为气象站实现远距离的数据传输和实时监控提供了一种新的技术手段[4]。
设计中GPRS模块采用SIMCOM公司的GSM/GPRS模块SIM300。这是一款支持数字、语音、短消息和传真，处于睡眠状态时电流仅为3 mA的模块。模块工作电压为单电源3.3 V -4.6 V，模块工作温度为-20。C - +55。C，适用于室外安装。AT命令集大部分和SIM300模块兼容。通过标准的RS-232串行接口，用户可以用MCU通过AT命令完成对模块的操作，达到远程数据传输的目的。CC2530[5]的P0.2和P0.3为串行口线。
3 系统的软件设计
3.1 气象参数采集
雨量、风速的输出都是TTL标准的频率量，测量时分别经光耦接人CC2530的引脚P0.4和P0.6，由MCU进行计数即可;风向传感器的输出有8条，都是TTL信号，经光耦接入74HC151，再由74HC151 的输出端接人CC2530 的引脚P1.7，由CC2530编程对风向传感器的8条线进行扫描;温湿度传感器的输出都是0-2V的模拟量，接入CD4051，再由CD4051 的输出端接人CC2530的引脚P0.0，由CC2530编程对温湿度传感器进行测量。软件流程如图所示。其中图(a)为雨量和风速软件流程，图(b)为温湿度等模拟量的软件流程。
图3.1软件结构流程图
3.2数据传输[6-7]
单片机通过GPRS模块附着到通信运营商提供的GPRS网络，登陆到Internet并与连接其上的任意一台已知IP地址的PC机建立数据链路并进行全双工数据通信。这个过程的核心是GPRS模块作为移动终端连接GPRS网络，GPRS数据经SGSN(服务GPRS
支持节点)发往GGSN(网关支持节点),GGSN 对分组数据进行处理，再发送到Internet，最后再发送到指定IP的PC机。GPRS模块与GGSN的通信要符合PPP(点对点)协议，才可以接人Internet。单片机要实现把采集的数据通过GPRS远程发送，从终端底层到上位机的协议有串口驱动层、GPRS模块驱动、PPP协议层、IP协议层、TCP协议层和应用层。选用的MC391模块已经自带TCP/IP协议，使得数据传送的软件设计大为简化。简化后的编程环节是:单片机通过AT命令对GPRS模块进行连接、发送数据，应用层采用LabVIEW[8]编程通过IP地址登陆Interne接收数据。单片机上网、连接到指定IP地址的远程计算机到与远程计算机的收发数据的过程实现，都可以先通过串行调试助手进行，每发一条AT命令，都会返回一个正确或错误的信息。
4 结束语
本文设计开发了智能小区气象站系统能够实时周围环境的天气状况，并根据设定的控制模式和用户需求适当给出温馨的提示。智能小区气象站可以让人们更加了解自己周围的情况，对人们穿衣、出行和身体健康都会有很大的帮助。此系统采用太阳能和蓄电池互补供电系统具有节能、环保的特点。这个小型气象站可以检测局部地区的环境状况，可以为环境监测和治理发挥很大作用。
系统还存在一些不足，如果能够将测量到的信息共享到互联网上，就可以为更多的人们服务。但由于所学知识有限，不能够完成此设置。
参考文献
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文档可以编辑 智慧小区项目 建设方案 甘肃图博网络科技股份有限公司 2016 年04 月
目录 第一章我公司能胜任这个项目的优势 (3) 1.1 公司实力雄厚，可以根据客户需求量身定做软件； (3) 1.2 兰州本地公司，后期需求更改、维护等方便实施； (3) 1.3 我们可以无偿提供功能强大，质量优良的‘办公OA 系统’； (3) 第二章项目概况 (3) 2.1 建设背景 (3) 2.2 建设范围 (4) 第三章门禁人脸识别系统 (5) 3.1 系统概述 (5) 3.2 实现方式 (5) 第四章生活管家app (6) 4.1 系统概述 (6) 4.2 功能设计 (6) 4.2.1 生活缴费 (6) 4.2.2 缴费查询 (7) 4.2.3 故障报修 (7) 4.2.4 通知公告 (7) 4.2.5 个人中心 (7) 4.2.6 社区圈子 (8) 4.2.7 生活周边 (8) 4.2.8 银行生态圈 (8) 4.2.9 留言建议 (8) 第五章物业管理系统 (9) 5.1 系统概述 (9) 5.2 功能设计 (9) 5.2.1 系统管理 (9) 5.2.2 业主信息管理 (11) 5.2.3 财务管理 (11)
1.4收费管理 (12) 1.5App 管理 (12) 1.6报表管理 (14) 第六章实施方案 (15) 2.3实施计划（总工期 5 个月） (15) 2.4实施步骤 (15) 3.3前期准备 (15) 3.4设备采购 (16) 3.5安装测试 (16) 3.6用户培训 (16) 3.7项目验收 (17)
第一章我公司能胜任这个项目的优势 1.7公司实力雄厚，可以根据客户需求量身定做软件； 1.8兰州本地公司，后期需求更改、维护等方便实施； 1.9我们可以无偿提供功能强大，质量优良的‘办公OA 系 统’； 第二章项目概况 2.5建设背景 随着社会科技的进步和经济的迅猛发展，住宅小区在满足场所和 空间要求的同时，居住安全、信息互动、人文与科技共融共生的智能 化小区时代已经到来。智能小区为住户提供了一种安全、舒适、方便、快捷和开放的信息化生活空间，并依托先进的科学技术，实现小区物业管理、运行的高效、互动和快捷。 我国智能小区建设有了迅猛发展，各地房地产开发商所开发的住 宅小区智能化项目普遍受到购房者的青睐。但从总体上来说，由于各地之间经济水平差别较大，同时居民的经济能力也有较大差异，国内多数的居民小区开发仍停留在科技含量较低的水平，还远未达到完全的智能化。随着国民经济的快速发展，中国建设智能小区将是必然趋势，无论是开发商、系统集成商还是设备供应商，都将受益于其广阔
