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智能建筑小区电力载波通讯实现

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智能建筑小区电力载波通讯实现

本科毕业论文

智能建筑小区电力载波通讯实现

The Realization Of Power Line Carrier Communication In Intelligent Building Community

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2013年 5 月30 日

智能建筑小区电力载波通讯实现

摘要随着房地产事业的发展,小区的配套设施也正在逐一的完善和面向智能化,智能建筑小区的发展也在逐渐兴起。所谓智能建筑小区,就是指以能控制系统,安防系统,小区物业管理系统和社区综合服务为依托,用高科技手段建立起来的互联网信息服务平台。按照现状,利用无处不在的电力线建立的电力载波通讯往往是最经济也是最切合实际的一种方法。集成锁相环路解码器LM567具有良好的噪声抑制能力和中心频率稳定性而被广泛应用于各种通讯设备中的解码以及AM、FM信号的解调电路中。本文采用的就是在家庭内部用电力线作为传输载体,以LM567为核心,通过调制发送和解调接收,在电力线上实现了语音信号和控制信号的复用传输。对应的小区管理在收集整理完家庭信息之后,通过Internet与家人相连,以供住户能及时查询并控制家庭信息。小区的局域网设计是创建智能建筑小区的一个基础,也是整个工程的核心。

关键词:智能建筑小区电力线通信 LM567 小区网络规范与协议

The Realization Of Power Line Carrier Communication In

Intelligent Building Community

Abstract With the development of the real eatate industry,the community facilities is also becoming much more perffce and intelligent.The development of the intelligent building community has also been gradually arisen.What’s the called intelligent building area,it means to control system, security system, community property management system and comprehensive service as the backing, Use of high-tech means to set up the Internet information service platform.According to the current situation, the ubiquitous power line is used to establish the power carrier communication is often the most economical and most practical a method. Integrated PLL decoder LM567 has a good noise reduction capabilities and centre frequency stability and are widely used in a variety of communications equipment in the decoding and AM, FM signal demodulation circuit.Adoption of this article is within the family using power line as transmission carrier, With LM567 as the core, Sent via modulation and demodulation signal, Realized the voice on the line multiplexing transmission of signals and control signals. The corresponding community management in after collect family information, Through the Internet is connected with his family, For residents timely query and control the family information. Residential local area network (LAN) design is to create a foundation of intelligent building area, Also is the core of the whole project.

Key words:Intelligent Building Community PLC LM567 Area network norms and agree

目录

第一章概述 (1)

1.1 智能小区含义 (1)

1.2 几种信息传输方式的比较 (1)

1.3 目前国内利用电力线载波通信的状况 (4)

1.4 如何正确看待电力线载波 (5)

第二章智能建筑小区系统的网络及其规范 (7)

2.1 智能建筑小区系统的系统结构 (7)

2.2 智能建筑小区系统的Internet技术 (8)

2.2.1 智能建筑小区系统的宽带接入技术 (8)

2.2.2 智能建筑小区系统的Internet技术 (9)

2.2.3 智能建筑小区系统的家庭网关 (10)

2.3 智能建筑小区系统的规范和标准 (11)

2.3.1 智能建筑小区系统的底层协议规范 (11)

2.3.2 智能建筑小区系统的高层协议规范 (14)

第三章用LM567实现电力线载波通信单元设计 (16)

3.1 音频译码器LM 567介绍 (16)

3.2 LM567的工作原理和应用 (18)

3.3 LM567的使用经验 (19)

3.4 用LM567实现电力线载波原理 (20)

3.4.1 智能建筑小区系统的原理框图与硬件设计 (20)

3.4.2 FSK调制频率生成电路 (21)

3.4.3 载波调制电路 (22)

3.4.4 载波解调电路 (22)

3.4.5 控制信号的FSK解调电路 (23)

3.4.6 通信的传输协议与实现 (24)

第四章自动抄表系统 (25)

4.1 自动抄表系统介绍 (25)

4.2 自动抄表系统的结构及特点 (25)

4.3 自动抄表系统的硬件配置 (26)

4.4 系统的软件结构 (30)

4.4.1 系统微机的数据管理软件 (30)

4.4.2 系统数据管理软件的界面特点 (31)

4.4.3 系统数据管理软件的功能特点 (31)

4.4.4 系统单片机软件 (32)

4.4.5 系统的控制主程序流程图 (33)

4.4.6 系统的通信规约 (33)

结论 (37)

致谢 (39)

参考文献: (40)

第一章概述

1.1 智能小区含义

所谓智能建筑小区,就是以住宅建筑为平台,兼容社区公共设备、通信网络系统以及家庭数字化与网络化设施,集结构、系统、服务、管理以及他们之间的优化组合,改善居住区生态环境,向住户提供一个安全、舒适、便利、高效的居住建筑环境。随着人类社会的进步和科学技术的发展,人类开始迈进了数字化和网络化的时代,其中正在兴起的智能小区建设浪潮反映和适应了国际化社会信息化和智能化的发展要求[1]。

智能建筑小区就是利用计算机技术、通信技术、控制技术和多媒体技术来实现上述功能。为了能够给人们拥有一更舒适更便捷的居住环境,帮助家庭与外部保持信息交流畅通,构成智能住宅的基本条件为具有相当于住宅神经的网络,能够通过这种网络提供各种服务,能与社会外部世界相连接[2]。而一般认为智能住宅应具备以下三种功能:(1)安全防卫自动化系统

安全防卫系统,顾名思义就是为居民提供火灾报警、盗窃报警、煤气泄漏报警和紧急救助报警的系统。物业管理人员可通过家庭安防系统提供24小时不间断集中监控,一旦发生事故能够进行及时处理。

(2)自动化抄表系统

此系统是指为了能够方便物业能够高效的对每个住户的水、电、气等用量的自动抄收系统,从而避免了入室抄表给用户和抄表人员带来的不便,减少了不少人力。

(3)家庭自动化系统

随着网络技术的发展,家庭自动化的许多功能都将融入此系统中,通过此系统,居民们可以在任何地方通过建筑自动化系统对家用设备(如空调、照明、电视、电脑、供暖等)进行远程监控和检测。系统提供定时控制功能的同时,也可提供联动控制功能。此系统将作为家庭网络中的控制网络部份在智能家居中发挥作用。

1.2 几种信息传输方式的比较

智能建筑小区实际上就是指“信息住宅”,而实质是“网络住宅”[3]。网络的选择和建设是住宅智能化建设的关键[4]。由于我国对住宅信息网络的建设起步晚,现仍处於进一步

的开发阶段,目前用于智能化建筑小区中常见的信息传输方式主要有电话拨号方式,ISDN 和ADSL通信方式,计算机局域网络通信,HFC网络,双向有线电视网,低压电力线信息传输 [5]等。

(1)电话拨号方式

电话拨号通信电话拨号通信是现有通信方式中使用时间较多应用较广泛的通信方式。电话拨号方式的数据通信是将电话线接入住户电脑,通过调制解调器,利用音频调制技术进行通信。目前的技术可使通信速度最高达到56K,该技术成熟稳定,使用较为广泛,但其缺陷是:(1)话音通信与数据通信不能同时进行;(2)通信速度基本已达到极限,传输速率慢,限制了应用发展,多媒体通信、大数据量的传输困难较大;(3)实时性差,拨号时间长,对方占线拨号不通;(4)日常通信费用较高。因此利用电话系统进行网络数据通信,实现小区智能化管理及信息服务是不理想的通信方式。

(2)ISDN和ADSL方式

ISDN和ADSL通信是利用一根电话线实现话音,传真、数据等多种服务的术。ISDN 采用2B+D技术,在一根电话线上,可以同时提供两路电话或数据信号的传递,其数据通信速率可达128K。ADSL技术利用非对称传输技术,在保证一条电话信道畅通时,提供数据通信信号,数据传输速率是非对称的,上行可达1Mbps下行可达7Mbps,其传输速率可满足使用需求。这两种技术的数据通信均提供不间断的连接,类似于专线方式,具有良好的实时性。目前存在的主要问题是:两种技术均需对电信局的交换机增加配置,配置费用较高,此外用户应加装传输装置。从技术上ISDN和ADSL技术先进,实时性强,传输速率较高,性能稳定,工程实施便利,应用于小区智能化信息网络较为理想,但因日常上网费用高,和开发投资大使得广泛推广困难较大。

(3)计算机局域网

计算机局域网是以综合布线系统为传输媒介,每层均采用星形结构,具有高速灵活、易升级的特点,有利于小区信息服务功能的拓展,能提供比电话拨接上网更高的宽带和传输速率,上网费用低,网络技术先进成熟。目前存在的主要问题:①网络建设费用投入较多,开发商难以承受;②数据线缆施工不允许断线,住户家庭房间设施布置个性化强,二次装修的调整变动比较普遍,制约和影响了网络信息点的位置确定和线缆的敷设,必然带来了投资的增加和网络适量的可靠性,设计也需要一定的冗余点。

(4)HFC网络

HFC网络指光纤、同轴电缆混合网,它采用频分技术,是以模拟频分复用技术为基础,

综合应用模拟和数字传输技术、光纤技术和同轴电缆技术、射频技术以及计算机技术来实现双向传输的交互式宽带接入网。与传统的CATV网相比,HFC网可以实现数据传输与看电视同时进行,互不干扰,同时还存在传输电话语音信号,实现数据、图像、语音三线合一。HFC网络的带宽最大可达到1GHz,采用树枝型网络结构,利用多窗口技术,一根光纤传送双向数据。采用HFC网络作为智能化住宅小区的信息传输网不仅在功能上完全满足要求,而且简化了小区布线。然而HF网络使用中同时存在的一定的问题。首先,由于在我国大部分地区,有线电视和数据传输业务分属有线电视及电信两个部门管理,传统的有线电视传输的是模拟信号,电信系统传输的是数字信号,两种信号合并到一个网络中传输将涉及到网络上的各种设备的更新、升级问题,并且需制定出一套切实可行的技术标准及网络协议。

