一种基于电力载波的智能家居远程控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能家居系统领域，尤其是涉及一种基于电力载波的智能家居远程控制系统。
【背景技术】
[0002]目前智能家居的主要设备组网以及系统集成应用的方法主要有以下三种技术:总线技术、无线通信技术以及电力载波技术。
[0003]总线技术的主要特点是所有设备通信与控制都基于一条总在线，是一种全分布式智能控制网络技术，其产品模块具有双向通信能力，以及互操作性和互换性，其控制部件都可以编程。其优势在于技术成熟、系统稳定、可靠性高，应用也比较广泛，但一般设置安装比较复杂，造价较高，工期较长，只适用新装修或对旧房进行改造需要重新布线的用户，且后期需要专业人员进行维护。
[0004]无线通信技术众多，目前已经成功应用在智能家居领域的无线通信技术方案主要包括:射频(RF)技术(频带大多为315和433MHz)、IrDA红外线技术、HomeRF协议、Zigbee标准、Z-Wave标准、Z-world标准、X2D技术等。无线技术方案的主要优势在于无需布线，安装方便灵活，而且根据需求可以随时扩展或改装。而无线通信最大的缺点也是显而易见，当几十个无线节点堆在一起同时发送信号时，无线通信的稳定性、穿墙能力、通信距离、抗干扰能力、以有及通信的安全性，无不考验着每个基于无线通信技术的智能家居的厂家。
[0005]电力线载波通信是利用专用的调制解调芯片对数据进行调制，并加载到工频50Hz的电力线上发送出去，然后再接收、解调、恢复为数据的过程。电力载波通信技术和无线一样，可以免布线，却没有无线那种信号穿墙能力不足的缺点，它充分利用现有的电网，两端加以调制解调器，直接以50Hz交流电为载波，再以数百KHz的脉冲为调制信号，进行信号的传输与控制。
[0006]另外电力载波通信信号可通过阻波器隔离，不仅可有效地隔离干扰源，更可以保证通信数据的安全。电力载波技术优势非常明显，成本低、有现成的电源线、一线两用，价格低廉，延伸方便，不需要重新架设网络，只要有电力线，就能进行数据传递，即充分利用现有的电力网，便能简单地实现家居智能化的改造，只要有供电网络的环境就能够使用。
[0007]综上所述，从技术和成本角度，电力线载波通信技术更具优势:电力载波通过电力线传输信号，所以不会像无线那样产生对身体有害的射频干扰；电力载波用现有的电力网便能简单地实现家居智能化的改造，无需额外布线，成本更加低廉；电力载波安装调试简单，用户只需换个开关即可实现智能控制。
【发明内容】
[0008]发明目的:针对上述现有技术，提出一种设计合理，安全简便的基于电力载波的智能家居远程控制系统，能够省去布线的繁琐，提高系统的灵活性。
[0009]技术方案:一种基于电力载波的智能家居远程控制系统，包括ARM控制器，连接所述ARM控制器的USB Host接口模块、网络芯片、UART接口模块，还包括220V电力线、若干控制节点、手机客户端、PC端、USB WIFI模块、RJ45接口模块、电力载波通信模块；所述USBWIFI模块连接USB Host接口模块，所述RJ45接口模块连接网络芯片，所述电力载波通信模块连接UART接口模块，所述手机客户端通过WIFI连接到所述USB WIFI模块，所述PC端连接RJ45接口模块，所述电力载波通信模块连接220V电力线，所述每个控制节点均分别通过一个电力载波通信模块连接到所述220V电力线。
[0010]有益效果:本实用新型的一种基于电力载波的智能家居远程控制系统，家庭内部网关和各控制节点上都内嵌有电力载波通信模块，它们之间通过电力载波通信模块进行通信。家庭内部网关向下发送控制命令时，先通过家庭内部网关上的载波通信模块进行调制、处理，再经过控制节点的载波通信模块进行解调转换后再发送给相应的控制节点设备，实现控制。控制节点处的电力载波通信模块把从家庭设备中采集到的开关量、模拟量处理后通过电力线传输到家庭内部网关的电力载波通信模块，经过解调处理后发送至ARM处理器进行控制节点状态监控，并能够把故障信息发送至手机客户端或PC端。本实用新型的智能家居远程控制系统，安全简便，能够省去布线的繁琐，提高系统的灵活性。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的一种基于电力载波的智能家居远程控制系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
