一種基于電力載波的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能家居系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于電力載波的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前智能家居的主要設(shè)備組網(wǎng)以及系統(tǒng)集成應(yīng)用的方法主要有以下三種技術(shù):總線技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)以及電力載波技術(shù)。
[0003]總線技術(shù)的主要特點(diǎn)是所有設(shè)備通信與控制都基于一條總在線，是一種全分布式智能控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其產(chǎn)品模塊具有雙向通信能力，以及互操作性和互換性，其控制部件都可以編程。其優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)成熟、系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠性高，應(yīng)用也比較廣泛，但一般設(shè)置安裝比較復(fù)雜，造價(jià)較高，工期較長(zhǎng)，只適用新裝修或?qū)εf房進(jìn)行改造需要重新布線的用戶，且后期需要專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)。
[0004]無(wú)線通信技術(shù)眾多，目前已經(jīng)成功應(yīng)用在智能家居領(lǐng)域的無(wú)線通信技術(shù)方案主要包括:射頻(RF)技術(shù)(頻帶大多為315和433MHz)、IrDA紅外線技術(shù)、HomeRF協(xié)議、Zigbee標(biāo)準(zhǔn)、Z-Wave標(biāo)準(zhǔn)、Z-world標(biāo)準(zhǔn)、X2D技術(shù)等。無(wú)線技術(shù)方案的主要優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需布線，安裝方便靈活，而且根據(jù)需求可以隨時(shí)擴(kuò)展或改裝。而無(wú)線通信最大的缺點(diǎn)也是顯而易見，當(dāng)幾十個(gè)無(wú)線節(jié)點(diǎn)堆在一起同時(shí)發(fā)送信號(hào)時(shí)，無(wú)線通信的穩(wěn)定性、穿墻能力、通信距離、抗干擾能力、以有及通信的安全性，無(wú)不考驗(yàn)著每個(gè)基于無(wú)線通信技術(shù)的智能家居的廠家。
[0005]電力線載波通信是利用專用的調(diào)制解調(diào)芯片對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，并加載到工頻50Hz的電力線上發(fā)送出去，然后再接收、解調(diào)、恢復(fù)為數(shù)據(jù)的過程。電力載波通信技術(shù)和無(wú)線一樣，可以免布線，卻沒有無(wú)線那種信號(hào)穿墻能力不足的缺點(diǎn)，它充分利用現(xiàn)有的電網(wǎng)，兩端加以調(diào)制解調(diào)器，直接以50Hz交流電為載波，再以數(shù)百KHz的脈沖為調(diào)制信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)的傳輸與控制。
[0006]另外電力載波通信信號(hào)可通過阻波器隔離，不僅可有效地隔離干擾源，更可以保證通信數(shù)據(jù)的安全。電力載波技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯，成本低、有現(xiàn)成的電源線、一線兩用，價(jià)格低廉，延伸方便，不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電力線，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，即充分利用現(xiàn)有的電力網(wǎng)，便能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)家居智能化的改造，只要有供電網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境就能夠使用。
[0007]綜上所述，從技術(shù)和成本角度，電力線載波通信技術(shù)更具優(yōu)勢(shì):電力載波通過電力線傳輸信號(hào)，所以不會(huì)像無(wú)線那樣產(chǎn)生對(duì)身體有害的射頻干擾；電力載波用現(xiàn)有的電力網(wǎng)便能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)家居智能化的改造，無(wú)需額外布線，成本更加低廉；電力載波安裝調(diào)試簡(jiǎn)單，用戶只需換個(gè)開關(guān)即可實(shí)現(xiàn)智能控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明目的:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種設(shè)計(jì)合理，安全簡(jiǎn)便的基于電力載波的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，能夠省去布線的繁瑣，提高系統(tǒng)的靈活性。
[0009]技術(shù)方案:一種基于電力載波的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括ARM控制器，連接所述ARM控制器的USB Host接口模塊、網(wǎng)絡(luò)芯片、UART接口模塊，還包括220V電力線、若干控制節(jié)點(diǎn)、手機(jī)客戶端、PC端、USB WIFI模塊、RJ45接口模塊、電力載波通信模塊；所述USBWIFI模塊連接USB Host接口模塊，所述RJ45接口模塊連接網(wǎng)絡(luò)芯片，所述電力載波通信模塊連接UART接口模塊，所述手機(jī)客戶端通過WIFI連接到所述USB WIFI模塊，所述PC端連接RJ45接口模塊，所述電力載波通信模塊連接220V電力線，所述每個(gè)控制節(jié)點(diǎn)均分別通過一個(gè)電力載波通信模塊連接到所述220V電力線。
[0010]有益效果:本實(shí)用新型的一種基于電力載波的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)和各控制節(jié)點(diǎn)上都內(nèi)嵌有電力載波通信模塊，它們之間通過電力載波通信模塊進(jìn)行通信。家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)向下發(fā)送控制命令時(shí)，先通過家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)上的載波通信模塊進(jìn)行調(diào)制、處理，再經(jīng)過控制節(jié)點(diǎn)的載波通信模塊進(jìn)行解調(diào)轉(zhuǎn)換后再發(fā)送給相應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)控制?？刂乒?jié)點(diǎn)處的電力載波通信模塊把從家庭設(shè)備中采集到的開關(guān)量、模擬量處理后通過電力線傳輸?shù)郊彝?nèi)部網(wǎng)關(guān)的電力載波通信模塊，經(jīng)過解調(diào)處理后發(fā)送至ARM處理器進(jìn)行控制節(jié)點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)控，并能夠把故障信息發(fā)送至手機(jī)客戶端或PC端。本實(shí)用新型的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，安全簡(jiǎn)便，能夠省去布線的繁瑣，提高系統(tǒng)的靈活性。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的一種基于電力載波的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做更進(jìn)一步的解釋。