其次,对已建成的单向传输的有线电视网络要使其实现双向传输的HFC网络还需要对原系统做较大的技术改造,投资量较大。第三,HFC网络系统采用树型结构,因此信号在上行时起着噪声的汇集和干扰信号的接收作用,即漏斗效应。同时其上行时频带极易受到短波电台,雷电及家电的干扰,这就要求网络上的分支器、分配器及用户盒等设备具有很高的隔离度。

(5)双向有线电视网

有线电视网络在城市已经相当普及,双向有线电视网的目的就是为了允许使用电视网络提供多功能业务和高速因特网接入业务。在双向网络中,系统一旦安装调试完成后,最有可能影响系统性能的是来自用户的噪声侵入。在以往的单向网络中用户终端设计存在这样一些问题,个别设计将分支器设在住宅用户内,以满足用户自我发展的需要,在双向网络中是不能允许这样的情况产生的。由于用户私自安装的终端盒,所采用的电缆、接头、终端盒及接头松动等都会引起噪声侵入,另外,私自增加用户端也会增加反向汇集噪声和信号衰减。

(6)低压电力线信息传输(PLC:Power Line Communication)

低压电力线是住宅小区内遍布各个建筑物并且住户普遍使用的网络系统,其目的是满足千家万户的照明、家用电器等用电的各种需要,无论是新建的小区还是建好的小区,低压电力线都是我们赖以生存必不可少的生活必需品。智能化住宅小区利用低压电力线网络作为信息传输媒介网络线路是现成的,不需另行架设网络布线,从而可以节约大量的网络线路资金,网络形成建筑速度快,覆盖范围最广,任何有低压用户的房间和部位都可接入网络,改善了网络线路环境,原有电话、有线电视、电脑网络线路室外纵横交错,室内密

如蛛网的现象不复存在,网络线路简捷利用方便。可以说充分利用现成的电力网络承载电话、电视和电脑网络,市场潜力巨大,如果在通信技术上取得突破,将会产生巨大的经济和社会效益。

分析上述各种信息传输方式,可以看出每一种信息传输方式都有它的局限性,人们也在不断研究新的传输方式来弥补这些不足。随着住宅小区智能化的发展,优化小区智能化信息传输技术,改变住宅内为实现电话、电视、电脑网络繁复线路模式结构,探索具有更加完善、简捷、经济实用的新的传输方式,无疑将是一种技术创新。

现在,智能建筑小区的普及化发展要求智能小区系统面向低成本、高性能的目标设计。一般来说住户对价格较为敏感,所以智能小区采用的技术较为经济,同时对于智能小区系统的安装商来说,更应该考虑系统是否易于安装,是否需要修改用户已有的房屋居住环境,是否需要额外布线,布线的复杂程度如何,布线是否可靠等问题。而目前虽然也有不少人研究和设计了一些智能家庭系统,但是这些系统或者需要另外单独布线,或者所用设备价格太高,或者使用国外芯片,而这些芯片是基于国外电网特点设计的,不适合我国电网特点,即使勉强使用,效果也不佳,所以到目前为止还没有真正设计出一套物美价廉,大众化的适合普通老百姓的智能建筑小区系统。

电力线无处不在,具有得天独厚的优势,无论从技术方面、经济方面,还是客户端使用方面,采用电力线通信来实现家庭智能化都是比较好的方式。尤其是在己经建成的住宅中,采用电力线实现家居智能化,避免了破坏墙壁、另行穿墙过孔的麻烦,还节省了重新布线的开支。

本文利用电力网作为信息传输的载体来研究探讨,具有重要的现实意义和经济取向价值。

1.3 目前国内利用电力线载波通信的状况

在以数字微波通信、卫星通信为主干线的覆盖全国的电力通信网络已初步形成、多种通信手段竟相发展的今天,电力线载波通信仍然是地区网、省网乃至网局网的主要通信手段之一,仍是电力系统应用区域最广泛的通信方式,仍是电力通信网的重要的基本通信手段;从理论研究,到运行实践,我们都取得了可喜的成效。

进入八九十年代以来,我国电力事业和电力系统以前所末有速度迅猛发展。大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大。电网的发展必然对电网管理和技

术提出更高的要求,这就要求电力系统通信更加完善和先进。电力线载波由于其固有的弱点:通道干扰大、信息量小,再加上我们设备水平、管理维护等方面造成的稳定性差、故障率高等不足,已显得不能适应现代电网对通信多方面、多功能的要求;而与此同时,信息时代的到来,促进了全世界范围内电信科技的全面、多维发展,各种新兴的通信技术不断出现;通信设备性能越来越先进,价格越来越低廉。于是,数字微波、卫星通信、光纤通信、移动通信、对流层散射通信、特高频通信、扩展频谱通信、数字程控交换机及以数据网等新兴通信技术在电力系统中得以逐渐的推广应用。

我们已经看到,电力线载波已成为电力系统应用最为广泛的通信手段,当然,其缺点和不足从中也得以充分体现;加之和其它新兴通信手段共存,更显示出了其局限。目前对电力线载波评价不高似乎已是比较普遍的现象。然而,仔细分析,我们可以发现,其原因也是多方面的:既有技术上的,也有管理上的;既有设备制造、工程设计施工上的,也有运行维护上的;既有客观上的,也有认识上的。随着电力载波通信技术的日趋完善,将极大地促进智能住宅的发展。

1.4如何正确看待电力线载波

首先,应看到电力线载波通信确实已远远不能满足现代电力系统运行控制、保护信息传输的实时性、快速性和可靠性及对其它大量信息传输的要求。为满足现代电力系统发展的需要,适应全球性通信发展的大趋势,使我国电力通信向高速率、宽频带、大容量方向发展,我们提倡大力发展应用更为先进的通信手段。但电力线载波[6]做为电力通信网中一强有力的手段,有着雄厚的发展基础和广阔的市场,仍有其适应的生存和发展的环境和空间,它不会简单地消失或停滞不前。

(1)做为电力部门特有的通信资源,不管将来如何发展,电力线载波通信无可比拟的优越性是不会动摇的。它在电力生产中所发挥的强大而独特作用是不可替代的,尤其在抵御台风、洪涝等自然灾害方面,由于它电路的传输线路具有机械强度高、不易受外力破坏的特点,是其它通信手段所无可比拟的。

(2)每种通信手段都有其适用的范围和环境。电力线载波适益于县调、地调等信息需求量小的情形,以及在其它场合作为可靠的备用通信手段。如在覆盖范围远而通道容量需求有限的情况下,电力线载波比使用其它任何传输介质费用都要低。

(3)电力线载波通信同其它技术一样,也是不断发展和完善的。对于其固有的弱点和不

足,科研工作者一直不断研究出新的技术方法去改进提高。科学的发展无止境,电力线载波作为一门科学也必将会更加完善、可靠。事实上从出现到现在,电力线载波通信也是一直不断发展进步的。

(4)电力线载波通信中存在的其它问题─主要是运行管理等方面的问题,只要我们提高认识,积极改进,也是完全可以克服的。

针对目前电力线载波通信的现状,我们认为主要有以下几个方面的工作要做:

(1)各级领导要提高认识,真正从实际工作中重视起来。

(2)注重通信人才的培养和通信队伍的稳定。

(3)加强和改进专业管理。

(4)做好新技术理论的研究和推广工作。要组织有关科研院所、院校有针对性地进行科技攻关,尤其对那些没有直接经济效益的课题。

(5)积极开发研制和推广新一代的数字式载波机(DPLC)。

(6)有计划地对现存问题进行技术改造和革新。

(7)发展相分裂导线载波和绝缘地线载波。

(8)生产厂家要加强质量意识,不仅要引进先进的技术和设计,还要结合我国的国情和用户的实际需要进行创新;要有完善的质量保证体系。软件方面,要有健全的规章制度、标准化计量、信息档案等;硬件方面,包括先进的自动测试装置、精密的工装模具制程设备和先进的元器件筛选、焊接工艺等。

第二章 智能建筑小区系统的网络及其规范

2.1智能建筑小区系统的系统结构

智能家居系统由家庭网关、家庭局域网、家庭设备等部分组成。相互的结构关系如图

2.1。

图2.1 智能家居系统结构图

图2.2 家居网络结构层次图

由图可以发现,家庭网络是智能家居系统的联系枢纽。没有家庭网络,其他部分就处

于孤立的的状态,系统的功能大都无法实现,所以家庭局域网的设计是构建智能家庭系统的前提和基础。组网的参照OSI(Open System Interconnection)的网络模式,可以简单地把欲实现上述功能的家庭网络分为如下四层模式[7]。如图2.2所示。相应的家庭网络的协议标准可以分为两种情况:1、2层的协议规范可以叫做底层协议规范,中间件层(3层)协议规范和IV 层(4层)规范可以称作高层协议规范。其中,关于IV 还没有任何企业规范和标准,随着信息化家电的不断普及,系统的UI 规范化设计势在必行。现有的网络的协议规范中,底层协议主要包括:X-10、CEBus 、LonWorks 、B1ueTooth 、HomeRF 、IEEE1393等;高层 4 用户层 (UI )

3 中间件层(MI ) 2 底层协议层(PI ) 1 物理媒体层(MI )

家庭智能控制器 家庭局域网 家具设备 家庭网关 互联网

协议包括:HPnP、HomeAPI、JINI等,后续两节将分别作一介绍。

2.2智能建筑小区系统的Internet技术

2.2.1智能建筑小区系统的宽带接入技术

我国接入网的建设始于90年代中期,到目前为止,网上运行的接入网设备绝大部分是窄带接入系统。近几年,Internet以惊人的速度迅猛发展,随着其服务内容的增多,用户对数据传送速率的需求也日益增加。宽带接入网适合用来解决高速数据业务接人。目前,智能家居接入Internet的方式主要有以下几种:局域网专线接人、ADSL接入、CableModem接入等。

