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【電子發(fā)燒友網訊】萬物互聯(lián)的美好愿景與技術革新交織，譜寫出了一個最好的時代。無論是更為人文化的防丟系統(tǒng)、健康監(jiān)測、云家居、機器人管家，還是科技感十足的創(chuàng)新型智能自行車、智能鎖、智能洗衣機等等，物聯(lián)網諸多智能硬件創(chuàng)新應用正在大規(guī)模爆發(fā)。作為電子工程師的你，是否已經按耐不住智能硬件創(chuàng)業(yè)那顆躁動的心？
不如先動手做點東西！在一大波設計團隊撰寫方案、申請芯片、提交極具奇思妙想的設計作品，引發(fā)一眾看官熱烈圍觀。至此，由德州儀器聯(lián)合電子發(fā)燒友網舉辦的“物聯(lián)網創(chuàng)新應用設計大賽”已順利落下了帷幕。在此感謝德州儀器及其為電子半導體從業(yè)者提供的 TI Designs參考設計庫，讓那些承載著電子工程師夢想的創(chuàng)意在短短的幾個月內變成現實！
回顧本次大賽共有482個團隊（987人）參賽 ，其中388個團隊入圍總決賽，114個團隊提交了參賽作品。【詳情參考：TI物聯(lián)網設計大賽獲獎作品頁面 】。最佳殊榮花落誰家？故電子發(fā)燒友網編輯特收集在本次設計大賽活動中，評價最高且最具獨特創(chuàng)意的設計方案TOP 10及精彩DEMO演示視頻，以饗讀者，以期對你將來的產品設計帶來啟發(fā)或參考。
作為電子工程師的你，趕快過來“貨”比三家，哪款才是你的創(chuàng)意設計案“Dream Design”？你的智能硬件創(chuàng)業(yè)潛質幾何？或你有更好的創(chuàng)意設想？歡迎各位看官對本文羅列的十大智能硬件創(chuàng)意設計進行點評或討論。
TOP10 機器人管家Tom
創(chuàng)意團隊：郝旭耀、李超、陳洪磊
項目及思路簡介：由于家政機器人技術是一個匯集多學科交叉的系統(tǒng)，研發(fā)難度較大，而且國內家政機器人市場也屬于起步期，而國外一些成熟的家政機器人出口到國內售價一般都是很高，國內消費者很難接受。
目前，大多數機器人采用的是獨立的操作系統(tǒng)，對機器人的CPU要求很高，且機器人支持的外設很多，開發(fā)難度大，成本高。而本項目采用機器人系統(tǒng)結合智能手機和云計算方法減小了對機器人CPU的依賴，機器人管家的視頻采集，音頻采集，音頻輸出，以及人機交互都是通過智能手機實現。且使得系統(tǒng)各個部分獨立，模塊化，減小開發(fā)難度和成本。
機器人結構
TOP9 基于物聯(lián)網的大氣環(huán)境污染監(jiān)測系統(tǒng)
創(chuàng)意團隊：張克盛 段宇 高明
項目及思路簡介：基于ZigBee技術、GPRS技術、虛擬儀器等技術，構建基于無線傳感器網絡的大氣污染環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實現了對大氣中常見污染氣體的實時監(jiān)測與報警。本系統(tǒng)由遠程無線采集模塊，信息處理模塊構成，其中，無線采集模塊由SO2傳感器節(jié)點、H2S傳感器節(jié)點、NH3傳感器節(jié)點、PM2.5傳感器節(jié)點、PM10傳感器節(jié)點構成，并由協(xié)調器組建ZigBee網絡，實現對數據的遠程實時采集。信息處理模塊由嵌入式網關、上位機、及GPRS模塊構成，嵌入式網關對信息進行綜合采集及顯示，并構成局域網，實現局域網內上位機對數據的遠程采集，另外GPRS模塊與嵌入式網關相連接，可實現遠程用戶對數據的實時采集。另外本系統(tǒng)還配有與之對應的數據庫，可將采集的數據進行存儲。
系統(tǒng)整體方案
