基于电力线载波的智能家居控制系统研究

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1、；囊jj一⋯i鬣。。”蠢。。氍：lj薷_一一iI¨昔置_j_=。j0蓑*i‰i～{i一一z一一二5。基于电力线载波的智能家居控制系统研究鍪王颞，吴兆云，田于财，王利民，王慧鑫(重庆邮电大学网络控制技术与智能仪器仪表教育部重点实验室，重庆400065)摘要：结合电力线载波通信技术的发展状况，提出了基于电力线载波通信技术的智能家居系统设计方案；详细地阐述了该系统的总体框架设计、远程终端系统软件设计以及嵌入式pC／OS系统控制器的硬件设计和软件设计。系统的实验检测结果表明，该方案能够灵活、快捷地实现对家居设备的控制，而且成本较低。关键词：电力线载波；pC／OS实时操作系统；

2、ARM7微处理器；智能家居；Android系统中图分类号：TP915文献标识码：AResearchofSmartHomeOontrolSystemBasedOnPowerLineCarriereWangTing，WuZhaoyun，TianYucai，WangLimin，WangHuixin(KeyLaboratoryofNetworkControl&IntelligentInstrument．MinistryofEducation，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications，Chongqing400065，Chin

3、a)Abstract：Combinedwiththedevelopmentofthepowerlinecarriercommunicationtechnology，thepaperproposedadesignofsmarthomesystembasedonpowerlinecarriercommunicationtechnology．Itelaboratestheoverallframeworkofthesystemdesign，thesoft—waredesignofremoteterminalsystemandthehardware／softwaredesign

4、ofembeddedoC／OSsystemcontroller．Testresultsshowthattheschemecanrealizeflexibleandefficientcontrolofhouseholdequipmentsandhaslowcost．Keywords：powerlinecarrier；uC／OSreal-timesystem；ARM7microprocessor；smarthome；Androidsystem引言电力线通信(PowerLineCommunication)技术是指把载有信息的高频加载于电流，利用既有电力线进行传输，通过调制解

5、调器将高频信号从电流中分离出来，传送给计算机或其他信息家电，以实现信息传递。利用电力载波通信技术，系统网络无需另外布线，降低了成本。电力网是覆盖范围最大的网络，只要是接入电力线的电力设备就能进行通信。每个导电插座都是网络的接入点，数目多而且比较方便。无需拨号，只要导电就能接入网络，具有灵活、方便、速率快等优点，适合对家庭设备的控制和监控。1智能家居控制系统方案智能家居控制系统控制和监视着家庭中各种设备的运行，如空调、微波炉等设备的开关及工作状态的调节。本文综合智能家居系统的功能和要求，研究了一套基于电力线通信的智能家居控制系统方案，系统总体结构如图1所示。该控制系统主

6、要分上层网络和底层网络两个部分。底层网络是指家庭内部的电力线网络，将家中的所有家电、照明设备、各种报警探头和水表等设备通过电力线终端连接到住宅中的220V电力线上，继而通过vc／os系统控制器，构成基于电力线载波的家庭内部网络，用以实现家庭各种开关设备、电器设备以及各种仪器仪表的控图1智能家居控制系统结构图70Microcontrollers＆EmbeddedSystems2013#-g2期WWW．mesnet．corn．cn制。上层网络是指家庭内部网络与外部以太网的连接，家庭内部网接人以太网以实现设备数据的存储、PC端和手机终端的远程控制和Android监控功能。u

7、C／OS控制器是整个系统的控制核心，主要有现场控制和远程控制两种方式。现场控制时，通过人机交互界面，实现设备控制和信息显示。远程控制时，通过以太网与远程PC机服务器建立连接，接收发来的各种控制和查询命令，并通过电力线将这些命令传送到控制节点，控制相应的设备执行动作。uC／OS系统控制器还能够监测各控制节点的状态，家庭中的设备定时向肚C／0S系统控制器发送状态信息，如发现故障或者不正常的操作时，控制器将做一些紧急的处理，如关闭电源等，并发出故障报警信号给服务器，通过服务器将报警信号转发给远程Android手机终端。家庭内部设备通过控制节点连接到220V