(1)局域网专线的接入

这种方式需要配备高性能接入路由器设备,租用电信部门的专线并向CNNIC申请IP地址及注册域名。路由器可以通过DDN专线(最高可达2.048M带宽)、FrameRelay、X.25、ISDN拨号等方式与Internet相连。还可以按照需要灵活配置多种广域网端口模块,提供宽带、QoS保证的远程多媒体服务。局域网专线接人的优点是具有技术标准成熟、设备稳定可靠、安全性高、接入速度快、扩展性好、性能价格比高;管理简便、易于使用与维护;可以方便与其他客户网络互联等特点。

(2)ADSL接入

目前,ADSL的热潮席卷世界各地,世界范围内各大网络公司相继推出ADSL的产品并致力于ADSL的发展,全球许多电信公司、ISP也纷纷推广各自的ADSL服务:北美、新加坡等率先正式投入营业,日本、韩国等国家也已进入试验阶段,中国电信在北京、上海、广东、福建等地已进行相关的网络测试并开始试验性推广,而深圳更是已进入了实用阶段,2001年是ADSL走向普及的一年。ADSL能够向终端用户提供8Mb/s的下行传输速率和1Mb/s的上行传输速率,比传统的56K模拟调制解调器快将近100倍。这也是传输速率达128kb/s的ISDN(综合业务数据网)所无法比拟的。ADSL具有上下行速率不对称的特性,因此,其应用主要适用于为用户提供上网服务以及VOD点播等业务,而不适用于局域网互连的业务。

(3)“ADSL+ATM/以太网”的方式

用户端配置ADSL远端设备,局方配置DSLAM(ADSL局端设备),它们之间用普通电话双绞线进行连接。ADSL远端设备为用户PC提供以太网接口,DSLAM通过ATM或快速以太网与ISP相连。通过该网络,用户就可以实现宽带接入因特网。DSLAM可以放置在ISP 机房,通过接入网接入到ISP;也可以直接放置在ISP机房,与ISP接入平台利用局域网直接

相连。利用ADSL提供VOD视频点播业务则可以采用“ADSL+ATM”的方式。

(4)CableModem接入

在中国,广电部门在有线电视(CATV)网上开发的宽带接入技术已经成熟并进入市场。CATV网的覆盖范围广,入网户数多,网络频谱范围宽,起点高,大多数新建的CATV网都采用光纤同轴混合网络(HFC网),使用550MHz以上频宽的邻频传输系统,极适合提供宽带功能业务。目前CableModem接入技术在全球尤其是在北美的发展势头很猛,每年用户数以超过100%的速度增长。其速率已达10Mb/s以上,下行速率则更高。CableModem不需要综合布线,可以利用现有的有线电视网作为接入网,减少成本;利用有线电视播送服务,能达到高品质的信号需求;网络设备可依服务项目需求逐渐扩增,降低初始架构成本;网络架构可以随着用户数增加及用户频宽的需求演变,不需重新投资新网络;主干采用光纤,便于提高频宽需求,符合多媒体技术的发展。

2.2.2智能建筑小区系统的Internet技术

为了实现远程监控以及与外部网络的通信,必须要实现单片机系统的Internet接入。单片机采用互联网通讯与控制具有很好的实用价值,可以很容易地实现远程的控制与监测,也是信息家电要实现的主要目标。目前出现如下几种方案。

(1)32位MCU+RTOS

采用32位高档单片机,在RTOS(实时多任务操作系统)平台上进行软件开发,在嵌入式单片机系统中集成TCP/IP协议,实现TCP/IP的协议处理,这一协议可以采用软件来实现,也可以通过硬件进行软件的简化。这种配置要求单片机有一定的存储空间来实施TCP/IP协议。目前国内较为流行的RTOS,VxWorks,pSOS,Nucleus,QNX,WindowsCE等。

由于采用高档单片机,此方案可以完成很多复杂的功能,但成本较高,开发周期较长,需要购买昂贵的RTOS开发软件,对开发人员的能力要求较高。

(2)8位MCU+TCP/IP协议芯片

这个方案是由MCU和固化了TCP/IP协议的芯片组成应用系统的核心。应用系统可以直接拨号上网,硬件电路相对简单,但需要大容量的存储器,如果使用的TCP/IP协议芯片是软件固化的,还要求MCU有较高的运行速度。采用这种方案的芯片有ScenixSemiconductor 公司的SX-stack,Seiko公司S7600A,iReady公司的Internet Tuner,Connect One公司的iChip等。其中Scenix单片机为软件固化协议,软件协议栈用汇编语言编写,存储在单片机的FLASH 程序存储器中;其它芯片则为硬件固化,硬件TCP/IP协议堆栈作为MCU和Internet之间的加

速器。

这个方案的优点是将8位单片机系统直接与Internet相连,可以使用PC机通过Internet 远程访问单片机系统,也可以使用单片机系统将信息通过Internet发送到远程PC或其它终端上。但应用系统的设计工程师必须熟悉TCP/IP等协议和相关接口,软件设计量较大。另外每个电子设备都需要一个IP地址,因此,需要扩充IP协议才能到更好的支持。

(3)MCU-EMIT协议+emGateway

利用emWare公司开发的EMIT(Embedded Micro Internetworking Technology,嵌入式微Internet网络技术),在应用系统的MCU内部使用emNet协议,再通过emGateway与Internet 连接。EmGateway网络软件接口可以安装在计算机、TV机顶盒或专用的家用电器服务器中,它支持TCP/IP协议并运行HTTP服务程序,作为用户可以通过网络浏览器远程访问服务器。EmGateway通过RS-232,RS-485,CAN、红外及射频等通信方式与多个嵌入式设备相连,每个嵌入式设备的应用程序包含的一个独立的通信任务,称为emMicro,监测嵌入式设备中预先定义的各个变量,并将结果反馈到emGateway中,同时emMicro还可以解释Gateway的命令,修改设备中的变量或进行某种控制。EmMicro和emGateway一起为嵌入式设备提Internet功能。

由于复杂的网络协议是通过emGateway在PC机上实现的,应用系统MCU只使用较简单的emNet协议,因此对MCU的要求较低。但应用系统设计工程师必须熟悉emNet协议和相关的接口,原来客户应用系统的MCU也不一定符合要求,并且软硬件设计的工作量仍然较大。同时,应用系统的单片机处理emNet协议要占用一定的系统资源。

(4)MCU+Webchip+PC网关

所谓Webchip是独立于各种微控制器的专用网络接口芯片,它通过标准的输入、输出口与各种MCU相连。MCU通过Webchip与网关连接即可接收并执行经由Internet远程传来的命令或将数据交给Webchip发送出去。Webchip的主要优点在于:对MCU应用系统的设计工程师来说,无需熟悉复杂的网络协议及其接口;对MCU芯片来说,对运行速度和存储器容量等方面无特殊要求;软件设计只需要增加一小段接口程序,其它无需作大的改动,在大程序上简化了应用设计的工作量,可以缩短MCU应用系统的设计周期。

2.2.3智能建筑小区系统的家庭网关

家庭网关是家庭局域网的重要组成部分,主要完成家庭内部网络各种不同通信协议之间的转换和信息共享,以及同外部通信网络之间的数据交换功能。由于嵌入式Internet技

术的发展,家庭网关实现上也逐渐从PC机实现转向嵌入式设备的实现上。通用网关的技术发展历程大致如下:

(1) 20世纪90年代中期,采用PC机+网卡+采集插卡组成,利用PC机进行协议转换,将家庭内部设备组成的测控系统接入到以太网。这种方式PC机放在以太网内,成本很高,不太现实。

(2) 近几年,采用嵌入式系统+太网卡+采集卡来组成以太网测控网关。嵌入式系统实际上是在硬件和软件上均可按用户需要进行剪裁的PC机。例如,PC-104实际就是一台没有显示器、键盘、硬盘、软盘的PC-186DX计算机,有电子硬盘及各种I/O插口,可装入Windows CE和其他PC机应用软件。所以,实际上它是第一种网关的简化和微型化。实际上这是第一种网关的简化和微型化。它的成本比第一种有所下降,但价格还是较高。另外,利用了PC机的软件,开发速度较快。

(3) 近年以来,随着嵌入式Internet的发展,出现了的MCU单片机加上以太网接口芯片组成家庭网关。这实际上是嵌入式网关向大众化、普及化的进一步发表展。它以单片机取代PC机,用以太网接口芯片取代以太网卡,使网关的价格进一步下降。但是在单片机上实现各种网络协议,如TCP/IP、UDP等相对比较复杂。

(4) 近两年,许多大公司推出集成了l0M/l00M的以太网接口的嵌入式处理器,如摩托罗拉MCF5272可以很方便构建家庭网关,利用运行其上的嵌入式操作系统可以方便的实现网络通信。但是该技术也正处于研发中,成本不低。

从以上的分析中,我们可以看出,第三种网关是大众化的、比较适用于一般家庭的网关技术,因此,它是我们家庭网关设计的首先技术。

2.3智能建筑小区系统的规范和标准

2.3.1智能建筑小区系统的底层协议规范

底层协议是面向通讯的协议,负责数据通讯传送功能。主要有以下一些协议:

(1)X-10规范

X-10协议是对电子设备进行远程控制的通信协议,适用于X-10发送器和接收器之间,以家庭内普遍存在的电力线系统为通讯媒体,在家庭自动化(如安全监控、电器控制等)方面得到广泛应用。X-10系统由发送控制盒和多个接收控制组件组成,各组件可设定不同编码以示区别,使用时控制盒和组件可插入室内不同的电源插座,而家用电器设备就插在这