TOP8 搭載BLE的便攜式多功能心率血氧與運動監(jiān)護儀
創(chuàng)意團隊：焦迪 程燚睿 溫同同
項目及思路簡介：本次設計目的在于提供一個低成本便攜式血氧儀。可以方便攜帶和進行快速測量，當血氧值或心率低于預定安全范圍后將進行報警。此外，運動檢測可以有效地在人跌倒或者墜落過程中提供報警信息，對于老年人或殘障人士的健康防護有一定意義，所以本次設計中考慮加入運動檢測模塊。另外，SD卡作為大容量的便攜存儲設備，可以應用于該系統(tǒng)。例如，可以記錄大量數據信息用于醫(yī)生對長期病情的監(jiān)控掌握。
系統(tǒng)設計的模塊圖
測試現場
測試結果
TOP7 基于Zigbee的可穿戴式人體體溫心電監(jiān)測腕表
創(chuàng)意團隊：陳澤南
項目及思路簡介：本系統(tǒng)采用zigbee技術在病人與醫(yī)院之間建立了多病人體征監(jiān)測系統(tǒng)，由可穿戴腕表和監(jiān)護中心組成，醫(yī)生可以通過佩戴在病人手上的腕表遠程監(jiān)護病人的重要體征如體溫，心電，脈搏等，節(jié)省了醫(yī)院的人力物力。腕表基于德州儀器CC2530芯片設計，結合高精度傳感器采集體征數據，與監(jiān)護中心建立創(chuàng)新拓撲路由算法優(yōu)化的zigbee星型網絡，具有低功耗，實時監(jiān)護，數據準確及數據存儲的功能。
現場實際試用可穿戴式人體體溫心電監(jiān)測腕表
TOP6 大型儀器設備運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)
創(chuàng)意團隊：張勉 付清林 田秀兵
項目及思路簡介：一些高校開始注重培養(yǎng)學生的動手能力，進而引進了一些大型儀器設備，給學生們提供一個平臺。但是，學生在實際動手操作的過程中，難免會有失誤的地方，導致儀器損壞，一般情況下，需要對整個儀器進行故障排查，找出損壞的位置，這樣不但要耗費大量人力，而且效率還很低。因此，大型儀器設備運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)對于這些儀器來說非常有必要的，一方面可以監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，另一方面對于日后設備的維修點的查找也是必不可少的。
本大型儀器設備運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，就是利用現代電子技術、電磁感應技術以及計算機技術，在某些方面取代傳統(tǒng)的人工監(jiān)控系統(tǒng)大型儀器設備運行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)由硬件和軟件構成。系統(tǒng)硬件主要包括電流變化采集、模擬信號處理、單片機外圍電路、以及反饋處理等部件；系統(tǒng)軟件主要是C語言控制程序。
項目實物圖
TOP5 創(chuàng)意爆表的智能洗衣機
創(chuàng)意團隊：張永亮 張水賓 馬俊芳
項目及思路簡介：洗衣機已經步入尋常百姓家，智能手機也走入個人的生活，隨著科技的發(fā)展與物聯(lián)網技術應用的普及，智能洗衣機也必將走入尋常百姓家。本項目基于TI的SimpleLink WiFi CC3200 平臺，設計一套智能洗衣機演示平臺。通過CC3200實現智能手機與智能洗衣機的連接，利用智能手機對洗衣的各個參數進行設置，CC3200通過加速度計、溫度傳感器、CAP接口等讀取洗衣機的洗衣狀態(tài)、運行狀態(tài)、溫度信息、洗衣機轉速等信息，實現對智能洗衣機的控制與信息的反饋顯示。
1. 【PPT展示視頻】
2. 【精彩DEMO演示視頻】
項目設計原理圖
