智能家居PLC 控制系统的总体方案设计

2019-07-21丛炳坤周君昌

建材发展导向 2019年17期

赵斌丛炳坤周君昌

（山东工业技师学院，山东潍坊 261053）

智能家居是搭建在住宅平台上的智能居住环境，它同时具备通讯、建筑、设备自动化、服务、管理、系统和结构化功能。智能家居系统能有效改善家居环境和效果，提升家居舒适性、安全性以及方便性。

1 智能家居的工作概述

智能家居系统通过对各种传感器和遥控设备传送过来的信息进行分析处理，按照人们给定的设定程序，通过智能家居系统（包括传感器、微处理器、网络通信设备、执行器等），对智能家具设备、安防设备、用电设备等进行优化组合控制，满足人们对居住环境要求。智能家居PLC 控制系统的基本结构如图1 所示。家庭智能化实现的基础，首先就是要开展家庭布线基础建设，通过进行统一的布线规划与控制管理，最终实现对智能家居的有效控制。在这个体系下，能够实现家居资源的共享，不仅能够实现多台电脑联网，还能完成更高层次的远程数据控制，包括温度控制、空气环境控制等，并且在这个技术体系下，还能够实现多路电话的转接、接听。

图1 智能家居PLC 控制系统基本结构

2 智能家居PLC 控制系统的实现策略

2.1 家庭智能网关软件

EOS、应用程序和系统支持库共同组成家庭智能网关子系统，家庭智能网关主要具有控制用户终端和获取智能家居控制系统运行的所有数据两个作用。家庭智能网关通过识别安卓服务器发出的运行命令，将其与自身系统数据相匹配，再将数据发送到智能网关的协调器内，发挥协调器的数据全面传输功能，把数据信息转入执行器节点，由执行器完成用户指定的操作程序，最终达到用户通过客户移动终端远程控制智能家居的目的。当用户发出对智能家居的控制信息时，家庭智能网关取到与用户指令相对应的传感器具体数值。在具体智能家居控制系统中可通过Qt 完成应用程序的开发工作，再通过linux 系统升级开发技术，完成上述操作后将其程序载入A8 网关中。

2.2 数据库设计

数据库设计是智能家居控制系统中十分重要的部分，因此，在设计智能家居控制系统时应加强对数据库实用性的思考。通信网络一般作为衔接要素，但在设计数据库时，把其作为控制系统的独立程序。实现在API 内直接调用通信协议程序，提升数据交换速率的同时降低智能家居使用过程中总消耗。数据库中创建的宿主机运行数据主要存储在分开的单一文件中，所以整体设计相对直观。控制系统运以用户具体需求为起点，锁定具体程序中的数据文件，实现数据的传输与存储。由于本文所述智能家居控制系统使用的数据库为SQLite 系统，其在具体使用过程中可靠度度更高、更安全，使用更为便捷，操作性更强。“互联网+”时代已经来临，设计并实现智能家居控制系统将更符合当代人的生活需求。

2.3 硬件设计

1）安防系统，安防系统是整个PLC 控制系统的关键，主要是指通过智能家居控制器、可视对讲监控系统、家庭报警系统等，能够实现对火灾报警、防盗报警、管道泄漏报警等，并提出相应的检测设备，包含图1 中所介绍的智能防盗门。在硬件设计中，必须要通过安装在住宅内或者周围的探测传感器来收集相关资料，并将其上传到智能家居控制器上进行识别，若智能控制器认为信息存在风险，并会在第一时间发出警报，并通过无线传输基础将相关信息上传到居民手中。该系统的实现关键，就是各类传感器，例如玻璃传感器、天然气传感器等以及相对应的防保系统、紧急求助系统等。

2）远程调控系统，在PLC 控制系统智能家居设计中，实现对家居的远程调控成为系统的核心内容，在该系统的硬件设计阶段，应该从移动控制主机入手，通过为居民提供一个完整的人机交互界面，让用户能够在任何地点都能有效控制用电设备。在硬件系统实现中，居民通过手持机，依靠无线传输技术来向控制主机发送命令，实现对家居设备的控制。常见的手持机分别为平板电脑、智能手机等，依靠这个设备所提供的数据分析能力，实现对相关设备的控制。例如，当有客人造访时，门禁系统都能通过设备采集造访者的图像资料，并将其发送到居民手持机上，居民可以通过手持机判断是否与造访者通话，也可以通过手持机直接打开门禁系统，让造访者进入。居民可以通过手持机，判断当前的室内温度，若发现室内温度环境不满足自己的要求，就能通过手持机控制空调系统，营造自己喜欢的温度环境。居民可以通过手持机与家中的传感器相连接，观察家里。