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重庆工程职业技术学院毕业设计（论文）任务书 任务下达日期：2017.5.8 设计（论文）题目：人工智能在物联网中的应用 设计（论文）主要内容和要求： 1.显示器件：引领TFT-LCD技术的创新和发展，致力于加快AMOLED、柔性显示、增强 现实、虚拟现实等新型显示器件及薄膜传感器件的进步。 2.智慧系统：以“物联网和人工智能”为主要方向，以用户为中心，基于在显示、人 工智能和传感技术优势，发展智能制造、智慧屏联、智慧车联、智慧能源四大物联网解决方案。 3.智慧健康服务：将显示技术、信息技术与医学、生命科技跨界结合，发展信息医学， 提供物联网智慧健康产品及服务。 教学团队主任签字：指导教师签字： 年月日年月日
重庆工程职业技术学院毕业设计（论文）指导教师评语评语： 成绩： 指导教师签名： 年月日
重庆工程职业技术学院毕业设计（论文）答辩记录
目录 摘要................................................... (1) 第一章目前人工智能技术的研究和发展状况......... . (2) 第二章显示器件事业技术应用 (2) 第三章智慧系统事业技术应用 (2) 3.1智能制造 (2) 3.2智慧屏联 (2) 3.3智慧能源 (2) 3.4智慧车联 (3) 第四章智慧健康服务事业技术应用.................... .. (3) 第五章目前人工智能发展中所面临的难题.......... . (3) 5.1计算机博弈的困难................... .. (3) 5.2机器翻译所面临的问题................... . (4) 5.3自动定理证明和GPS的局限.......... (4) 5.4模式识别的困惑 (5) 第六章人工智能的发展前景 (5) 6.1人工智能的发展趋势 (5) 6.2人工智能的发展潜力大 (5) 结束语 (6) 参考文献 (6)
家居智能总线式开关系统 系别: 电子工程系 专业: 应用电子技术 班级:应用电子（3） 完成时间: 10年5月
家居智能总线式开关系统 绪论： 智能家居最早是在20世纪80年代兴起于日本和美国，并在20世纪90年代进入我国，经过十几年的发展，特别是随着我国的住宅产业发展而迅速发展起来。而且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，人们 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。国内智能化更多地注重于整个小区智能化的建设。最早从做对系 统开始，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,短信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，小区只要做可视对讲或者综合布线就称得上智能化小区。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，更多地体现在家庭内部自动化。 关键字： 红外线，AT89C51，总线，双音多频DTFM,MT8880
目录 摘要与关键字 (3) 第一章课题描述 1.1课题简介 (3) 1.2系统功能要求 (4) 第二章系统设计 2.1方案论证与选择 (4) 2.2 智能总线式开关的设计 (10) 第三章硬件电路设计 3.1 通信结点电路 (19) 3.2电源电路设计 (31) 3.3 AT89C51芯片简介 (32) 第四章软件系统的设计 4.1 软件组成及结构 (37) 4.1.1 主机程序流程 (37) 4.1.2 分机程序流程 (38) 4.2 用普通I/O口控制MT8880的软件实现 (39) 4.2.1 MT8880初始化子程序 (39)
第一部分总体概述 1.工程概况 “某小区”位于XX市XX路。本次设计为职工住宅。 主要经济技术指标： ?小区周界形式：封闭型 ?住宅主体建筑：共计21栋，34个单元； ?总计户数：1772户。 2.智能化系统设计范围 “某小区”智能化系统按设计如下： 1) 视频安防监控系统 2) 访客（可视）对讲系统（含家居安防系统） 3) 车辆管理系统 4) 人行摆闸 5) 一卡通 3.智能化系统设计原则 ?系统设计必须以先进性、稳定性、可靠性为基本原则。保证整个系 统的长期正常运行，故障率低。 ?易操作性：在考虑系统技术的先进性的同时，还考虑系统的操作简 易性，使用户操作简便，将自动与手动有机结合、相互补充，力求 方便。 ?集成性和可扩展性：保证智能化各个子系统的集成和信息共享，总 体结构具有可扩展性和兼容性，并实现对各个子系统的分散式控 制、集中统一式管理和监控的目的，使整个智能化系统可以随着技 术的发展和进步，不断得到充实和提高。
4.系统的预期效果 系统建成后形成小区安防的二道防线，即： ?第一道：小区主出入口设置闭路电视监控系统摄像机，通过保安人员的尽职职守，可有效地对进入小区的人和车辆进行识别，通过人 防和技防的有效结合，构成了小区第一级安全防范网络。 ?第二道：单元门口，设有可视对讲门口机和门禁系统，配合闭路电视监控系统，进一步对来访者身份进行确认，组成小区第二级安全 防范网络。 5.智能化子系统结构简介 ?视频安防监控系统 ?前端设备：摄像机 ?信号传输：视频线缆；信号控制线；电源线 ?终端设备：DVR；矩阵；显示器 ?访客（可视）对讲系统 ?前端设备：住户室内可视分机；单元门口机；围墙机 ?信号传输：信号线 ?终端设备：管理机，软件 ?车辆管理系统 ?前端设备：自动挡车器；入/出口控制机 ?信号传输设备：信号总线；电源线 ?终端设备：一卡通发行器；对讲主机；停车场管理软件。 ?人行摆闸系统 ?前端设备：立式摆闸；入/出口控制机 ?信号传输设备：信号总线；电源线 ?终端设备：一卡通发行器；管理主机；
编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：家居物联网安全系统的研究 学院名称： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：
答辩组负责人： 填表时间：年月 重庆有电大学教务处制