些控制组件上。通过与控制盒连接的键盘,用户可输入控制命令和组件编码,实现家用电器设备的远程控制。X-10电力线上的AC频率是60Hz,线电压为120V,控制命令120KHz,SV 的脉冲形式进行传输,每个X-10的数据包包含22位要传送的二进制信号,包含有标识符、房间编码和单元功能编码。X-10协议虽然是企业规范,但己成为事实上的控制标准。但X-10也存在一些缺点:发送器和接收器之间仅能传送有限的控制命令;许多设备间只能进行单向通信,控制方案不完善;通讯媒体单一,通信速率较低等。与其它标准相比,其开放性、兼容性、智能化和灵活性较差。

(2)CEBus标准

CEBus(Consumer Electronics Bus)是由ANSI/EIA发布的主要用于控制的网络标准,且于1992年确定了EIA-600系列最终文档。CEBus网络节点结构遵守ISO/OSI开放系统互连模型,其协议栈为四层结构,分别是物理层、数据链路层、网络层和应用层,各层功能、层与层之间的服务调用及提供关系和协议数据单元((PDU)的格式符合OSI模型规范。CEBus标准定义了七种物理媒体,即电力线、双绞线、红外线、无线电、电缆线、光纤和音频视频总线。CEBus支持灵活的网络拓扑结构,只要具有相应媒体的接口组件,一个设备可以连接到网络的任何地方,信号可以在多种媒体之间通过路由器进行传输。路由器的网络结构由物理层、链路层和网络层组成,没有应用层。该标准支持分布式控制方案,不需要集中控制器即可进行工作,但使用集中—分布式控制方案进行网络管理和控制会更为方便。当前该标准主要应用于家庭器具的控制网络,是最重要的网络标准之一。

(3)LonWorks技术

LonWorks技术将传统控制技术及最新网络技术结合起来,为传统控制领域提供了网络化解决方案,在建筑、冶金、化工等工业和智能控制方面得到了广泛的应用[8]。EIA于1998年提出了基于该技术的家庭控制网络标准(EIA-709)。LonTalk通信协议是LonWorks技术的核心,它提供了ISO/OSI的七层服务,并固化于Neuron芯片之中。媒体访控制采用Predictive P-Persistent CSMA算法,该算法保留了以太网协议CSMA的优点,同时克服了它在控制方面的缺点,使网络在负载较重的情况下仍能以接近最大吞吐率进行工作。LonTalk提供了使用区、子网和结点的分层逻辑寻址方式,提高了寻址效率,使得网络中节点的替换和增加非常方便。LonWorks的支持速率可达1.25Mb/s,网上可以连接32k个设备节点,通过使用网桥、路由器等手段可以组成较大型的网络系统,支持的媒体有电力线、双绞线、红外线、无线电、电缆线、光纤。LonWorks提供了功能强大的开发系统,为系统设计及节点开发提供了集成开发环境和工具。当前,LonWorks的编程语言和应用软件仅能够应用于其专用网

络,没有实现通用与专用功能的分离,这在一定程度上影响了其兼用性和在家庭控制中的优越性。

(4)HomePNA

Home PNA(家庭电话线网络联盟)以家庭电话线为连接介质构造家庭网络,采用频分多路传输技术建立三个通信信道:普通电话服务(20Hz-3.4KHz)XDSL服务(25KHz-1.1MHz)和家庭网络服务(5.5MHz-9.5MHz)。家庭网络所用信道以7.5MHz为载波频率,传输速率1Mbps 。Home PNA采用传统的以太网技术加快了Home PNA规范的普及,符合Home PNA规范使用的专用芯片也已经推出。

(5)HomeRF

Compaq,Intel,HP,Microsoft,sony等公司组成的Home RF工作组发布了一个基于无线电的家庭网络协议规范SWAPL1。该协议规范采用2.4GHz的ISM频段,利用时分复用技术支持语音通信,以太网技术CSMA/CD支持高速数据通信。采用2FSK/4FSK调制方式,传输速率为1Mbps/2Mbps,网络节点数127个,传输距离150英尺。

(6)USB

USB(Universal Serial Bus),通用串行总线是新一代的硬件接入总线技术。USB1.1支持最高速率为12Mbits/S的数据传输,而新推出的USB2.0支持最高速率达到了480Mbits/S。USB传输速度明显快于串联和大多数的并联接口,最多可连接127个外部设备,使用领域极其广泛。除此以外,USB具有良好的弹性适应能力,支持热插拔和即插即用等。在很多应用上,USB正在逐步取代以往所普遍使用的老式的串、并联接口,成为许多外设接口的首选。

(7)IEEE1394

IEEE1394标准是一种高速数据串行总线标准,也是目前获得广泛支持的家电娱乐电器联网方案。它支持设备热插拔,可为外设提供电源,支持同步数据传输,可支持63个设备。而且通过网桥还可以构成更大的网络。它采用同轴电缆或光纤作为传输介质,1394a 规范的数据传输速率为100,200,400,800Mb/s,适用于消费电子设备;1394b采用了新的编码方案和通信协议,将原先最大4.5m的传输距离延长到100m,支持1.6Gb/s和3.2GbB的高速传输,是一个很有优势和前景的技术。目前,USB多用于低带宽的外设,如鼠标、健盘、调制解调器等,IEEE1394用于高带宽计算机和消费电子产品,尤其适用于音频/视频设备群之间的互连。通过光缆、CAT5电缆和其它的无线方式可以扩展基于IEEEl394的音频/视频网络实现家庭网络。相比之下,IEEE1394速度更快,但价格也更昂贵,USB和IEEE1394

两者可以共存。

(8)Bluetooth

Bluetooth(蓝牙)是一种短距离的无线电网络连接技术,工作在2.4GHz的ISM频段,采用时分复用全双工通信模式,支持同步和异步通信,最高速率721 Kbps,采用跳频分配技术来消除干扰和降低衰落,发射距离10-100M。组网时最多可以有256个单元连接成网,支持点对点连接或点到多点连接,不需要中央控制器和集线器。蓝牙软件协议采用分层结构,核心协议有:基带协议、链路管理协议、控制和适配协议、射频通信协议等。

2.3.2智能建筑小区系统的高层协议规范

高层协议是面向处理的协议,负责数据通讯处理功能。主要有以下一些协议:

(1)HPnP

Home PnP(Home Plug and Play,家庭即插即用)规范是Honeywell,Intel,Microsoft等公司为联网的家庭子系统即插即用制定的一个标准。HPnP不是一种语言,而是一种互操作规范,它独立于网络的下层技术和协议,运行于多种网络协议之上。规范使用了EIA-600CEBus 标准的面向对象的通用应用语言CAL和对象相关模型[9]。只要在产品中嵌入了HPnP技术,来自不同厂家的产品就可以在同一网络上相互通信,实现即插即用功能。该规范及其相关协议适用于家庭网络的所有解决方案,可以实现家庭器的远程控制和配置,对于组建完整的家庭网络具有重要意义。

(2)UPnP

UPnP(Universe Plug and Play,通用即插即用)是Microsoft 1999年提出的一种基于IP 技术的家庭网络解决方案,它利用Auto IP,DHCP和Multicast DNS等协议,完成网络中设备的自动配置,通过简单服务发现协议和名录,帮助协议实现网上设备和服务的自动查寻,用XML描述设备的操作界面产生控制信息。UPnP允许第三方针对不同的操作系统与设备制定具体的应用程序编程模型。

(3)JINI技术

JINI技术是基于JA V A语言的分布式的对等基础结构,是一种动态的自动化机制,它使得任何具有JINI功能的设备可在任何时候、任何地点随意连接到网络上而形成一个共享群体,不需要任何的人工干预和驱动程序,一个设备或应用程序和其它服务之间可以对等共享。任何设备和应用程序可以动态地插入或离开网络而不影响网络的性能和其它设备。在JINI体系结构中,服务(Service)是一个非常重要的概念,整个JINI体系是由服务的提供、

服务的请求和服务的管理组成的。JINI技术与HPnP和UPnP规范相比,三者都具有即插即用的特点,但以JINI技术进行组网更为简单、快捷和方便。这是由于JINI技术独立于具体的操作系统,采用了先进的协议机制,使得服务的使用不需要安装任何驱动程序,整个系统的资源共享更为直观,而且提供了良好的用户接口。HPnP和UPnP的重点在于设备之间的互操作性,而JINI技术则超越了这种功能,提供了简单的资源共享机制,而资源共享正是人们最终的3智能建筑家居系统的技术及发展直接需求。

(4)HomeAPI

Home API是由API工作组开发的一种应用程序开发接口规范,是一个提供软件服务和编程接口的集合,它使得其上的应用程序能够发现和控制家用电子设备[10]。规范的主要目标就是降低软件应用开发的成本和复杂度,通过智能家电的使用来提高用户的娱乐、安全、舒适和方便程度。Home API与其它网络规范的主要区别为:其它规范和标准的主要目的是实现网络设备的对等连接和通信,其重点在于实现对等关系,且许多组织也开发了专门针对自己协议的API,与其它组织的协议无法兼用。Home API所定义的不是一个协议,而是一个无固定协议的API和一个通用编程模型,它并不解决家庭设备的对等操作问题。它仅是将相应的设备功能提供给客户应用程序,而不管下层协议是否兼容。Home API是一种集中控制模型,从体系结构上看,位于以上各种协议的上层[11]。

