智能家居PLC 控制系統的總體方案設計

趙 斌 叢炳坤 周君昌

（山東工業技師學院，山東 濰坊 261053）

智能家居是搭建在住宅平臺上的智能居住環境，它同時具備通訊、建筑、設備自動化、服務、管理、系統和結構化功能。智能家居系統能有效改善家居環境和效果，提升家居舒適性、安全性以及方便性。

1 智能家居的工作概述

智能家居系統通過對各種傳感器和遙控設備傳送過來的信息進行分析處理，按照人們給定的設定程序，通過智能家居系統（包括傳感器、微處理器、網絡通信設備、執行器等），對智能家具設備、安防設備、用電設備等進行優化組合控制，滿足人們對居住環境要求。智能家居PLC 控制系統的基本結構如圖1 所示。家庭智能化實現的基礎，首先就是要開展家庭布線基礎建設，通過進行統一的布線規劃與控制管理，最終實現對智能家居的有效控制。在這個體系下，能夠實現家居資源的共享，不僅能夠實現多臺電腦聯網，還能完成更高層次的遠程數據控制，包括溫度控制、空氣環境控制等，并且在這個技術體系下，還能夠實現多路電話的轉接、接聽。

圖1 智能家居PLC 控制系統基本結構

2 智能家居PLC 控制系統的實現策略

2.1 家庭智能網關軟件

EOS、應用程序和系統支持庫共同組成家庭智能網關子系統，家庭智能網關主要具有控制用戶終端和獲取智能家居控制系統運行的所有數據兩個作用。家庭智能網關通過識別安卓服務器發出的運行命令，將其與自身系統數據相匹配，再將數據發送到智能網關的協調器內，發揮協調器的數據全面傳輸功能，把數據信息轉入執行器節點，由執行器完成用戶指定的操作程序，最終達到用戶通過客戶移動終端遠程控制智能家居的目的。當用戶發出對智能家居的控制信息時，家庭智能網關取到與用戶指令相對應的傳感器具體數值。在具體智能家居控制系統中可通過Qt 完成應用程序的開發工作，再通過linux 系統升級開發技術，完成上述操作后將其程序載入A8 網關中。

2.2 數據庫設計

數據庫設計是智能家居控制系統中十分重要的部分，因此，在設計智能家居控制系統時應加強對數據庫實用性的思考。通信網絡一般作為銜接要素，但在設計數據庫時，把其作為控制系統的獨立程序。實現在API 內直接調用通信協議程序，提升數據交換速率的同時降低智能家居使用過程中總消耗。數據庫中創建的宿主機運行數據主要存儲在分開的單一文件中，所以整體設計相對直觀。控制系統運以用戶具體需求為起點，鎖定具體程序中的數據文件，實現數據的傳輸與存儲。由于本文所述智能家居控制系統使用的數據庫為SQLite 系統，其在具體使用過程中可靠度度更高、更安全，使用更為便捷，操作性更強。“互聯網+”時代已經來臨，設計并實現智能家居控制系統將更符合當代人的生活需求。

2.3 硬件設計

1） 安防系統，安防系統是整個PLC 控制系統的關鍵，主要是指通過智能家居控制器、可視對講監控系統、家庭報警系統等，能夠實現對火災報警、防盜報警、管道泄漏報警等，并提出相應的檢測設備，包含圖1 中所介紹的智能防盜門。在硬件設計中，必須要通過安裝在住宅內或者周圍的探測傳感器來收集相關資料，并將其上傳到智能家居控制器上進行識別，若智能控制器認為信息存在風險，并會在第一時間發出警報，并通過無線傳輸基礎將相關信息上傳到居民手中。該系統的實現關鍵，就是各類傳感器，例如玻璃傳感器、天然氣傳感器等以及相對應的防保系統、緊急求助系統等。

2） 遠程調控系統，在PLC 控制系統智能家居設計中，實現對家居的遠程調控成為系統的核心內容，在該系統的硬件設計階段，應該從移動控制主機入手，通過為居民提供一個完整的人機交互界面，讓用戶能夠在任何地點都能有效控制用電設備。在硬件系統實現中，居民通過手持機，依靠無線傳輸技術來向控制主機發送命令，實現對家居設備的控制。常見的手持機分別為平板電腦、智能手機等，依靠這個設備所提供的數據分析能力，實現對相關設備的控制。例如，當有客人造訪時，門禁系統都能通過設備采集造訪者的圖像資料，并將其發送到居民手持機上，居民可以通過手持機判斷是否與造訪者通話，也可以通過手持機直接打開門禁系統，讓造訪者進入。居民可以通過手持機，判斷當前的室內溫度，若發現室內溫度環境不滿足自己的要求，就能通過手持機控制空調系統，營造自己喜歡的溫度環境。居民可以通過手持機與家中的傳感器相連接，觀察家里。

3 結語

總之，在未來工作中必須要進一步了解智能家居PLC控制系統的基本要求，能夠充分了解PLC 系統的基本特征，能夠從多方面入手，不斷優化PLC 控制系統的結構，讓PLC控制系統能夠更好的滿足智能家居的使用要求，最終全面提高智能家居技術水平。