基于电力载波技术的即插即用式智能家居系统

电力载波 rgv电力载波(RGV)是一种利用电力线作为传输介质的通信技术，广泛应用于电力系统的自动化和智能化控制中。

本文将介绍电力载波技术的原理、应用和发展前景。

一、电力载波技术的原理电力载波技术利用电力线作为传输介质，通过将高频信号嵌入到电力线上，实现电力信息的传输。

具体原理是在发射端，将要传输的信号通过调制技术转换为高频信号，然后通过耦合装置将高频信号注入到电力线上；在接收端，通过解调技术将高频信号转换为原始信号。

通过这种方式，电力载波技术实现了在电力线上同时传输电力信息和通信信号的功能。

二、电力载波技术的应用1. 电力系统自动化控制：电力载波技术可以实现电力系统的远程监测、故障诊断和自动化控制。

通过在电力线上传输各种电力信息和控制信号，可以实现对电力设备的远程监控和控制，提高电力系统的可靠性和稳定性。

2. 智能电网建设：电力载波技术是智能电网建设的重要基础。

通过在电力线上传输数据，可以实现对电网设备的远程监测和管理，提高电网的运行效率和安全性。

同时，电力载波技术还可以支持智能电表的远程抄表和控制，为用户提供精确的用电信息和智能化的用电服务。

3. 载波通信网络：电力载波技术可以构建一个基于电力线的通信网络。

这种通信网络具有覆盖范围广、传输距离远、成本低廉等优势。

它可以用于实现智能家居、智能楼宇、智慧城市等领域的信息传输和控制。

三、电力载波技术的发展前景电力载波技术作为一种成熟的通信技术，在电力系统的自动化和智能化控制中得到了广泛应用。

随着智能电网的建设和信息化水平的提升，电力载波技术的应用前景更加广阔。

未来，电力载波技术将进一步发展，不断提高传输速率和可靠性，适应更多应用场景的需求。

电力载波技术还将与其他通信技术相结合，实现多种通信方式的融合。

例如，与无线通信技术结合，可以实现电力线与无线网络之间的互联互通；与光纤通信技术结合，可以实现电力线与光纤网络之间的互联互通。

这种融合将为电力系统的信息传输和控制提供更加灵活和可靠的解决方案。

直流载波通信技术应用场景及应用案例引言直流载波通信技术是一种基于直流电源和载波信号传输数据的通信技术。

它在信息传输速度、抗干扰能力和传输距离等方面具有独特的优势。

本文将详细探讨直流载波通信技术的应用场景及应用案例。

直流载波通信技术的基本原理直流载波通信技术基于直流电源和载波信号传输数据。

其基本原理如下： 1. 通过直流电源产生一个稳定的电压，作为传输数据的基准信号。

2. 将要传输的数据信号转换成载波信号，通过调制技术将其叠加在直流电压上。

3. 接收端通过解调技术将叠加在直流电压上的载波信号分离出来，并恢复成原始数据信号。

直流载波通信技术的应用场景电力系统监控直流载波通信技术在电力系统监控中有着广泛的应用。

通过在输电线路上布置直流载波通信终端，可以实现对电力系统的实时监测和控制。

具体应用场景包括： -输电线路的状态监测：通过直流载波通信技术，可以实时获取输电线路的电流、电压和功率等参数，以便进行线路的状态监测和故障检测。

- 防盗报警系统：直流载波通信技术可以用于电力设备的防盗报警。

通过在设备上安装直流载波通信模块，可以实时监测设备的状态，一旦发生异常情况，可以立即报警。

智能家居系统直流载波通信技术在智能家居系统中发挥着重要作用。

通过将直流载波通信模块嵌入到各个智能家居设备中，可以实现设备之间的互联互通。

具体应用场景包括： - 照明控制系统：通过直流载波通信技术，可以实现对灯光的远程控制。

用户可以通过智能手机或其他控制设备，调节灯光的亮度和色温。

- 安防系统：直流载波通信技术可以用于智能家居的安防系统。

通过直流载波通信技术，可以实现对门窗、摄像头等设备的远程监控和控制，提高家庭安全。

智能交通系统直流载波通信技术在智能交通系统中也有广泛的应用。

通过在交通设备中嵌入直流载波通信模块，可以实现交通设备之间的互联互通。

具体应用场景包括： - 智能交通信号控制系统：通过直流载波通信技术，可以实现对交通信号灯的远程控制。

