基于电力线载波的智能家居控制系统研究
2021-09-30 
本文摘要:章节 智能家居是以住宅为平台,兼具建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、管理、服务于一体的高效、舒适度、安全性、便捷、环保的居住于环境。 目前,智能家居控制技术主要分成有线方式和无线方式两种。 有线方式又可分成RS-485现场总线以及电力线等。RS-485和现场总线技术不存在布线困难、可扩展性劣等问题;无线方式虽然需要综合布线,但组网较简单,且更容易不受阻碍。

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章节  智能家居是以住宅为平台,兼具建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,集系统、结构、管理、服务于一体的高效、舒适度、安全性、便捷、环保的居住于环境。  目前,智能家居控制技术主要分成有线方式和无线方式两种。

有线方式又可分成RS-485现场总线以及电力线等。RS-485和现场总线技术不存在布线困难、可扩展性劣等问题;无线方式虽然需要综合布线,但组网较简单,且更容易不受阻碍。电力线载波通信(PowerLineCommunication,PLC)技术是指利用配电网中的电力线作为传输媒介,构建数据传送和信息互相交换的一种技术。将电力线载波通信技术应用于智能家居控制系统中,不仅增大了布线困难,而且合乎家庭网络通信的特点。

  1电力线载波通信及智能家居控制系统  1.1电力线载波通信技术  电力线载波通信是利用专用的调制调制芯片对数据展开调制,并读取到工频50Hz的电力线上发送到过来,然后再行接管、调制、完全恢复为数据的过程。  常用的传统高压电力线载波通信一般使用频带传输,利用载波调制将装载信息的数字信号的频谱搬移到较高的载波频率上。

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基本的调制方式分成幅值键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。随着电网结构的日益简单及人们对通信质量拒绝的大大提升,传统电力线载波通信方法已无法符合市场需求。

目前,电力线载波通信的常用技术有扩频通信技术、码分多址复用技术和向量频分复用技术。扩频技术又可以分成平序列扩频(DSSS)、跳跃频扩频(FH)、跳跃时扩频(TH)和线性调频(Chirp)等,有些使用抗干扰能力更加强劲的双频窄带技术来提升通信的可靠性。  1.2智能家居控制系统  智能家居控制系统掌控着家庭中各种设备的运营,如家用电器设备、灯光系统等的打开、重开及工作状态的调节,展开安防报警,以在网络上传输信息(主要为掌控信息以及一些物理量的参数)。

由此可见,对智能家居掌控网络实时性拒绝不低,但对信息传输的可靠性拒绝较高。这是因为它传输的信息是各种设备的掌控信息,错误信息不仅有可能造成设备的非正常工作,而且也不会造成设备的损毁。电力线载波通信技术具备传输速率低、抗干扰能力强劲等特点,可符合智能家居控制系统的拒绝。  智能家居控制系统整体构架,主要还包括家庭中心控制器、家庭网关和控制器。

家庭掌控网络是以高压电力线为物理通信介质重新组建的智能家居掌控网络,具备家电掌控、灯光掌控、安防报警等功能。家庭中心控制器(计算机)作为整个智能家居系统的核心,把外部网络与家庭掌控网络有机地相连,构建家庭掌控网络与外部网络的信息互通。家庭网关负责管理接管处置中心控制器印发的命令和遥控器的无线信号,并上载中心控制器拒绝的状态信息;同时,还要负责管理远程控制命令的检验。

控制器作为掌控网络的命令继续执行部分,已完成家庭网关印发命令的操作者。


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