摘要 物联网正在以超越“爆炸”的速度发展，其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势，以至于在第三届中国国际物联网（传感器网络）博览会上，家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一，家居系统产品或网络家居得以展示，物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。 随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟，考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题，例如“如何对住宅环境进行实时监测”，以及现有家居安全系统存在的局限性，一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点（CC2530芯片为主控芯片的开发板），一个用作协调器节点，一个用作终端设备；协调器负责组建网络，并维护网络，与PC电脑相连，终端设备负责控制各个功能模块的正常工作，并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。 本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究，另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。 【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络
目录 前言 (1) 第一章智能家居 (2) 第一节智能家居的概述 (2) 第二节国内外智能家居的发展状况 (2) 一、国内智能家居的现状 (2) 二、国内的相关政策 (3) 三、国外智能家居的现状 (3) 第三节智能家居中的安全问题 (4) 第四节本章小结 (5) 第二章基于物联网的智能家居系统 (6) 第一节物联网技术 (6) 第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7) 一、IEEE 802.15.4标准简介 (7) 二、ZigBee标准简介 (8) 第三节家居物联网安全系统的研究 (10) 一、家居物联网系统 (10) 二、系统安全问题的研究 (11) 第四节本章小结 (11) 第三章课题的硬件描述 (12) 第一节设计总框图 (12) 第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12) 一、CC2530芯片简介 (12) 二、CC2530最小系统组成 (14) 第三节功能模块介绍 (15) 一、温湿度检测模块 (15) 二、烟雾检测模块 (17) 三、人体红外探测模块 (18) 四、光敏传感器模块 (19) 五、显示模块 (20) 六、继电器模块 (22) 第四节本章小结 (23)
重庆理工大学 专业选修课课程考察报告《人类智能与人工智能的思考》 课程名称：《人工智能及应用》学生姓名： 学号： 提交时间：2016年12月12日
[摘要] 计算机技术的高速发展使得计算机的运算速度可以超过人脑的运算速度，同时出现了诸如进行人机对弈等高度智能的计算机，那么是否意味着人工智能能够达到或超过人类智能的程度呢？本文将对此进行分析、思考。 [关键词] 计算机；人类智能；人工智能；算法；思维 进入2l世纪，计算机硬件和软件更新的速度越来越快，计算机这个以往总给人以冷冰冰的机器的形象也得到了彻底的改变。人机交互的情形越来越普遍，计算机被人类赋予了越来越多的智能因素。伴随着人类把最新的计算机技术应用于各个学科，对这些学科的认知也进入了日新月异的发展阶段，促使大量的新的研究成果不断涌现。例如：“人机大战”中深蓝计算机轻松的获胜、人类基因组排序工作的基本完成、人类大脑结构性解密、单纯器官性克隆的成功实现等等。随着计算机这个人类有史以来最重要的工具的不断发展，伴随着不断有新理论的出现，人类必须重新对它们进行分析和审视。由于近几年生物学和神经生理学等许多新的研究成果的出现，对于人工智能与人类智能之间的关系引起了人们更多的思考。本文以比较的方法分析人类智能与人工智能二者的异同，并从马克思主义哲学的角度再次对人工智能与人类智能的进行了分析。 一、人类智能与人脑思维 我们知道所有的动物都有中枢神经控制系统，有了这一套系统也就有了思维。思维在不同的生物之间具有不同的功能，在低等动物中思维的作用更多的是本能控制，高等动物除了本能控制以外还有为适应环境所工作，人类思维则具有了改造环境所进行的工作。人类的思维起源于对周围事物的认识，最初是形象思维过程，等人们发现各个事物之间的相互关系之后，就开始了逻辑思维过程，随着对事物之间相互关系的分门别类和对周围世界认识的加深，又有形式逻辑，数理逻辑，抽象逻辑等等。人类自身的智能是人类思维活动中表现出来的能力，大脑是人类认知和智能活动的载体，思维是大脑对客观事物的本质及其内在联系的概括和反映。人类智能的也就是人类思维的结果。但是直到现在，科学家对于人脑的结构以及人脑的思维过程一直处于研究阶段，当然，随着时间的推移和科学技术水平的提高，有一天人类应该会破解自身的思维过程。
智能化小区系统 解 决 方 案 、
目录 前言 (3) 第一章电子巡更系统 (6) 第二章可视对讲系统 (11) 第三章自动停车场管理系统 (20) 第四章广播及背景音乐系统 (38) 第五章周界防范系统 (40) 第六章闭路电视监控系统 (44) 第七章物业管理系统 (58) 第八章电子显示屏系统 (66) 第九章 PDS系统 (75) 第十章家居智能控制系统 (88) 第十一章小区设备监控系统 (119) 第十二章项目管理 (130)