智能家居发展历程

智能家居发展历程 一、智能家居的起源智能家居的由来智能家居概念的起源甚早,但一直未有具体的建筑案例出现,直到1984年美国联合科技公司(United Techno1ogies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时,才出现了首栋的[智能型建筑],从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。 最著名的智能家居要算比尔﹒盖茨的豪宅。 比尔﹒盖茨在他的“未来之路”一书中以很大篇幅描绘他正在华盛顿湖建造的私人豪宅。 他描绘他的住宅是“由硅片和软件建成的”并且要“采纳不断变化的尖端技术”。 经过7年的建设,1997年,比尔﹒盖茨的豪宅终于建成。 他的这个豪宅完全按照智能住宅的概念建造,不仅具备高速上网的专线,所有的门窗、灯具、电器都能够通过计算机控制,而且有一个高性能的服务器作为管理整个系统的后台。 智能家居是IT技术(特别是计算机技术)、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。 由社会背景之层面来看,近年来信息化的高度进展,通讯的自由化与高层次化、业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高,造成家居智能化的需求大为增加﹔此外在科学技术方面,由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术之成长,也促成了智能家居的诞生。 20世纪80年代初,随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化出现。 80年代中期,将家用电器\通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体后,形成了住宅自动化概念。

80年代末,通信与信息技术的发展,出现了通过总线技术对住宅中各种通信\家电\安防设备进行监控与管理的商用系统,这在美国称为SmartHome,也就是现在智能家居的原型.智能家居最初的定义是这样的: "将家庭中各种与信息相关的通信设备\家用电器和家庭安防装置,通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能系统上,进行集中或异地监视\控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调."HBS是智能住宅的基本单元也是智能住宅的核心.世界上第一幢智能建筑1984年在美国康涅迪格州出现,当时只是对一座旧式大楼进行了一定程度的改造,采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监测和控制,并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息服务。 智能家居最早沿于英文SmartHome,早先更多提法是Home Automation家庭自动化,因为早先涉及的产品都与家庭自动化产品和配件有关,自动化、智能化是其重要特点。 几年前,美国、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了“智能住宅”(即智能家居Smart Home)的概念。 其目标就是: “将家庭中各种与信息相关的通讯设备,家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。 ”智能家居(Smart Home)频繁出现在各大媒体上,成了人们耳熟能详的词汇。 目前关于智能家居的称谓多种多样,诸如: 电子家庭(Electronic Home)、e-Home、数字家园(Digitalfamily)、家庭自动化(Home Automation)、家庭网络(Home net/Networks for Home)、网络家居(Network Home)、智能化家庭(Inte1ligent home)等等几十种,尽管名称是五花八门,但它们的含义和所要完成的功能大体是相同的。

智慧城市之智慧小区建设与意义

智慧小区建设及意义 智慧小区是智慧城市的最小单位,N个智慧小区组成智慧社区,N个智慧社区组成智慧城市,所以,建设智慧小区是建设智慧城市的第一步也是最关键的一步,智慧小区对于智慧城市的关系相当 于地基对于整座大厦;切实建造好智慧小区是智慧城市的根本,N个健全的智慧小区建成后智慧城市就是水到渠成。 我们想象中完美的智慧小区应该是怎么样的呢? 所谓智慧小区,应该是利用物联网技术+计算机技术搭建整个小区的大数据,居住在小区的居 民可以简单利用智能手机解决衣食住行等诸多生活中遇到的问题。 我们想象你坐在书房里打开手机交所有该交的费用,物业费、水电费、小孩子的学费、保险费 等等,这些是不是给你的感觉已经实现了呢?是的,这是在很多地方都实现了的。 那么我们接着想购物的事是不是感觉大多也都实现了呢?是的,都实现了,缺的是细化和归总 而而已。比如周边商户的优惠促销信息,社区的便民信息还没有搭建好,但是技术是成熟的。 再说办事,其实我们在居住的小区还有很多在进行落后的物业工作,比如张贴公示公告,比如 催收水电物业费用,比如很多政府申请和审批程序,其实这些是不是也可以在智能手机就能实现,当 然需要相关单位支持网上办公和支持对接,其实技术实现也是完全具备条件的。 智慧城市大数据有什么好处? 我们简单举一个例子来说明现在的医疗情况,比如一个病人去到A医院检查有检查报告,但是A医院不具备治疗条件或者说不专业;那么我们经常会选择换家医疗机构B,现在的情况是,B医院又要重复检查,不但浪费医疗资源,还效率低下,患者费用增加,最终检查结果一样,患者还要承受 时间、精神、金钱的成本;医疗资源紧缺的同时还严重浪费医疗资源,对患者也造成多方面的压力。 试想如果互联网+的情况下B医疗机构认同A医疗机构的检查结果,是不是对医患双方都是很大成本 的节约呢?

PLC电力载波通信技术优势介绍V

P L C电力载波通信技术优势介绍非原创 PLC电力载波通信原理介绍 电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输,在接收端通过滤波器将调制信号取出解调,得到原有信号,实现信息传递。目标标准主要有: ?Home-Plug(家庭插电联盟),美国发起,已逐步成为国际标准。 ?OPERA—开放式PLC欧州研究联盟(The?Open?PLC?European?Research?Alliance) 电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道,要实现可靠的电力线高速数据通信,必须解决低压配电网上各种因素如:噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响,在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术: ?电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ,SSC),窄带PLC技术 ?正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),即宽带PLC 技术 窄带PLC和宽带PLC比较 电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ,SSC): 用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制,实现频谱扩展后再传输,在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。香农公式 C=Wlog2(1+S/N)(其中:C为信道容量,W为频带宽度,S/N为信噪比) 主要优点如下: 1)抗干扰能力强,适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信息。 2)可以实现码分多址技术,在低压配电网上实现不同用户的同时通信。 3)信号的功率谱密度很低,具有良好的隐蔽性,不易被截获。 缺点: 扩频通信虽然抗干扰能力较强,但受其原理制约,传输速率最高只能达到1?Mbit /s左右。采用SSC技术的PLC通常称为窄带PLC。 正交频分复用技术(OFDM): OFDM技术把所传输的高速数据流分解成若干个子比特流。每个子比特流具有低得多的传输速率,并且用这些低速数据流调制若干个子载波。 相比SSC技术,OFDM具有以下的优点:?

地产行业与智能家居

房地产行业与智能家居

物联公司的市场定位及发展目标 4 2 地产行业住宅成交量走势图 图片源于新浪乐居网

现状分析 房地产业一直为人们所津津乐道,这个也早已变成了一个全民性的话题,国家在调控,民间也在舆论,抛开许多的政治或者民间风气不谈,光看这个行业,自身的竞争也是不小的。除了国家垄断型的产业,各行各业都存在着一个竞争问题,竞争的最终本质就是自身的一个产品或者服务质量,地产业已经不像之前人人搞房产,人人赚钱的势头,越来越多的大巨头跻身房地产企业,凭借雄厚的资金,优秀的团队在这个行业迅速占有一席之地,很多的不知名地产公司也是挤破头脑。 而房地产现在的竞争关键就是一个差异化和特色化,很多时候许多人一提到房地产会想到一些比较大的开发商,比如绿地之类的,但是要说这些品牌之间有什么差别的话,大都说不出来,在学区房,地铁房已经被炒烂了的情况下,众多开发商其实都沦为了同样的一种类型,这样买谁都一样,直接成为了一个价格化的竞争,但是价格竞争控制不好的话反而吃力不讨好,所以,告别原先的定位模式,迎合现代生活的要求,开发出一系列有特色,让人记住,与众不同的转型之作,才是房地产企业合理发展的关键。 智能家居的出现吸引了众多房地产商的眼球、也逐渐成为刺激消费者眼球、博取掌声的卖点。能够给客户一个深刻印象,而且能够让客户直观体会,深入人心,形成口碑和影响力,再同行业中脱颖而出,成本低,见效快。 而消费者随着消费观念转变,消费需求凸显,现在的社区与过去相比已经有了很大变化,人们不再单纯满足有房住,随着生活质量的提高,对居住环境也有了更高的要求。特别是当人们越来越忙,对安全问题越来越重视,对智能家居的需求便不断提升。智能家居带给居住用户巨大的便捷性,牢牢抓住了他们追求高品质、高智能生活的心理,因而一跃而成为房地产行业发展的重要契机。 地产项目与智能家居的结合能够取非常好的效果,智能家居精装修较高的美观化和智能化,成为装修公司及设计师所寻求的一个新设计元素、新亮点,为房地产的软性价值开发注入了活力。拥有智能的楼盘格外吸引消费者的注意。而在楼市降温的时候拥有智能的楼盘也以其较高的含金量成为“抗跌”楼盘。