[0013]如圖1所示，一種基于電力載波的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)采用基于SEP4020芯片的ARM控制器1，該ARM控制器I上連接有USB Host接口模塊2、網(wǎng)絡(luò)芯片3以及UART接口模塊4。作為遠(yuǎn)程控制的接入點(diǎn)，該家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)為了給遠(yuǎn)程設(shè)備接入提供WEB服務(wù)，系統(tǒng)還包括連接USB Host接口模塊2的USB WIFI模塊13，連接網(wǎng)絡(luò)芯片3的RJ45接口模塊14，從而使手機(jī)客戶端9通過WIFI連接到USB WIFI模塊13，PC端10連接RJ45接口模塊14，即使得手機(jī)客戶端9和PC端10通過互聯(lián)網(wǎng)的方式遠(yuǎn)程接入家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)。同時(shí)，該系統(tǒng)還包括連接UART接口模塊4的電力載波通信模塊15，電力載波通信模塊15連接住宅中的220V電力線上5上。
[0014]將家中的若干控制節(jié)點(diǎn)6，即所有家電、照明設(shè)備、各種報(bào)警探頭和水表氣表等設(shè)備上均安裝電力載波通信模塊，并通過電力載波通信模塊連接到住宅中的220V電力線上5。ARM控制器I能夠通過電力載波通信模塊15向220V電力線5發(fā)送相關(guān)控制節(jié)點(diǎn)的控制信號(hào)，該控制信號(hào)帶有地址編碼，各控制節(jié)點(diǎn)的電力載波通信模塊在220V電力線5上收到控制信號(hào)，當(dāng)控制信號(hào)地址編碼匹配成功，即可實(shí)現(xiàn)ARM控制器I對(duì)控制節(jié)點(diǎn)的控制。其具體過程為控制節(jié)點(diǎn)6上的電力載波通信模塊向相應(yīng)的執(zhí)行結(jié)構(gòu)如繼電器發(fā)送動(dòng)作信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)家電等設(shè)備的控制。此外，本系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)控制節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程控制，家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)接收手機(jī)客戶端9或PC端10下發(fā)的控制命令，ARM控制器I將控制命令通過電力載波通信模塊15發(fā)送到220V電力線5上，同樣實(shí)現(xiàn)家電等設(shè)備的控制。
[0015]各控制節(jié)點(diǎn)6還可以通過其連接的電力載波通信模塊向家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)發(fā)送節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息，如開關(guān)狀態(tài)、電壓、電流等，或定時(shí)上傳各種儀表的實(shí)時(shí)采集信息。ARM控制器I可以根據(jù)接收到的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息對(duì)故障設(shè)備做出關(guān)閉電源等緊急處理，并將故障信息發(fā)送至手機(jī)客戶端9或PC端10。
[0016]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于電力載波的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，其特征在于:包括ARM控制器(1)，連接所述ARM控制器⑴的USB Host接口模塊⑵、網(wǎng)絡(luò)芯片(3)、UART接口模塊(4)，還包括220V電力線(5)、若干控制節(jié)點(diǎn)、手機(jī)客戶端(9)、PC端(10)、USB WIFI模塊(13)、RJ45接口模塊(14)、電力載波通信模塊(15);所述USB WIFI模塊(13)連接USB Host接口模塊(2)，所述RJ45接口模塊(14)連接網(wǎng)絡(luò)芯片(3)，所述電力載波通信模塊(15)連接UART接口模塊(4)，所述手機(jī)客戶端(9)通過WIFI連接到所述USB WIFI模塊(13)，所述PC端(10)連接RJ45接口模塊(14)，所述電力載波通信模塊(15)連接220V電力線(5)，所述每個(gè)控制節(jié)點(diǎn)均分別通過一個(gè)電力載波通信模塊連接到所述220V電力線(5)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于電力載波的智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)和各控制節(jié)點(diǎn)上都內(nèi)嵌有電力載波通信模塊，它們之間通過電力載波通信模塊進(jìn)行通信。家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)向下發(fā)送控制命令時(shí)，先通過家庭內(nèi)部網(wǎng)關(guān)上的載波通信模塊進(jìn)行調(diào)制、處理，再經(jīng)過控制節(jié)點(diǎn)的載波通信模塊進(jìn)行解調(diào)轉(zhuǎn)換后再發(fā)送給相應(yīng)的控制節(jié)點(diǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)控制?？刂乒?jié)點(diǎn)處的電力載波通信模塊把從家庭設(shè)備中采集到的開關(guān)量、模擬量處理后通過電力線傳輸?shù)郊彝?nèi)部網(wǎng)關(guān)的電力載波通信模塊，經(jīng)過解調(diào)處理后發(fā)送至ARM處理器進(jìn)行控制節(jié)點(diǎn)狀態(tài)監(jiān)控，并能夠把故障信息發(fā)送至手機(jī)客戶端或PC端。該智能家居遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，安全簡(jiǎn)便，能夠省去布線的繁瑣，提高系統(tǒng)的靈活性。
【IPC分類】G05B19-418, G05B15-02
【公開號(hào)】CN204595459
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520130697
【發(fā)明人】金健
【申請(qǐng)人】金健
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年3月6日