前言 1.智能小区的概念 智能小区其实是智能大厦、智能住宅和国内小区特点相结合而衍生出来的。随着自动控制技术、计算机技术、通讯技术的高速发展及其在建筑领域的应用，具有传统控制方式的大厦，从简单的综合布线、计算机网络，发展到整个弱电系统的集成，3A、5A型的智能大厦在国内不胜枚举。而智能住宅的概念源于美国，美国的智能住宅发展是最为迅猛的。继美国之后，欧洲、日本、新加坡等国家住宅智能化也得到了飞速发展。在我国，智能住宅这一概念推广较晚，但其发展的速度也很快，由于国内的住宅产业的特殊性，智能小区取代了智能住宅的概念，全国已建立了一些具有一定智能化功能的住宅和住宅小区。 随着智能化技术从大厦走向小区，迈进千家万户，智能小区的内涵也在不断地丰富和发展。那么达到一个什么样的标准或模式才可以称得上智能化小区或智能化家庭呢?最近国家建设部住宅产业化办公室提出了关于住宅小区智能化的基本概念，即：“住宅小区智能化是利用4C(即计算机、通讯与网络、自控、IC卡)技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境”。 2.智能小区的功能 智能小区的智能化系统功能设置，一般应该根据市场定位的不同（是中档还是高档？）对于智能小区安防和通讯网络是首先要考虑的问题。对于智能化大厦的功能，多数人们都比较熟悉。对于住宅小区，它的智能化并不是简单地将智能大厦中的一些功能应用进来，这并不能完全满足其要求。住宅有其特殊的方面，它需要将住宅内越来越多的设备，系统统筹管理，使其能具备智能化的功能，从而达到和创造舒适健康的环境，具备高度的安全性，具有良好的通信功能，包括语音、文字、图像的传输。因此，智能化小区最突出的特点就是信息服务，服务功能主要包括方便的管理、高效的监控和先进的通信方式。信息服务突出体现在计算机网络上，这对小区网络的硬件建设提出了要求，其实信息服务也就是大家常常听到的“数字化家园”、“数字家庭”要体现的核心服务。小区产品实现功能的方式，一般都是在小区内建立智能控制网络，利用此网络来实现家庭智能化和小区智能设备的集中监控，核心产品是家庭控制器。 智能小区是以家庭为单位，每个家庭在智能化后形成智能住宅，智能住宅是将家庭中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭安防装置，通过家庭总线连接到构建的智能控制网络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。这些功能都是通过家庭控制器来实现的，家庭控制器通过智能控制总线系统提供各种服务功能，能和住
某别墅智能家居系统设计 摘要 随着计算机网络技术和信息技术的进步，智能家居得到了前所未有的发展，居民对住宅的功能以及质量提出了更多、更高的要求，智能化住宅以其安全舒适、信息通畅、服务完善而深受住户们的喜爱，智能住宅成为现代化住宅的必然发展趋势。因此研究并开发出适合人们要求的智能化产品具有很重要的意义。 怎样把电气智能化，怎样安排家居格局，我们就涉及到了家居布线系统。家居布线系统就是把、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，为实现家具智能化提供网路平台。采用综合布线方式，使得家庭内部布线系统具有良好的扩展性和可升级性，满足不同用户现在和未来的需求。 本论文设计的智能家居布线系统能充分实现以下功能： 1.将住宅内的控制系统、安防系统等系统连接起来，并让它们能够正常的工作； 2.新型的布线系统让住宅更加的美观； 3.让我们的住宅时刻处于一个安全的状态。 智能家居布线系统须遵循TIA/EIA 570-A家居电信布线的国家标准。布线系统是实现连接功能是由配线箱进行连接，然后再分配到各个功能模块，让功能模块发挥自己的功能。 关键词：智能家居自动化,自动控制,信息化和智能化,家具综合布线
ABSTRACT Along with the puter network technology and information technology progress,intelligent household got unprecedented development,residents of residential function and quality put forward more and higher demand,intelligent residential to its safe and fortable,information unobstructed,and perfect service and favored by residents of the love,intelligent residential bee modern residential trend.So the research and the development of a suitable for people to requirements of the intelligent product has important significance. Household telephone wiring system,cable TV,puter network,audio-visual systems,the family of the automatic control system of unified planning,layout and wiring for realizing the centralized management,providing a network platform,intelligent https://www.doczj.com/doc/d214431603.html,ing the prehensive wiring,internal cabling system has good family the expansibility and scalability,meet different users of the present and future needs. In domestic and abroad existing intelligent home control system are studied and analyzed,the bination of domestic intelligence changes household to actual requirements standards,puts