电力载波通讯

电力载波通讯 在中国电力载波应用大概有数据传输又名叫电力猫,多媒体传输视频音频等,指令传输各种抄表系统及智能家具。此技术已不是什么新技术,但是在中国为什么没有看到其大规模的应用呢?更不说了大部分人听都没有听说过这个名词。除了人们的接受需要时间外,还与中国电网的质量以及电力载波系统的成本还有比价大的关系. 什么是电力载波技术? 电力载波通讯即PLC,是Power line Communication的简称。 电力载波是电力系统特有的通信方式,电力载波通讯是指利用输电和供电的电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递[/B]。 [B]电力线传输的优点 电力线遍布城市和乡村,其覆盖面是任何网络无法比拟的,有利于电力线通信(PLC)网络的推广。PLC通过电力线传输数据,不需要增设更多的线路及设备,只需将调制解调器插入电力插座就可以通信,使用简单,成本低廉,有利于信息资源共享和家电上网。 PLC除了施工中的明显优势之外,在总体价格上也存在优势。随着市场的发展,以前相对比较高的电力线上网价格在逐步的下降,目前PLC在单线成本上与xDSL、电缆调制解调器相当。 由于无线电通信易受地形和空间干扰的影响,而利用电力线通信刚好补充它的不足之处外,还可以节省资源,提高效益,降低辐射,更环保 在速率上,电力线上网经过14Mb/s、85Mb/s,目前已经迎来了200Mb/s的时代。将来还会有1GB/2GB/S问世。200Mb/s的带宽足以满足以后数字家庭的安全、教育、娱乐等要求,是数字家庭理想的骨干网络。 但是电力线载波通讯有以下缺点, 1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送; 2、三相电力线间有很大信号损失(10 dB -30dB)。当通讯距离很近时,不同相间可能会到收微小信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输;不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同,藕合方式有接地藕合和线中线藕合。线地藕合方式与线中线藕合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线地藕合方式不是所有地区电力系统都适用;电力线存在本身因有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和[60HZ,则周期为20ms和16.7ms,在每一交流周期中,出现两次峰值,两次峰值会带来两次脉冲干扰,即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰,干扰时间约2ms,因定干扰必须加以处理。有一种利用波形过0点的短时间内进行数据传输的方法,但由于过0点时间短,实际应用与交流波形同步不好控制,现代通讯数据帧又比较长,所以难以应用; 5、电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时,线路阻抗可达1欧姆以下,造成对载波信号的高削减。实际应用中,当电力线空载时,点对点载波信号可传输到几公里。但当电力线上负荷很重时,只能传输几十米。电力线载波通信系统作为电力系统专用通信网中较广泛使用的传统通信产品,曾经在电力系统通信中占主导地位。但近十年来,由于微波、光纤、卫星等通信手段的发展,而传统电力线载波机因技术水平限制,远不能满足现代电力系统通信要求。在市场竞争日渐激烈的今天,各制造商为了得到较稳定的市场份额,在新产品开发方面,均不同程度地引入了当前通信领域中的一些新技术、新概念、新器件、新工艺,从而使这一传统的模拟通信系统从结构、性能、业务能力…等方面均有很大的改良。其中结构的小型化、数字复用技术的应用、数字技术在高频调制/解调方面的革新是最引人注目的。[/B]虽然我们有一些问题还没有完全的解决,但是科技飞跃进步,技术问题随着时间的发展,最终都能被解决被克服的以上技术问题是要慢慢来的,而当前[/B][B]电力线传输需要解决的是

电力线载波通信---有线通信

抄表系统及其方法 本发明公开了一种抄表系统包括电力线宽带载波通信单元、无线通信单元、时钟单元、控制单元以及存储单元;所述电力线宽带载波通信单元用于收发通过电力线载波方式传送的抄表信号;所述无线通信单元用于收发通过无线通信方式传送的抄表信号;控制单元用于信道状况的侦测,根据侦测结果控制抄表系统在电力线宽带载波通信以及无线通信之间的信道自动切换,切换信道后进行自动组网,并将从电力线宽带载波通信单元以及无线通信单元接收到的抄表信号进行格式转换生成电表数据。本抄表系统利用宽带载波通信可靠性高、数据传输率高、数据容量大、双向传输等特点,将无线通信方式以及电力线通信方式相互结合,使抄表布线等现场施工工作变得简便灵活。 电力线载波Power Line Carrier - PLC通信是利用高压电力线在电力载波领域通常指 35kV及以上电压等级中压电力线指10kV电压等级或低压配电线380/220V用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式 PLC = Power Line Carrier,电力线载波 电力线载波(PLC)是电力系统特有的通信方式,电力线载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递。 近年来电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代,并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。 但是电力线载波通讯因为有以下缺点,导致PLC主要应用--“电力上网”未能大规模应用: 1、配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送; 2、三相电力线间有很大信号损失(10 dB -30dB)。通讯距离很近时,不同相间可能会收到信号。一般电力载波信号只能在单相电力线上传输; 3、不同信号藕合方式对电力载波信号损失不同,藕合方式有线-地藕合和线-中线藕合。线-地藕合方式与线-中线藕合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地藕合方式不是所有地区电力系统都适用; 4、电力线存在本身因有的脉冲干扰。目前使用的交流电有50HZ和 60HZ,则周期为20ms和16.7ms,在每一交流周期中,出现两次峰值,两次峰值会带来两次脉冲干扰,即电力线上有固定的100HZ或120HZ脉冲干扰,

具体对比智能家居有线技术和无线技术,各自优劣势在哪

具体对比智能家居有线技术和无线技术,各自优劣势在哪? 李坡在技术层面,无线技术都能搞定的厂商做有线技术其实应该不是很大的门槛,同时毫无疑问,有线技术的厂商以后肯定会慢慢向无线技术伸展。一、智能家居有线(总线)技术1、现场总线现场总线是现代控制技术、计算机技术和通信技术相结合的产物。现场总线技术是近十年中蓬勃发展起来的新生事物,在实际工程应用中体现出其强大的生命力,控制网必将沿着现场总线方向发展,现场总线技术也必将是控制网技术的核心,每个现场控制单元具有数字处理和双向高速通讯的能力,分散控制,网络规模大且具有高质的稳定性。目前世界上现场总线的标准有200多个,有很多应用于建筑物的总线技术,它们中大多数是某个具体应用的解决方案。当前国际上具有代表性的现场总线技术与产品有FF总线、PROFI总线、LON总线、BACnet、CAN总线、INTER 总线和CCLink总线等。以双绞线为基础的家居控制总线,以此通信介质的主要有CEBUS消费电子总线、LonWorks 总线、APBus总线、RS-485总线、EIB电气安装总线。就总线本身而言,这几种总线的拓扑结构基本是相同的。 RS-485总线其网络特性使用差分电压传输方式;一般采用 总线型网络结构,总线节点数有限,使用标准485收发器时,单条通道的最大节点数为32个,传输距离较近(约1.2km),

传输速率低(300~9.6kbps);传输可靠性较差,对于单个节点,电路成本较低,设计容易,实现方便,维护费用较低。从严格意义上讲,并不是一个完整的总线技术标准,仅仅定义为物理层和链路层的通信标准,许多厂商采用其技术全新定义了自己的总线技术标准,比较有代表性的美国Honeywell的C-Bus总线技术。另外在RS-485技术基础上应用较多的是MODBus标准。CEBus总线 CEBus(ConsumerElectronicsBus)是美国电子工业协会(EIA)为消费电子产品制定的一种通信和产品和操作性的标准,是家用电器之间通信所使用的五种类型的介质(电力线、无线频率、红外、双绞线和同轴电缆)中信号的传输标准。信号传输速率和系统容量分别是10kbps和4G。APBus 总线APBus总线是目前唯一拥有中国自主知识产权的总线技术。它是一种针对家庭的、全分布式的智能控制网络技术,这一点与LonWorks技术相似。产品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。信号传输速率和系统容量则与CEBus一样,分别是10kbps和4G。CAN 总线CAN总线(ControllerAreaNetwork),它是一种支持分布式控制和实时控制的对等式现场总线网络。其网络特性使用差分电压传输方式;总线节点数有限,使用标准CAN收发器时,单条通道的最大节点数为110个,它的传输速率范围是5kbps至1Mbps,传输介质可以是双绞线和光纤等,任

智能建筑发展趋势

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7712226928.html, 智能建筑发展趋势 作者:李声祥 来源:《合作经济与科技》2012年第09期 [提要]本文分析智能建筑的类别、优势、效益,阐述智能建筑在我国的发展历程和发 展趋势,并表明其正在向高速度、高集成度、高性能价格比的方向发展。 关键词:智能;建筑;发展趋势 中图分类号:F293.3 文献标识码:A 原标题:浅谈智能建筑及其发展 收录日期:2012年3月12日 智能建筑是以建筑物为平台,将设备自动化、通信自动化和办公自动化等系统集成和服务管理进行优化组合,从而形成舒适、高效、便利的有机整体。它是现代建筑技术与计算机技术、控制技术、通信技术及图像显示技术等现代信息技术相结合的产物,具有投资合理、管理科学、服务高效、使用方便、环境舒适等特点,是一种能够适应信息化社会发展需要的现代化新型建筑。 一、智能建筑划分的类别 智能建筑的发展已经并将继续呈现出多样化的特征,从摩天大楼到家庭住宅,从集中布局的楼房到规划分散的住宅小区,都被统称为智能建筑。智能建筑能够拉近人与人之间的距离,实现零距离的即时交流。大致可分如下几个层次: (一)智能大楼。主要是指将单幢大楼建成为综合性的智能化大楼,基本的构造框架是把办公自动化、楼宇控制、通信和网络三个子系统结合成为完善的整体,使之成为理想的现代办公和生活场所。 (二)智能住宅。通过家庭总线将住宅内各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭保安装置全部并入网络,进行集中或异地监控以及家庭事务性管理,并使家庭设施与住宅环境相协调,打造出多功能信息化居住空间。 (三)智能小区。智能小区被定义为“生活信息化、管理智能化、IC卡通用化”。小区内建筑物除满足基本生活需求外,还考虑到安全、健康、节能、便利、舒适五大因素,以便创造出回归自然的绿色环境、信息共享的多媒体环境、优秀舒适的人文环境。

智能小区与智能家居整体解决系统设计方案

智能小区与智能家居整体解决系统设计方案 前言: 本系统设计方案遵循下列5个原则,其系统功能达到建设部《智能小区配置大纲》的要求和市《住宅小区安全技术防系统要求》的要求。在系统联动方面、信息服务方面是本解决方案的特色。 1 系统采用统一管理平台和统一传输网络。这是目前智能化小区、智能家居系统中领先的设计理念,也是这个行业发展的方向。 2 系统中所提供的功能除了安全、可靠、便捷外,更进一步强调系统的联动和信息的服务,从而使智能化小区、家居智能系统更突显其人性化,让现代科技能真正提升人们的生活质量。 3 在强调系统的完整性的同时,更关注系统的成本的控制,完善的系统并不全是靠金钱堆积起来的。合理的系统配置、技术的创新是控制成本的最佳手段,对于投资的每一分钱都希望能体现出其价值的所在。 4 改变目前智能小区系统集成设计从下向上的设计思路,我们将从上而下进行设计。注重各子系统间的联动,使智能小区、智能家居的功能发挥到及至。 5 所选用的系统网络和设备均具有较好的稳定性、可扩充性、易维护性。

