基于物联网与云端技术的可视化智能发声门铃

王景双 黄鲜

摘要：随着科技的进步，以及智能家居产品系统的快速推进，众多智能安防品类不断出现在大众视野，这也源于人们日益加强的安全和隐私防范意识。本项目研究的可视化智能发声门铃便是针对家庭安防的智能产品。该产品安装简单，使用方便，功耗低，智能链接手机APP，能够支持更好的家庭门户管理，如：支持对家庭的开关门时间进行记录，能够监控和提醒老人小孩出门的时间，电子门铃功能，小夜灯功能，提醒主人开、关门功能等。

关键词：物联网;云端技术;可视化;智能发声

1. 可视化智能发声门铃对现代生活的影响

现在的人们对于安全越来越重视，各种防盗门、报警产品，应运而生。而由于现代外出打工的上班族和在家带孩子的空巢老人越来越多，所以传统门铃的作用已经落后于时代发展需求。于是结合移动互联网的特点，可以防盗、迎宾、沟通的可视化智能发声门铃有待创新研究。当有外人来时，为了确认外人的身份、保证外人的安全性，可以连接摄像头，用手机查看，方便又安全。所以可以防盗、迎宾的可视化智能发声门铃也越来越受到人们的欢迎，而在国外智能门铃已经发展成熟。

近几年来，随着智能家居的不断发展，作为智能家居重要部分的智能门铃也得到了很大发展，从目前形势看，智能门铃取代传统门铃已经成为时代发展的大趋势。因此，研究高性能、多功能的智能可视化电子门铃具有很大的社会价值和经济价值。在分析当前国内外可视化电子门铃系统发展状况的基础上，针对目前可视化电子门铃存在的零部件多，人体探测不精确，图像质量不高，主客间通讯不及时等缺点，设计了一款物联网与云端技术系统可视化智能发声门铃。

2. 可视化智能发声门铃研究的目标及目的

智能家居应用是未来物联网世界的一部分，它需要连接各种不同的传感器和人机交互，通过MCU微处理器进行信号处理和数据交互，并通过无线连接技术例如Wi-Fi/蓝牙连接到后台服务器实现云端服务。此类智能家居设计汇集了包括传感器检测，人机交互，语音采集等。随着智能家居的发展，人们的生活水平不断提高。对于智能门铃的需求也越来越多，更多的企业也加入了智能家具产业，当前国外的智能门铃行业已经越来越成熟，而国内智能门铃行业仍处于雏形状态。对于经济效益的产生造成了极大的正面影响。而当智能门铃发展越来越成熟，会对于社会安全带来极大的效益，社会安全也越来越趋向稳定。

3. 可视化智能发声门铃研究过程

本系统采用STM32F1芯片为主控芯片，并对其移植了UCOS-II操作系统，使系统运行更加稳定顺畅。除此之外，系统还有PIR、图像采集、音乐提示、存储、通讯5个子模块。

3.1項目研究前期阶段

调研目前可视化智能门铃的发展现状，了解当今社会的发展需求和诉求，对实地调研及查阅文献所收集到的资料进行整理、归类、总结、分析利弊，形成对本课题的科学认识与参考。对原有的资料和工艺进行对比分析，得出各自的不足和优势，结合本项目的主旨寻找整合路径。

3.2项目研究中期阶段

本项目在中期阶段，根据项目产品不同的专业分区，进行项目分工，根据对市场进行调研后的实施计划进行策划分析，为本项目的智能化门铃进行外观改良设计。对智能可视化门铃进行功能的完善设计，根据智能可视化门铃材质的考察结果，寻找工厂进行代加工生产等业务咨询，进行产品生产与推广流程研讨，并研究投入市场的可行性。同时需要对整体造型和内部构建系统进行设计分析，需要连接各种不同的传感器和人机交互，通过MCU微处理器进行信号处理和数据交互，并通过无线连接技术例如Wi-Fi/蓝牙连接到后台服务器实现云端服务。汇集包括传感器检测，人机交互，语音采集，而这几项技术都越来越成熟。本项目对门铃系统的人体探测部分做了改进，并给门铃系统加入GSM模块，使主客之间可以直接通过电话进行通讯。这样，使门铃系统的人体探测功能更加精确，也使得主客之间的通讯更加及时。

3.3项目研究后期阶段

项目后期为可视化智能门铃系统设计界面。修改并整理门铃外部结构和整体造型，模拟演示系统运行，验证功能能否满足使用者的现实需求。做到界面优美，操作简单，具有很高的推广价值，并且为智能门铃的发展提供一种新思路。本项目最终成果在功能上增加了门铃响时会自动闪烁，手机震动提示功能;在外观上进行了优化，使用起来更加的方便且美观。在性能上实现功耗低，增加电池容量，使得门铃使用时间更加持久。

4. 可视化智能发声门铃的现实意义

目前中国市场上对于智能可视化门铃的需求越来越大，经调研也有许多独居上班族与空巢老人会受家庭安全的困扰。该智能可视化门铃外形美观，小巧方便，且在功能上进行了优化，实用性强，投入生产会有一定的市场。可视化智能门铃可以依靠红外线技术，物联网、云端技术等等，能够实时传输到户主的手机上，而当门铃被拆时，会有被盗报警。这款可视化智能发声门铃搭载PIR人体感应传感器，能进行人形侦测报警，门铃响时可视频通话还可以选择变声，与门外人沟通，当有人在门外驻留时它也能监测并拍照。在夜晚，有红外线感应，夜晚也能轻松监测。

参考文献

[1]陈国栋，成皓，魏鸣.智能家居互联充满挑战，英飞凌祭出开发利器[J].电子产品世界.2021.

[2]王刚，李锦，卢新祥.基于嵌入式的安全门铃系统设计[J].电子测试.2020.

[3]侯凡博，田真真，王赛丽.基于51单片机的智能门铃系统设计[J].电子测试.2020.

作者简介：王景双（1981.1-），男，满族，辽宁大连人，硕士，大连科技学院讲师，研究方向：动画人才培养及创新创业项目指导;黄鲜（2000.9-），女，汉族，江西省抚州市人，大连科技学院在校本科生，研究方向：动画创作。

项目信息：S202113207001 基于物联网与云端技术的可视化智能发声门铃，省级创新训练项目。