forward a set of multifunctional smart home wiring system design scheme. This thesis design intelligent household wiring system can fully realize the following functions: 1.Will inside the residence control system,secutity links up and allow them to normal work; 2.Type of wiring system to make the house more beautiful; 3.Make our housing moment in a safe condition. Intelligence lives in wiring system must follow TIA/EIA 570-A household telemunication wiring national standards.Wiring system is to realize the connect function is connected by wiring kit is included as standard,then assigned to each function module,make function module play to one's own function. Keyword:intelligent household automation;automatic control;information and
摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制
Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
研究生课程论文 人工智能前沿 论文题目:人工智能技术在求机器人工作 空间的应用 课程老师:罗亚波 学院班级:汽研1602班 学生姓名:张小涵 学号:15 2016年10月
人工智能技术在求机器人工作空间的应用 摘要 人工智能的发展迅速,现在已经渗透到机器人的全方位分析与机器人的工作空间的计算中,其对机器人的应用起着越来越重要的作用。元素限制法由三个限制元素构成,分别为杆长限制、转角限制、连杆的干涉。在初步确定限制元素后即可得到边界条件,即可得到工作空间。圆弧相交法由运动学反解过程、工作空间的几何描述以及工作空间的计算过程组成。两者各有其优缺点,都就是可取的求工作空间的方法。 关键词:人工智能元素限制圆弧相交工作空间 Abstract With the rapid development of artificial intelligence, it has been applied to the analysis of the robot and the working space of the robot、It plays a more and more important role in the application of the robot、The element restriction method is composed of three elements, which are the length of the rod, the restriction of the angle and the interference of the connecting rod、 Boundary conditions can be obtained after the preliminary determination of the limiting element、 The arc intersection method is composed of the process of the inverse kinematics of the kinematics, the geometric description of the working space and the calculation process of the working space、 Both have their own advantages and disadvantages, are desirable for the working space of the method、Key words: artificial intelligence element limit arc intersection working space
智能小区可视化服务平台 建设方案 **公司
目录 一、项目背景 (3) 二、项目整体建设方案 (4) 1、平台概述 (4) 2、平台功能设计 (5) (一)、网站架构 (5) 1.1新闻资讯 (6) 1.2交通服务................................................................................... 错误！未定义书签。 1.3医疗服务 (19) 1.4学区教育 (23) 1.5便民服务................................................................................... 错误！未定义书签。 1.6网上营业厅 (32) 1.7居家安全 (33) 三、项目技术方案 (35) 1、主要技术创新点 (35) 2、产品实现的技术路线 (36) 二、平台运营服务推广模式 (36)