《物联⽹技术与运⽤》选择判断题答案单选题1、物联⽹的英⽂名称是（B）B.Internet of Things2、（D）⾸次提出了物联⽹的雏形D.⽐尔.盖茨3、物联⽹的核⼼技术是（A）A.射频识别4、以下哪个不是物联⽹的应⽤模式（C）C.⾏业或企业客户的购买数据分析类应⽤按照部署⽅式和服务对象可将云计算划分为（A）A.公有云、私有云和混合云将基础设施作为服务的云计算服务类型是（C）C.PaaS7、2008年，（A）先后在⽆锡和北京建⽴了两个云计算中⼼A.IBM8、（A）实施⽅案拟定了在未来⼏年将北京建设成为中国云计算研究产业基地的发展思路和路径A.祥云⼯程9、智慧城市是与相结合的产物（C）C.数字城市物联⽹10、可以分析处理空间数据变化的系统是（B）B.GIS11、智慧⾰命以（A）为核⼼A.互联⽹12、迄今为⽌最经济实⽤的⼀种⾃动识别技术是（A）A.条形码识别技术13、以下哪⼀项⽤于存储被识别物体的标识信息？（B）B.电⼦标签14、物联⽹技术是基于射频识别技术发展起来的新兴产业，射频识别技术主要是基于什么⽅式进⾏信息传输的呢？（B）B.电场和磁场15、双绞线绞合的⽬的是（C ）C.减少⼲扰16、有⼏栋建筑物,周围还有其他电⼒电缆,若需将该⼏栋建筑物连接起来构成⾻⼲型园区⽹,则采⽤（D ）⽐较合适?17、下列哪种通信技术部属于低功率短距离的⽆线通信技术？（A）A.⼴播18、关于光纤通信，下列说法正确的是（A ）A.光在光导纤维中多次反射从⼀端传到另⼀端19、⽆线局域⽹WLAN传输介质是（A）A.⽆线电波20、蓝⽛是⼀种⽀持设备短距离通信，⼀般是（B）之内的⽆线技术。

B.10M21、关于ZIGBEE的技术特点，下列叙述有错的是（D ）D.⽹络容量⼤22、我们将物联⽹信息处理技术分为节点内信息处理、汇聚数据融合管理、语义分析挖掘以及（A ）四个层次。

A.物联⽹应⽤服务23、下列哪项不是物联⽹的数据管理系统结构？（C）C.星形式结构24、数据挖掘中的关联规则主要有什么作⽤？（B）B.从⼤量数据中挖掘出有价值的数据项之间的相关关系25、对以下哪个列举中的物联⽹来说，安全是⼀个⾮常紧要的问题？（A ）A.⼩区⽆线安防⽹络26、停车诱导系统中的控制系统不对车位数据进⾏（D）D.处理27、杭州E出⾏是（A ）的典型案例A.停车诱导系统28、应⽤于环境监测的物联⽹中的节点⼀般都采⽤（A）供电A.电池29、美国哈佛⼤学和BBN公司在⿇省剑桥部署的⼀个城市规模的物联⽹系统叫（C）C.Citysense30、传感器节点采集数据中不可缺少的部分是什么？（D）D.位置信息31、下列哪类节点消耗的能量最⼩？（A）A.边缘节点32、边缘节点对采集到的数据进⾏何种处理会对通信量产⽣显著影响？（B）B.压缩和融合33、近年来，（B）已成为制约我国农业发展和国民经济发展的主要问题。

利用电力载波通讯实现物联网的信息传输的方法电力载波通讯（Power Line Communication，PLC）是一种利用电力线路进行通讯传输的技术，可以实现电力网内的信息传输和通信。

在物联网中，利用电力载波通讯实现信息传输可以方便快捷地连接各种设备，实现远程监控、数据采集和智能控制等功能。

电力载波通讯的工作原理是利用电力线路传输高频信号，这些信号可以携带各种类型的数据，包括文字、图像、音频和视频等。

通过将各种设备接入电力线路，并利用电力载波通讯技术进行数据传输，可以实现不同设备之间的互联互通，构建起一个完整的物联网系统。

1. 电力网数据传输：利用电力线路进行数据传输是电力载波通讯的最基本应用之一。

通过在电力线路上安装载波通信模块，可以实现电力网内各种设备之间的数据传输。

这种方式可以充分利用已有的电力线路，减少额外布线成本，实现数据通信的同时不影响正常的用电功能。

2. 远程监控：利用电力载波通讯实现远程监控是物联网中的重要应用之一。

通过将各种监控设备接入电力线路，并利用电力载波通讯技术进行数据传输，可以实现对各种设备的远程监控。

比如在智能家居中，可以通过电力线路实现对家庭设备的远程监控，实现智能化的家居管理。

1. 技术标准：电力载波通讯技术有多种标准和协议，需要选择合适的技术标准和协议来实现物联网的信息传输。

比如在国内，电力载波通讯技术主要采用的是国家标准GB/T 30408-2013《电力载波通信技术规范》。

2. 网络拓扑：在实际应用中，需要考虑电力线路的拓扑结构，选择合适的网络拓扑来实现物联网的信息传输。

比如可以采用星型拓扑、总线型拓扑或者网状型拓扑等不同的网络拓扑结构。

3. 信号干扰：由于电力线路上存在各种负载和干扰源，需要考虑信号干扰对数据传输的影响，并采取合适的技术手段来提高系统的抗干扰能力。

4. 安全性：在物联网的信息传输过程中，需要考虑数据的安全性和隐私保护问题，采取合适的加密和认证技术来保障数据的安全传输。

基于低压电力线的通信技术与应用低压电力线通信（Low Voltage Power Line Communication，简称PLC）是一种利用低压电力线路进行数据传输和通信的技术。