項目實物照片
TOP4 “聲鎖寶”智能鎖系統(tǒng)
創(chuàng)意團隊：孫景鑫 杜威望 楊蓮科
項目及思路簡介：2013年“支付寶錢包”攜帶“聲波支付”技術席卷全國，其所支持的如當面支付、AA付款、快遞打車等也都成為人們熱衷的應用。“聲波支付”帶來的便捷在于——使用戶出行、消費不再需要攜帶鈔票或銀行卡，手機已漸成為人們不能離身的工具，只要攜帶個人的智能手機，支付問題便可隨意解決。
從傳統(tǒng)出行必須攜帶的物品聯(lián)想到，以往比較使人們頭疼的必帶物品恐怕就是鑰匙了，一串串的鑰匙不但重量不輕，而且極為不美觀，有時讓人們行動也不太方便。若能將所有的鑰匙集成進手機內，必然帶來極大的便捷，這樣的功能具備后，出行便可以做到真正的只攜帶一部手機即可。
“聲波支付”技術實為近場通信傳遞密碼的技術，它不需額外的硬件支持，其相比于NFC、藍牙技術等都極具優(yōu)勢。利用聲波傳遞密鑰的功能并加以改進就可以完美的替代鑰匙。
APP操作示意圖
TOP3 基于CC2541的智能自行車碼表與踏頻計
創(chuàng)意團隊：許新楨，聶夢松
項目及思路簡介：近年來，戶外騎行越來越受到人們的喜愛。騎行愛好者在騎行時非常關注自己的騎行速度、騎行里程等信息，通常會使用碼表測量車速和記錄里程，安裝起來復雜又麻煩。這款基于CC2541的智能自行車碼表與踏頻計在氣門芯帽里集成藍牙和陀螺儀，直接將速度、里程信息通過藍牙傳給手機（騎行者的手機一般通過手機支架固定在自行車龍頭處，剛好可以作為顯示屏）。
電路板
碼表安裝效果圖
踏頻計安裝效果圖
TOP2 微信云家居
創(chuàng)意團隊：馬一華，孫雅文，陶思文
項目及思路簡介：隨著智能家居的不斷發(fā)展，對室內電器的控制系統(tǒng)也變得愈加便捷和友好。現階段基于 wifi 的家居控制方案主要是在室內對電器進行控制，終端連接路由對同樣接在路由上的設備進行控制，或是終端連接設備產生的無線信號，直接進行控制。
然而，這些方案無法在離開家的時候對家里的電器進行控制。比如，回家之前希望提前打開熱水器或是空調，或者離家之后想起電器沒關，遠程進行關閉。本項目融合了當下最流行的微信和云計算技術，使用微信對家庭設備進行遠程遙控。
TOP1 融入社交元素的BLE防丟器
創(chuàng)意團隊：張超，黃偉武
項目及思路簡介：遺失東西，丟失兒童、寵物等現象我們并不陌生，防丟器應用由此產生。而隨著技術的不斷更新，現有的防丟器和以往相比有極強的抗干擾性和穩(wěn)定性，功能也越來越多。
此次比賽設計的防丟器，能在自主開發(fā)的手機APP上顯示與防丟器之間的距離，并且可以設定距離，超過設定距離即報警。在物品尋找不到時，可以根據距離顯示尋回失物，以及通過手機APP令其蜂鳴器警報。且具備云端定位，物品丟失時，手機將記錄物品最后一次連接狀態(tài)下的GPS信息，并發(fā)布至云端。全民（已經安裝此APP的人）可以開啟“尋寶”功能，只要手機范圍內能搜索到設備的存在，即能獲取其信息并且聯(lián)系失主后獲得懸賞。該技術在應用方面非常節(jié)能，一塊硬幣大小的電池能用一個月至半年之久，同時還安全和廉價。在設計中，充分考慮了低復雜度、低功耗、低成本等特點。
實物照片
在萬物互聯(lián)的物聯(lián)網時代，各種關于物聯(lián)網的創(chuàng)意、應用正不斷地涌現。TI 聯(lián)合電子發(fā)燒友網舉辦歷時3個月的物聯(lián)網設計大賽在2014年12月落下帷幕，從寫方案到申請芯片再到創(chuàng)意實現，終于成就了以上作品！如此多的創(chuàng)意云集，想要聽聽各位技術大牛們有哪些經驗可以分享的嗎？點我，精彩繼續(xù)......
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