一、项目背景 在当今高科技迅速发展的时代，提供一个安全、舒适、便捷、节能、高效的生活和工作环境，已成为广大业主的一致要求，只有设计完整的小区智能化，才能建成先进的智能建筑。智能建筑目前已成为小区智能化发展的必然趋势。小区的智能化系统从简单的楼宇对讲系统逐步发展到综合布线、计算机网络、小区公共安防系统、小区设备管理自动化系统以及物业管理系统，从单一的系统发展到多个智能化系统并且要求各个系统要形成有机的整体，进行系统集成。智能住宅是有美国首先提出，在欧洲、北美、日本、新加坡等地方得到迅速发展，我国起步较晚，但由于目前房地产的迅速发展和国家产业政策的调整，集成商的推动，智能小区得到飞速发展。 根据《**市服务业“十二五”发展规划》中提出的“加快社区服务电子化进程。加快社区基础设施改造，推进社区服务功能信息化，大力推广智能化的社区居家养老呼叫服务体系，进一步完善便民信息服务网络”进行了本项目设计。 小区智能化是指通过利用现代通信网络技术、计算机技术、自动控制技术、IC卡技术，通过有效的传输网络，建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息服务系统、物业管理系统以及家居智能化组成的"三位一体"住宅小区服务和管理集成系统，使小区与每个家庭能达到安全、舒适、温馨和便利的生活环境，最终目的是使每个住户得到满足其需求的最佳方案。按照国家《智能建筑设计标准》
摘要 智能家居系统采用电子传感技术、计算机技术和信息传输技术，对用户提供全方位的服务，同时对住房内情况进行实时监控和管理。它包括家庭内部信息传输系统、家庭报警、显示系统及智能传感/执行设备等几个部分。 本文所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、智能报警和通讯报警等。本文将整个系统分为主机部分和分机部分，以AT89C51单片机为主控器件，两部分之间通过无线通讯模块进行数据交换。 主机部分是系统的核心部分，通过键盘输入模块对系统温湿度的进行初始化设置，并利用LCD显示模块对室内状况进行实时显示，本部分还具有温湿度控制和煤气阀开关控制的功能，对于异常情况，系统可通过声光报警模块进行报警提示，情形严重的可通过电话拨号模块通知用户、物业或相关部门。 分机部分是系统的监测部分，主要是通过温湿度传感器、气体传感器和烟雾传感器对室内信号进行采集，并通过无线通讯模块PTR8000将信息传送给主机，实现对家居的智能控制。 通过本文的研究，使得整个智能家居控制系统得到了进一步完善！ 关键词：AT89C51；智能控制；传感器；无线通讯
Abstract Intelligent home system uses electronic sensing technology, computer technology and information transfer technology to provide a full range of services, and at the same time to monitor the situation of housing and real-time management. It includes family information transmission systems, home alarm, display system and intelligent sensor / equipment such as the implementation of several parts. The intelligent home control system made in this article including an indoor information intelligent monitoring, input and display real-time, intelligent alarm and communications alarm. It is divided into host part and extension part, and make the AT89C51 single-chip as the main control unit, the two parts exchange data for each other through the wireless communication module. The host part is the core of the system, initialize the temperature and humidity settings through the keyboard input module of the system, and use the LCD display module for the real-time display of indoor situation, this part also have the control functions for temperature, humidity and gas valve switch, for anomalies, the system also can alarm by sound and light alarm module. For the serious situation, the system also can inform the users, property or related sectors by telephone dial-up module. Extension is the monitoring part of the system, it collect the indoor signal through temperature and humidity sensors, gas sensors and smoke sensors, and transport the information to the host through wireless communication module PTR8000 , to achieve Intelligent control of home. Through the study of this article, the entire intelligent home control system has been further improved!