智能小区、智能家居系统集成设计 一智能小区智能家居系统网络 作为一个超大型住宅小区,系统网络的选择好坏是决定了整个系统设计的成败。目前有些智能小区系统不成功,究其原因,很大一部分是没有选择一个理想的系统传输网络,从而产生系统传输不稳定、功能扩充无法实现,系统间的联动变成了纸上谈兵,维护成本高、难度大,系统象“玻璃花瓶”般好看但很脆弱。 通常在智能化小区中应用的系统网络有:RS-485、CAN bus、Lon Works、以太网。但它们应用在智能小区中都有些弱点。 4种总线网络的比较: 从某种角度讲,它们并不是非常适合中国国情的智能化小区系统网络,那么适合中国情的智能化系统网络应该具备那些特征呢? ●自由网络拓扑结构:可根据小区的总体规划,网络结构可以是总 线型、星型或二种的混合型。最好象“拉电灯线”一样的随意。 ●较长的传输距离:在中国,通常有大型社区的开发,所以对网络 的传输距离希望是能足够长,最好能达到10Km。 ●低廉的系统价格:中国老百姓的经济承受能力有限。

电力线载波通信系统解读

摘要 电力线载波通信是以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信。由于输电线路具备十分牢固的支撑结构,并架设3条以上的导体(一般有三相良导体及一或两根架空地线),所以输电线输送工频电流的同时,用之传送载波信号,既经济又十分可靠。这种综合利用早已成为世界上所有电力部门优先采用的特有通信手段。这次的课程设计通过电力线在波芯片设计一个电力线载波通信系统。 电力线载波通信具有广阔的应用前景但由于电力线的噪声和干扰对信道的污染很大,严重影响了低压电线载波通信的质量。本文就电力线载波通信的优点缺点及发展现状进行了讨论,并分析了电力信道的噪声分类,特性及对我们信号的影响。以及我们对噪声的滤波耦合等。并且详细的介绍了电力线载波通信的具体实现形式方法和步骤最终形成一个系统达到我们的要求。 课程设计选用青岛东软的SSC1641的电力线载波芯片该芯片具有调制解条,a/d,d/a通信的功能,该芯片直接对信号数字信号处理,极大地提高了通信的可靠性。文中包括了他的外围电路,信号放大,耦合,滤波等最终实现功能。 实现了接收电力线的含有噪声的信号,然后对这个信号滤波模数转换等处理后通过串行通信的方式发送到过单片机,单片机经过数据处理后通过LCD1602显示出来,并且也通过串行通信发送到PC机显示出来。PC机或开关电路输入信号经过SSC1641处理后通过电力线发送。这样一个系统阶完成了接收与发送信号,形成了一个通信系统。 关键字:电力线载波通信系统SSC1641 调制解调 1、绪论 1.1设计任务及要求 电力线载波通信系统设计基本要求:下图一个电力线载波通信模块的结构组成,请看懂,并查阅资料了解电力线载波通信的原理和电力线载波芯片的技术资料。根据系统结构,完成载波芯片外的其他器件选型、配套硬件电路设计(包括原理图、PCB图)、软件设计和仿真调试。系统至少具备以下特性: 1)开关量输入和输出各5路; 2)系统24V供电; 3)具有通信状态指示功能; 4)有232、485或USB有线通信接口; 5)断电继续工作能力; 6)其他自己发挥的功能。

智能家居的现状和展望

智能家居的现状与展望 摘要:智能家居是利用电脑、网络和综合布线技术,通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机结合起来的一个系统。 关键词:智能;功能;市场; 1世界智能家居市场发展概况 从多样化的爆款单品到智能家居系统产品,从最早的WiFi联网控制到如今的指纹识别、语音识别,智能家居行业伴随着大数据、物联网、云计算等新科技力量的兴起向人们展现了比以往更为丰富的想象空间。 不过,我国的智能家居市场正处于市场启动阶段,各家企业还在探索适合的盈利模式。而不可否认的是,智能家居产品正在由弱智能化向智能化发展。本文将借助多样化的案例分析从多维度解析智能家居市场的现状与发展趋势,力求为读者呈现出脉络清晰的行业结构。我国1.1第一阶段:萌芽期/智能小区期(1994年-1999年)。 这是智能家居在中国的第一个发展阶段,整个行业还处在一个概念熟悉、产品认知的阶段,这时还没有出现专业的智能家居生产厂商,只有深圳有一两家从事美国X-10智能家居代理销售的公司从事进口零售业务,产品多销售给居住国内的欧美用户。 1.2第二阶段:开创期(2000年-2005年)。 这个阶段,国内先后成立了五十多家智能家居研发生产企业,主要集中在深圳、上海、天津、北京、杭州、厦门等地。智能家居的市场营销、技术培训体系逐渐完善起来,此阶段,国外智能家居产品基本没有进入国内市场。 1.3第三阶段:徘徊期(2006-2010年)。 2005年以后,由于上一阶段智能家居企业的野蛮成长和恶性竞争,给智能家居行业带来了极大的负面影响:包括过分夸大智能家居的功能而实际上无法达到这个效果、厂商只顾发展代理商却忽略了对代理商的培训和扶持导致代理商经营困难、产品不稳定导致用户高投诉率。行业用户、媒体开始质疑智能家居的实际效果,由原来的鼓吹变得谨慎,连续几年市场销售出现增长减缓甚至部分区域出现了销售额下降的现象。2005年-2007年,大约有20多家智能家居生产企业退出了这一市场,各地代理商结业转行的也不在少数。许多坚持下来的智能家居企业,在这几年也经历了缩减规模的痛苦。 正在这一时期,国外的智能家居品牌却暗中布局进入了中国市场,而活跃在市场上的国外主要智能家居品牌都是这一时期进入中国市场的,如罗格朗、霍尼韦尔、施耐德、Control4等。国内部分存活下来的企业也逐渐找到自己的发展方向,例如天津瑞朗,青岛爱尔豪斯,海尔等,用X10,深圳索科特做了空调远程控制,成为工业智控的厂家。

智能小区的发展与前景

智能小区的发展与前景 ★国外智能小区的发展 智能住宅的发展几乎与智能大厦同步。早在1979年,美国斯坦福研究所就提出了在建筑物内将家用电器、电气设备的控制线统一为家庭总线的概念。之后,在美国成立了现代住宅研究会,专门从事这一领域的研究。1983年,美国电子工业协会开始制定家庭电气设计标准。1984年,美国住宅建筑者协会成立了现代住宅开发公司,开展在有关基础性研究工作,并在1989年推出了将电力供应、空调控制和数据通讯合成为整体的布线系统示范单元。在这期间,智能住宅(SmartHome)的概念在欧美等发达国家得到了广泛认同和发展。 欧洲在1986年把集成化的家庭系统研究列为尤利卡计划,大力进行研究。在20世纪80年代,欧洲电气标准化委员会制定了家用数字总线标准,进一步规范化了智能住宅技术标准。 日本在80年代初即大力推进家庭电子化。在80年代中期,将家用电器、保安设备、通讯设备功能综合后,提出了家庭自动化的新构想。1988年,日本建立了住宅信息化促进会,主要开展家庭总线技术的研究,并且公布了总线标准。近年来为了大型住宅小区的需要,又提出了超级家庭总线系统的概念。1996年,日本推出多媒体技术引入智能住宅,并取得重要研究成果。 在东南亚,新加坡的智能建筑技术研究处于领先水平。如宝德胜家庭智能化系统,已经用于30多个住宅小区。在"98亚洲家庭电器与电子消费品国展览会"上展示的"未来之家",其智能品质受到人们的关注。智能住宅系统具有家庭安全自动化、家庭设备自动化和家庭通讯自动化的功能。 ★国内智能小区的发展 我国对智能住宅的研究刚刚起步,但已经引起有关部门的高度重视。一些大公司和房地产商已投入相当的力量,推动智能住宅小区的普及与推广。1994年,国家科委立项资助重大科技项目"2000年小康型城住宅产业工程项目,其目标是以科技为先导,以示范住宅小区建设为载体,推进我国住宅产业现代化,构建新一代住宅产业。该项目于1995年正式启动。国内30家科研单位、高等院校和生产企业参与了该项目的研究和发展。在该项目中,把"智能型住宅技术列为重中

通信领域中电力线载波通信的应用及其原理

通信领域中电力线载波通信的应用及其原理 Power Line Carrier 电力线载波Power Line Carrier - PLC通信是利用高压电力线在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级中压电力线指10kV电压等级或低压配电线380/220V用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。 近年来高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制,已经进入了数字化时代,并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面。电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。在这种形势下,本文旨在通过对电力线载波通信技术的发展及所涉及的一些技术问题的讨论,阐明电力线载波通信的发展历程特点及技术关键。 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行而应运而生的,它同电力系统的安全稳定控制系统,调度自动化系统,被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。目前,它更是电网调度自动化网络运营市场化和管理现代化的基础,是确保电网安全稳定经济运行的重要手段,是电力系统的重要基础设施。由于电力通信网对通信的可靠性保护控制信息传送的快速性和准确性具有及严格的要求,并且电力部门拥有发展通信的特殊资源优势,因此世界上大多数国家的电力公司都以自建为主的方式建立了电力系统专用通信网[1]。长期以来,电力线载波通信网一直是电力通信网的基础网络。目前,在长达670000km的35kV以上电压等级的输电线路上,多数已开通电力线载波通道[1]。形成了庞大的电力线载波通信网,该网络主要用于地市级或以下供电部门构成面向终端变电站及大用户的调度通信远动及综合自动化通道使用。 近年来,随着光纤通信的发展,电力线载波通信已从主导的电力通信方式改变为辅助通信方式,但是由于我国电力通信发展水平的不平衡,由于电力通信规程要求主要变电站必须具有两条