[0013]如图1所示，一种基于电力载波的智能家居远程控制系统，家庭内部网关采用基于SEP4020芯片的ARM控制器1，该ARM控制器I上连接有USB Host接口模块2、网络芯片3以及UART接口模块4。作为远程控制的接入点，该家庭内部网关为了给远程设备接入提供WEB服务，系统还包括连接USB Host接口模块2的USB WIFI模块13，连接网络芯片3的RJ45接口模块14，从而使手机客户端9通过WIFI连接到USB WIFI模块13，PC端10连接RJ45接口模块14，即使得手机客户端9和PC端10通过互联网的方式远程接入家庭内部网关。同时，该系统还包括连接UART接口模块4的电力载波通信模块15，电力载波通信模块15连接住宅中的220V电力线上5上。
[0014]将家中的若干控制节点6，即所有家电、照明设备、各种报警探头和水表气表等设备上均安装电力载波通信模块，并通过电力载波通信模块连接到住宅中的220V电力线上5。ARM控制器I能够通过电力载波通信模块15向220V电力线5发送相关控制节点的控制信号，该控制信号带有地址编码，各控制节点的电力载波通信模块在220V电力线5上收到控制信号，当控制信号地址编码匹配成功，即可实现ARM控制器I对控制节点的控制。其具体过程为控制节点6上的电力载波通信模块向相应的执行结构如继电器发送动作信号来实现家电等设备的控制。此外，本系统还可以实现控制节点的远程控制，家庭内部网关负责接收手机客户端9或PC端10下发的控制命令，ARM控制器I将控制命令通过电力载波通信模块15发送到220V电力线5上，同样实现家电等设备的控制。
[0015]各控制节点6还可以通过其连接的电力载波通信模块向家庭内部网关发送节点的状态信息，如开关状态、电压、电流等，或定时上传各种仪表的实时采集信息。ARM控制器I可以根据接收到的节点状态信息对故障设备做出关闭电源等紧急处理，并将故障信息发送至手机客户端9或PC端10。
[0016]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于电力载波的智能家居远程控制系统，其特征在于:包括ARM控制器(1)，连接所述ARM控制器⑴的USB Host接口模块⑵、网络芯片(3)、UART接口模块(4)，还包括220V电力线(5)、若干控制节点、手机客户端(9)、PC端(10)、USB WIFI模块(13)、RJ45接口模块(14)、电力载波通信模块(15);所述USB WIFI模块(13)连接USB Host接口模块(2)，所述RJ45接口模块(14)连接网络芯片(3)，所述电力载波通信模块(15)连接UART接口模块(4)，所述手机客户端(9)通过WIFI连接到所述USB WIFI模块(13)，所述PC端(10)连接RJ45接口模块(14)，所述电力载波通信模块(15)连接220V电力线(5)，所述每个控制节点均分别通过一个电力载波通信模块连接到所述220V电力线(5)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于电力载波的智能家居远程控制系统，家庭内部网关和各控制节点上都内嵌有电力载波通信模块，它们之间通过电力载波通信模块进行通信。家庭内部网关向下发送控制命令时，先通过家庭内部网关上的载波通信模块进行调制、处理，再经过控制节点的载波通信模块进行解调转换后再发送给相应的控制节点设备，实现控制。控制节点处的电力载波通信模块把从家庭设备中采集到的开关量、模拟量处理后通过电力线传输到家庭内部网关的电力载波通信模块，经过解调处理后发送至ARM处理器进行控制节点状态监控，并能够把故障信息发送至手机客户端或PC端。该智能家居远程控制系统，安全简便，能够省去布线的繁琐，提高系统的灵活性。
【IPC分类】G05B19-418, G05B15-02
【公开号】CN204595459
【申请号】CN201520130697
【发明人】金健
【申请人】金健
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年3月6日