一種基于電力載波的智能家居遠程控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能家居系統(tǒng)領域，尤其是涉及一種基于電力載波的智能家居遠程控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前智能家居的主要設備組網以及系統(tǒng)集成應用的方法主要有以下三種技術:總線技術、無線通信技術以及電力載波技術。
[0003]總線技術的主要特點是所有設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絡技術，其產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)勢在于技術成熟、系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠性高，應用也比較廣泛，但一般設置安裝比較復雜，造價較高，工期較長，只適用新裝修或對舊房進行改造需要重新布線的用戶，且后期需要專業(yè)人員進行維護。
[0004]無線通信技術眾多，目前已經成功應用在智能家居領域的無線通信技術方案主要包括:射頻(RF)技術(頻帶大多為315和433MHz)、IrDA紅外線技術、HomeRF協(xié)議、Zigbee標準、Z-Wave標準、Z-world標準、X2D技術等。無線技術方案的主要優(yōu)勢在于無需布線，安裝方便靈活，而且根據需求可以隨時擴展或改裝。而無線通信最大的缺點也是顯而易見，當幾十個無線節(jié)點堆在一起同時發(fā)送信號時，無線通信的穩(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，無不考驗著每個基于無線通信技術的智能家居的廠家。
[0005]電力線載波通信是利用專用的調制解調芯片對數據進行調制，并加載到工頻50Hz的電力線上發(fā)送出去，然后再接收、解調、恢復為數據的過程。電力載波通信技術和無線一樣，可以免布線，卻沒有無線那種信號穿墻能力不足的缺點，它充分利用現有的電網，兩端加以調制解調器，直接以50Hz交流電為載波，再以數百KHz的脈沖為調制信號，進行信號的傳輸與控制。
[0006]另外電力載波通信信號可通過阻波器隔離，不僅可有效地隔離干擾源，更可以保證通信數據的安全。電力載波技術優(yōu)勢非常明顯，成本低、有現成的電源線、一線兩用，價格低廉，延伸方便，不需要重新架設網絡，只要有電力線，就能進行數據傳遞，即充分利用現有的電力網，便能簡單地實現家居智能化的改造，只要有供電網絡的環(huán)境就能夠使用。
[0007]綜上所述，從技術和成本角度，電力線載波通信技術更具優(yōu)勢:電力載波通過電力線傳輸信號，所以不會像無線那樣產生對身體有害的射頻干擾；電力載波用現有的電力網便能簡單地實現家居智能化的改造，無需額外布線，成本更加低廉；電力載波安裝調試簡單，用戶只需換個開關即可實現智能控制。
【發(fā)明內容】
[0008]發(fā)明目的:針對上述現有技術，提出一種設計合理，安全簡便的基于電力載波的智能家居遠程控制系統(tǒng)，能夠省去布線的繁瑣，提高系統(tǒng)的靈活性。
[0009]技術方案:一種基于電力載波的智能家居遠程控制系統(tǒng)，包括ARM控制器，連接所述ARM控制器的USB Host接口模塊、網絡芯片、UART接口模塊，還包括220V電力線、若干控制節(jié)點、手機客戶端、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接口模塊連接網絡芯片，所述電力載波通信模塊連接UART接口模塊，所述手機客戶端通過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，所述每個控制節(jié)點均分別通過一個電力載波通信模塊連接到所述220V電力線。
[0010]有益效果:本實用新型的一種基于電力載波的智能家居遠程控制系統(tǒng)，家庭內部網關和各控制節(jié)點上都內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行通信。家庭內部網關向下發(fā)送控制命令時，先通過家庭內部網關上的載波通信模塊進行調制、處理，再經過控制節(jié)點的載波通信模塊進行解調轉換后再發(fā)送給相應的控制節(jié)點設備，實現控制?？刂乒?jié)點處的電力載波通信模塊把從家庭設備中采集到的開關量、模擬量處理后通過電力線傳輸到家庭內部網關的電力載波通信模塊，經過解調處理后發(fā)送至ARM處理器進行控制節(jié)點狀態(tài)監(jiān)控，并能夠把故障信息發(fā)送至手機客戶端或PC端。本實用新型的智能家居遠程控制系統(tǒng)，安全簡便，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是本實用新型的一種基于電力載波的智能家居遠程控制系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本實用新型做更進一步的解釋。
[0013]如圖1所示，一種基于電力載波的智能家居遠程控制系統(tǒng)，家庭內部網關采用基于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、網絡芯片3以及UART接口模塊4。作為遠程控制的接入點，該家庭內部網關為了給遠程設備接入提供WEB服務，系統(tǒng)還包括連接USB Host接口模塊2的USB WIFI模塊13，連接網絡芯片3的RJ45接口模塊14，從而使手機客戶端9通過WIFI連接到USB WIFI模塊13，PC端10連接RJ45接口模塊14，即使得手機客戶端9和PC端10通過互聯網的方式遠程接入家庭內部網關。同時，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6，即所有家電、照明設備、各種報警探頭和水表氣表等設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)送相關控制節(jié)點的控制信號，該控制信號帶有地址編碼，各控制節(jié)點的電力載波通信模塊在220V電力線5上收到控制信號，當控制信號地址編碼匹配成功，即可實現ARM控制器I對控制節(jié)點的控制。其具體過程為控制節(jié)點6上的電力載波通信模塊向相應的執(zhí)行結構如繼電器發(fā)送動作信號來實現家電等設備的控制。此外，本系統(tǒng)還可以實現控制節(jié)點的遠程控制，家庭內部網關負責接收手機客戶端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，同樣實現家電等設備的控制。
[0015]各控制節(jié)點6還可以通過其連接的電力載波通信模塊向家庭內部網關發(fā)送節(jié)點的狀態(tài)信息，如開關狀態(tài)、電壓、電流等，或定時上傳各種儀表的實時采集信息。ARM控制器I可以根據接收到的節(jié)點狀態(tài)信息對故障設備做出關閉電源等緊急處理，并將故障信息發(fā)送至手機客戶端9或PC端10。
[0016]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于電力載波的智能家居遠程控制系統(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、網絡芯片(3)、UART接口模塊(4)，還包括220V電力線(5)、若干控制節(jié)點、手機客戶端(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)連接網絡芯片(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)，所述每個控制節(jié)點均分別通過一個電力載波通信模塊連接到所述220V電力線(5)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于電力載波的智能家居遠程控制系統(tǒng)，家庭內部網關和各控制節(jié)點上都內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行通信。家庭內部網關向下發(fā)送控制命令時，先通過家庭內部網關上的載波通信模塊進行調制、處理，再經過控制節(jié)點的載波通信模塊進行解調轉換后再發(fā)送給相應的控制節(jié)點設備，實現控制?？刂乒?jié)點處的電力載波通信模塊把從家庭設備中采集到的開關量、模擬量處理后通過電力線傳輸到家庭內部網關的電力載波通信模塊，經過解調處理后發(fā)送至ARM處理器進行控制節(jié)點狀態(tài)監(jiān)控，并能夠把故障信息發(fā)送至手機客戶端或PC端。該智能家居遠程控制系統(tǒng)，安全簡便，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】CN204595459
【申請?zhí)枴緾N201520130697
【發(fā)明人】金健
【申請人】金健
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月6日