内蒙古科技大学2014/2015 学年第一学期《人工智能》结课报告 课程号：76807376-01 考试方式：结课报告 使用专业、年级：计算机应用2012-3,4 任课教师：陈淋艳 班级：12级计算机3班 学号：1276807336 姓名：王志鹏
目录 前言 (3) 一、专家系统简介 (4) 二、关键字： (5) 三、专家系统概念和理论 (6) 四、专家系统的发展概况 (7) 五、专家系统的应用分析 (8) 六、专家系统的发展前景 (12) 七、专家系统的总结 (13) 八、学习心得 (14) 参考文献 (15)
前言 人工智能是经过40多年发展起来的一门综合性学科，它旨在研究如何利用计算机等现代工具设计模拟人类智能行为的系统。在众多的人工智能应用领域中，专家系统是30多年来发展起来的一种最具代表性的智能应用系统，它旨在研究如何设计基于知识的计算机程序系统来模拟人类专家求解专门问题的能力。专家系统是人工智能中最活跃的一个分支，是人工智能发展最重要的推动力。 由于人类对自身的思维规律和智能行为仍在探索中，因此，人工智能与专家系统仍然是一门开放的年轻学科。近几年来，人工智能与专家系统的研究越来越深入，新的思想、新的理论以及新的方法与技术不断涌现，新的研究成果不断充实着这一研究领域，尤其是模糊逻辑与神经网络及其结合的研究已成为当前人工智能或智能模拟的重要研究方向，学术论文数以千计，应用成果迭出。
一、专家系统简介 摘要:自从1965年世界上第一个专家系统DENDRAL问世以来，专家系统的技术和应用，在短短的30年间获得了长足的进步和发展。特别是20世纪80年代中期以后，随着知识工程技术的日渐丰富和成熟，各种各样的实用专家系统如雨后春笋般地在世界各地不断涌现。构建专家系统用到的思维方式可能是各种认知工具中最难的,因为它需要形式推理与逻辑推理,建构专家系统需要智力上的参与和挑战。本文首先介绍了专家系统的概念和理论及发展概况，并着重分析他们的应用和发展前景。
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Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information important part of the social information development .The networking because of its the design concept of trying to use easiest way to deliver .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the of software and features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
智能小区电气设计方案 智能小区电气设计方案 前言： 作为人类生存基本需求之一的住宅，已逐步向小康型发展。随着生活水平提高和科学技术发展，越来越多新型智能住宅小区已成为住宅建设的热点。 目前兴建的智能化住宅小区多为数幢多层或高层住宅楼组成，家用电器，通信设备与安保防灾等设备在家庭中功能综合一体化，各电子设备的广泛采用，对电气的安全设计也提出一些新的要求。下面将主要部分介绍如下： 1、楼宇自动化控制系统 1.1基本功能 1.1.1对建筑设备进行控制、监视和测量，以实现设备最优控制为中心的过程控制自动化；以完成预防和控制为中心的防灾自动化； 1.1.2对控制器、远程终端单元的监控； 1.1.3操作者人机界面； 1.1.4被监视建筑设备在CRT上的视频显示集成； 1.1.5数据采集和历史化； 1.1.6警告管理 1.1.7趋势分析 1.1.8报告生成 1.2开放功能 楼宇自控系统应具备基本的开放功能，包括对ActiveX、DDE、ODBC、API、Access 等标准技术均可实现无缝连接。系统可实现与这些系统的通讯，从而实现有关的联动控制以及方便物业管理和系统集成。 1.2.1系统控制器配置原则： 控制器配置应遵循以下原则，否则将被认为是重大技术偏离，可能作为废标处理：系统应采用中央站为核心，DDC与中央站实现数据通信。DDC应设在受控对象附近，按功能和管理类别实现区域划分，每栋楼的送排风、给排水、照明和电量计量分别采用各自独立的DDC进行控制，即每栋楼至少配置4个可独立运行的DDC控制器。其中计量用DDC应提供24小时不间断电源。