随着信息化和智能化的发展，PLC技术在能源管理、智能家居、智能电网等领域得到广泛应用。

基于低压电力线的通信技术主要有两种方式：载波通信和电力线载波通信。

载波通信是利用电力线路自带的载波传输功能进行通信。

在低压电力线路上，通过添加载波通信模块（如载波通信模块、载波适配器等），可以将数据信号通过电力线传输。

通过载波通信技术，可以实现低压电力线的数据采集、遥控、遥测、遥信等功能，满足电网远程监控和管理的需求。

载波通信还可以用于室内电力线通信，实现室内电力线的数据传输和通信。

基于低压电力线的通信技术在能源管理领域有着重要的应用价值。

通过在低压电力线路上添加通信设备，可以实现电网的远程监控和管理，实时获取电力信息和设备状态，提高能源利用效率。

基于低压电力线的通信技术还可以实现电力负荷的智能调度和优化，减少能源浪费。

在智能家居系统中，基于低压电力线的通信技术可以实现家庭电器的远程控制和调度。

通过在低压电力线路上添加通信设备，可以实现智能家居设备的互联互通，实现家庭电器的智能控制和调度。

通过手机App或智能终端设备，可以实现对灯光、温度、窗帘等设备的远程控制，提高生活的便捷性和舒适度。

基于低压电力线的通信技术在能源管理、智能家居、智能电网等领域具有广泛的应用前景。

通过利用现有的低压电力线路进行数据传输和通信，可以提高设备的互联互通能力，实现智能化和自动化的目标，促进社会信息化的发展。

本文通过本实验室做的一些电力载波项目的实例来说明电力载波通讯的硬件电路设计。

电力载波智能控制系统基于BWP08电力线载波芯片而设计开发。

电力线载波( PLC) 是电力系统特有的、基本的通信方式, 具有信息传输稳定可靠, 路由合理、可同时复用信号等特点, 同时电力线和信号线合一, 无须铺设信号线, 人们原来使用和维护电器的习惯都不受影响, 家电只要在内部配备电力线载波通信芯片、更新程序, 便可实现对原有家电的改造.由于家电的信息量小, 电力线载波速度慢的缺点不突出, 因此电力线载波通讯技术在家居智能化应用方面有着广泛的前景, 特别是在中速率传输应用方面, 因其具有可靠性高、造价低廉等优点, 使其占有明显优势.由于现代通讯技术的发展,使电力线载波通讯成为可能.近几年, 随着智能住宅小区的兴起, 基于嵌入式系统的电力载波数据通信技术在智能小区, 智能家居系统中得到应用.关键词：电力载波 BWP08 通信In this paper, the laboratory power line carrier project examples to illustrate the power line carrier communication hardware circuit design.Power Line Carrier intelligent control system based BWP08 power line carrier chip design and development.Power line carrier (PLC) is specific to the power system, the basic communication, has information transmission stable and reliable, routing reasonable simultaneously multiplexed signals and other features at the same time the power line and signal line unity, without laying signal line, people turned out to use and habits are not affected, maintenance of electrical appliances as long as the in-house with power line carrier communication chips, update, you can achieve the transformation of the original appliances.Slow power line carrier disadvantage of not prominent, due to the small amount of information appliances, power line carrier communication technology has a broad prospect in the intelligent home applications, especially applications in the rate of transmission, because of its high reliability, low costetc, and it occupies a distinct advantage.Due to the development of modern communications technology, power line carrier communication possible.In recent years, with the rise of smart residential area, based on power line carrier data communication technology for embedded systems in intelligent community, intelligent home systems.Key words：Power Line Carrier BWP08 Communicate目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (5)1. 电力载波通信技术概述 (5)1.1电力载波通信技术简介 (5)1.2电力载波通信的基本原理和构成方法 (5)1.3电力线载波通信中信号传输特性分析 (6)1.3.1 低压电力线上输入阻抗及其变化 (6)1.3.2低压电力上高频信号的衰减及其变化 (6)1.3.3低压电力线传输干扰特性分析 (6)1.4常用的低压电力线载波通信技术 (7)1.4.1窄带通信方式 (7)1.4.2多载波调制方式 (7)1.4.3扩频通信方式 (7)1.5扩频通信技术 (7)1.5.1扩频通信技术的简介 (7)1.5.2扩频通信的工作原理 (7)1.5.3扩频通信的特点 (7)1.6电力载波通信的实现 (8)1.6.1国外的电力线载波专用Modem芯片 (8)1.6.2国内电力载波的发展技术 (9)1.7电力线载波通信模块BWP08 (9)1.7.1．BWP08模块的介绍 (9)1.7.2．BWP10模块 (10)2. 智能家居 (10)2.1.智能家居的简介 (10)2.2智能家居的定义 (10)2.3智能家居的主要实现的功能 (11)2.3.1智能灯光控制 (11)2.3.2智能电器控制 (11)2.3.3安防监控系统 (12)2.3.4智能背景音乐 (12)2.3.5智能视频共享 (12)2.3.6可视对讲系统 (12)3. BWP08电力载波通信模块 (13)3.1.BWP08电力载波模块的简介 (13)3.2 BWP08模块的功能描述 (13)3.2.1载波数据速率可配置 (13)3.2.2 串行口速率可配置 (13)3.2.3数据传输类型可配置 (14)3.2.4关于定帧与定长传输的详细说明 (14)3.2.5载波频率的设置 (15)3.2.6宽电压供电（5-12V） (15)3.3 BWP08的使用说明 (15)3.3.1采用串行接口与用户系统连接 (15)3.3.2采用SPI接口与用户系统连接 (17)4.基于电力载波智能家居的实例 (17)4.1基于电力载波的太阳能热水器 (17)4.1.1室外部分 (17)4.1.2 室内部分 (18)结论 (19)参考文献 (19)引言电力载波通讯即PLC，是英文Power line Communication的简称。