小区智能家居设计方案

小区智能家居设计方案

目录 1.项目分析 (3) 1.1产品选用 (4) 1.2系统设计说明 (4) 1.2.1中心管理 (4) 1.2.2小区出入口管理 (4) 1.2.3业主家居 (4) 1.2.4住宅单元楼出入口管理 (5) 1.2.5系统图略 (12) 1.2.6系统功能特点 (12) 2.系统详细介绍 (14)

1.项目分析 本项目全部由高层住宅组成,为保证小区的安全以及实现住户智能家居的要求,对各种可以进出小区及单元楼的通道和住户户内均应该设置一定的设备进行管理。根据某某小区的项目要求及具体情况,从小区定位、住户安全与出发,建设一套高性能的智能家居系统,为住户提供一套安全、可靠、便利的生活环境。

1.1 产品选用 根据某某小区项目的整体定位以及整个小区的统一管理,选用杭州信诚电子有公司生产的智能天工-21C产品进行设计: 1.2 系统设计说明 智能化系统由管理中心、楼小区出入口、住家等几部分组成。 1.2.1 中心管理 在小区的智能化控制中心设置数字总控主机和数字对讲主机,对整个系统的可视对讲、防盗报警、短信收发、远程抄表、远程智能控制及家庭多媒体(预留可扩展:internet网控制)进行管理。同时设置一台区域总线测试仪用于对系统总线信号的测试,另有一台AV总线切换器,用于系统视频联网信号的分支和切换显示。 1.2.2 小区出入口管理 设计在管理中心设置一台数字主机,用于楼宇出入口和业主的呼叫、对话,实现与小区出入口管理的总体协调。同时设置控制网关模块、单元控制模块和智能电源模块进行系统的联网管理和电源供给。 1.2.3 业主家居 系统全线采用模块化设计,业主可根据要求增减相应的模块满足不同要求,模块分为公共模块、智控箱模块与墙面模块三类,前两类模块安装在预埋箱中。

我国智能家居及其发展前景

我国智能家居及其发展前景 (一)智能家居的定义 智能家居是一个居住环境,是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境,实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将 家居生活有关的设施集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同,大多数智能家居系统都采用综合布线方式,但少数2002年,中国智能家居网在国内率先编写出版了第一本智能家居的专业书籍《智能家居》,对于尚处于起步发展阶段的中国智能家居行业起了一定的指导作用。如今,七年过去了,智能家居 技术进一步发展,产品不断成熟,应用日益普及,在这个时期,有必要重新审视智能家居的定义,以适应智能家居行业新发展。对此,中国智能家居网的技术团队和编辑人员,在汇总了所有收集的智能家居技术、产品、案例资料后,在旧的智能家居定义的基础上,按照系统的观点,重新定义了智能家居这一名词。 中国智能家居网认为,智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。 系统可能并不采用综合布线技术,如电力载波,不论哪一种情况,都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务,因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术,在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术,广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中,对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术,体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 中国智能家居网在提出智能家居新定义时还指出,智能家居其实有两种表述的语意,定义中描述的,以及我们通常所指的都是智能家居这一住宅环境,既包括单个住宅中的智能家居,也包括在房地产小区中实施的基于智能小区平台的智能家居项目,如深圳红树西岸智能家居。第二种语意是指智能家居系统产品,是由智能家居厂商生产、满足智能家居集成所需的主要功能的产品,这类产品应通过集成安装方式完成,因此完整的智能家居系统产品应是包括了硬件产品、软件产品、集成与安装服务、售后在内的一个完整服务过程。 (二)智能家居系统包含的主要子系统有 家居布线系统、家庭网络系统、智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统等八大系统。其中,智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统是必备系统,家居布线系统、家庭网络系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统为可选系统。 (三)智能家居的分类

PL电力载波通信技术优势介绍V完整版

P L电力载波通信技术 优势介绍V HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

P L C电力载波通信技术优势介绍非原创 PLC电力载波通信原理介绍 电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输,在接收端通过滤波器将调制信号取出解调,得到原有信号,实现信息传递。目标标准主要有: Home-Plug(家庭插电联盟),美国发起,已逐步成为国际标准。 OPERA—开放式PLC欧州研究联盟 (The?Open?PLC?European?Research?Alliance) 电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道,要实现可靠的电力线高速数据通信,必须解决低压配电网上各种因素如:噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响,在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术: 电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ,SSC),窄带PLC技术 正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),即宽 带PLC技术 窄带PLC和宽带PLC比较 电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ,SSC): 用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制,实现频谱扩展后再传输,在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。香农公式 C=Wlog2(1+S/N)(其中:C为信道容量,W为频带宽度,S/N为信噪比)主要优点如下: 1)抗干扰能力强,适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信 息。 2)可以实现码分多址技术,在低压配电网上实现不同用户的同时通信。 3)信号的功率谱密度很低,具有良好的隐蔽性,不易被截获。 缺点: 扩频通信虽然抗干扰能力较强,但受其原理制约,传输速率最高只能达到 1?Mbit/s左右。采用SSC技术的PLC通常称为窄带PLC。 正交频分复用技术(OFDM): OFDM技术把所传输的高速数据流分解成若干个子比特流。每个子比特流具有低得多的传输速率,并且用这些低速数据流调制若干个子载波。 相比SSC技术,OFDM具有以下的优点:?

智能家居概念、发展现状及趋势

智能家居的起源 一、智能家居的由来 智能家居概念的起源甚早,但一直未有具体的建筑案例出现,直到1984年美国联合科技公司(United Techno1ogies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的CityPlaceBuilding时,才出现了首栋的[智能型建筑],从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。 最著名的智能家居要算比尔﹒盖茨的豪宅。比尔﹒盖茨在他的“未来之路”一书中以很大篇幅描绘他正在华盛顿湖建造的私人豪宅。他描绘他的住宅是“由硅片和软件建成的”并且要“采纳不断变化的尖端技术”。经过7年的建设,1997年,比尔﹒盖茨的豪宅终于建成。他的这个豪宅完全按照智能住宅的概念建造,不仅具备高速上网的专线,所有的门窗、灯具、电器都能够通过计算机控制,而且有一个高性能的服务器作为管理整个系统的后台。 智能家居是IT技术(特别是计算机技术)、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。由社会背景之层面来看,近年来信息化的高度进展,通讯的自由化与高层次化、业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高,造成家居智能化的需求大为增加﹔此外在科学技术方面,由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术之成长,也促成了智能家居的诞生。 20世纪80年代初, 随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化出现。80年代中期,将家用电器/通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体后,形成了住宅自动化概念。80年代末,通信与信息技术的发展,出现了通过总线技术对住宅中各种通信/家电/安防设备进行监控与管理的商用系统,这在美国称为SmartHome,也就是现在智能家居的原型.智能家居最初的定义是这样的:"将家庭中各种与信息相关的通信设备/家用电器和家庭安防装置,通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能系统上,进行集中或异地监视/控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调."HBS是智能住宅的基本单元也是智能住宅的核心. 世界上第一幢智能建筑1984年在美国康涅迪格州出现,当时只是对一座旧式大楼进行了一定程度的改造,采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监测和控制,并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息服务。智能家居最早沿于英文Smart Home,早先更多提法是Home Automation 家庭自动化,因为早先涉及的产品都与家庭自动化产品和配件有关,自动化、智能化是其重要特点。几年前,美国、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了“智能住宅”(即智能家居Smart Home)的概念。其目标就是:“将家庭中各种与信息相关的通讯设备,家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。” 智能家居(Smart Home)频繁出现在各大媒体上,成了人们耳熟能详的词汇。目前关于智能家居的称谓多种多样,诸如:电子家庭(Electronic Home)、e-Home、数字家园(Digital family)、家庭自动化(Home Automation)、家庭网络(Home net/Networks for Home)、网络家居(Network Home)、智能化家庭

PLC电力载波通信技术优势介绍V

PLC电力载波通信技术优势介绍 非原创 1PLC电力载波通信原理介绍 电力线通信(Power Line Communication,简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。该技术是通过调制把原有信号变成高频信号加载到电力线进行传输,在接收端通过滤波器将调制信号取出解调,得到原有信号,实现信息传递。目标标准主要有: ?Home-Plug(家庭插电联盟),美国发起,已逐步成为国际标准。 ?OPERA—开放式PLC欧州研究联盟(The Open PLC European Research Alliance) 电力线是一个极其不稳定的高躁声、强衰减的传输通道,要实现可靠的电力线高速数据通信,必须解决低压配电网上各种因素如:噪声、阻抗波动、配电网结构、电磁兼容性以及线路阻抗和容性负载引起的信号衰减等主要因素对数据传输的影响。为了解决以上低压配电网中各因素对数据传输的影响,在电力线上传输高速数据信号一般采用两种技术: ?电力线数字扩频(Spread Spectrum Communication ,SSC),窄带PLC技术 ?正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM),即宽带PLC 技术 1.1窄带PLC和宽带PLC比较 电力线数字扩频技术(Spread Spectrum Communication ,SSC): 用伪随机编码将待传送的信息数据进行调制,实现频谱扩展后再传输,在接收端则采用同样的编码进行解调及相关处理。香农公式 C=Wlog2(1+S/N)(其中:C为信道容量,W为频带宽度,S/N为信噪比) 主要优点如下: 1)抗干扰能力强,适合在低压电力线这样的恶劣通信环境下实现可靠的数据信息。

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