系统共设置29个区域（室外照明为独立的区域），每个区域可独立管理。每个可独立运行控制器的控制点数应小于120点，使系统的故障产生的影响可控制在一定范围内。控制器I/O点应具有一定的冗余，各类型I/O点的预留量不小于15%。控制应采用标准的模块化设计，控制器应具备标准的开放协议如LON通信协议。为保证单个设备的维护不影响其它设备的运行，所有模块应支持热插拔功能，更换或维护单个模块不影响同区域其它设备运行。 1.2.2系统控制及监控内容： VRV空调机组；变配电系统；照明系统；电梯系统；给排水系统。 （1）VRV空调机组系统。 通过VRV机组通讯接口实现以下基本监控内容：启／停状态；故障报警；电量计量。通过设置环境温度传感器接入DDC，检测环境温度。 （2）通风系统 风机基本监控内容：送排风机启/停状态；送排风机故障报警；送排风机开关控制；地下车库CO监测。 （3）变配电系统
重庆理工大学 专业选修课课程考查报告 《AI的发展与未来》 课程名称：《人工智能及应用》 专业：软件工程 学号： 学生姓名： 提交时间：2017年5月5日
进入人工智能 人工智能的话题，在近年尤其火热，很多人是因为在2016年看到AlphaGo打败了世界围棋冠军李世石。这使得大家对人工智能非常感兴趣，同时也有很多人思考人工智能是否应该继续无节制地发展下去？人们会担忧将来人工智能发展到一定的高度可能会取代人类。包括霍金、比尔·盖茨这样伟大的人物也怀疑人工智能。 我们谁都无法下结论说到底该不该发展人工智能，所以我们先来了解一下什么是人工智能，否则我们只会在对人工智能的恐惧中无法获得理性认知。 人工智能似乎没有明确的定义。人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作[1]，这是美国麻省理工学院的温斯顿教授认为的人工智能。人工智能大概来说可能是有几个部分，首先是感知，感知是包括视觉、语音、语言；然后是决策，做一些预测，做一些判断；那当然如果你要做一套完整的系统，就像机器人或是自动驾驶，它会需要一个反馈[2]。 人工智能的发展 通过了解人工智能发展的主要里程碑，可能会更加直观的了解人工智能。在感知方面，比如我国的科大讯飞。该企业使命是让机器能听会说，能理解会思考；用人工智能建设美好世界[3]。正如他们的企业使命，讯飞语音识别软件现在已经能听懂人们所说的，而且正确率相当高，如果要打很多字完全可以不动手，直接念一遍就都以文字的形式输出来。以前电视里播的现场直播都是没有字幕的，现在已经可以在直播的时候也可以看到实时字幕。可见语音识别给我们带来了巨大的便利。还如微软的小冰，你可以在微信关注她，并且同她聊天，还可以和她语音聊天，她甚至可以为你唱歌。现在小冰会的东西越来越多，也越来越智能。 决策方面，从早期MicrosoftOffice里的工具到Google广告的推荐，然后到金融行业的很多智能决策公司的出现，进步迅速。现在的gamil，有时候收到email，Google会跳出来问要不要发回复，有时候它连回复都帮你写好了，而且写的很精确。这也是人工智能的体现。可能以后我们讲话都不用，助理能帮我们搞定。最后是反馈，比如无人驾驶汽车，它通过车载传感系统感知道路环境，并根据感知所获得的道路、车辆位置和信息，控制车辆的转向和速度，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的。从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。 深度学习及其应用领域 提到人工智能就不得不提深度学习，它是一种神经网络，它的特点是使用了多层网络，能够学习抽象概念，同时融入自我学习，而且收敛相对快速。收敛快速可能是一种技巧，不见得是一个理论，但是有一批人通过它解决了很多重要的问题。简单的来说，如果我们有很多笑脸，然后我们把笑脸的像素输入到一个神经网络里面去，最后你那儿希望让机器能识别这是姚明，那是马云，但是因为你这个深度学习的网络很深，要一次性学会这么多也会比较困难，所以就需要用到一个比较快速收敛的技巧——自我学习。通过自我学习，机器会逐步从大量的样本中逐层抽象出相关的概念，然后做出理解，最终做出判断和决策。深度学习或者是任何的机器学习，它是不是超越人类的能力表现，如果超越的话，可能很多应用就会产生。比如在机场，如果机器识别人脸的准确度超过人，那么那些边防的人就可能不需要那么多。这并不是说机器不会犯错，而是说既然人不能比机器做的更好，那不妨就用机器取代。