智能家居系统设计—家用智能照明系统设计摘要从“电力”的出现，到人们使用白炽灯作为照明工具，再到如今普遍的LED照明，说明着人们不断在追求更高的生活。

科技是无止境的，人们对生活的追求也不会满足于现状。

由于现在生活水平的不断提高，人们的生活节奏越来越快，不少人学习、工作完后希望回到家中有一个更方便、更舒适的居住环境。

因此，智能家居走进了人们的生活里。

智能照明系统是智能家居组成中的一部分，和一开一关、电路实现功能简单的传统照明系统相比，它有着更人性化、方便性的优点，它可以自动地控制灯的开关和灯光的强度。

通过与传统照明系统的比较，不难发现，智能照明系统在未来一定会得到广泛的应用。

本设计分为硬件和软件两部分，采用AT89C51单片机作为硬件核心，用它来接收指令作为主控制器，加上光敏电阻、HC-SR501人体红外感应模块、继电器等元器件来设计一套普通家用智能照明控制系统。

作为驱动硬件工作来实现相关功能的软件部分，将采用C51语言来编写程序。

关键词：智能照明、自动、单片机Intelligent home system design—Intelligent lighting system designAbstractFrom the emergence of "electricity" to the use of incandescent lamps as lighting tools, and now to the widespread LED lighting, it shows that people are constantly pursuing a higher life. However, technology is endless, and people's pursuit of life will not be take things as they are . As a result of the continuous improvement of living standards, people's pace of life is getting faster and faster, many people hope to return home after study and work to have a more convenient and comfortable living environment. Therefore, the smart home should be born.Intelligent lighting system is a part of the smart home, compared with the traditional lighting system with simple functions of one on and one off circuit, it has the advantage of more humanization and convenience, it can automatically control the switch of the lamp and the intensity of the light. Comparing with the traditional lighting system, it is not difficult to find that the intelligent lighting system will be widely used in the future. This design is divided into hardware and software two parts, the AT89C51 MCU as the hardware core, with it to receive instructions as the main controller, plus photosensitive resistor, hc-sr501 humaninfrared sensor module, relay and other components to design a common household intelligent lighting control system.. As part of the software that drives the hardware to achieve the relevant functions, the C51 language will be used to write programs.Key words: intelligent lighting，automatically，AT89C51目录1前言 (1)1.1 本设计的研究目的和意义 (1)2智能照明系统的简介 (2)2.1智能照明是什么 (2)2.2智能照明系统在国内外的发展现状 (2)2.3智能照明系统与传统照明系统的比较 (3)3系统设计的总体方案及思路 (4)3.1总体方案 (4)3.2设计思路 (4)4系统硬件电路设计及元器件的选择 (5)4.1AT89C51单片机 (5)4.2AT89C51单片机的最小系统 (6)4.3热释电人体红外检测电路 (7)4.3.1人体红外检测电路 (7)4.3.2热释电人体红外传感器 (8)4.3.3信号处理器件BISS0001 (9)4.3.4 HC-SR501人体红外感应模块 (9)4.4光信号检测电路 (10)4.5按键电路 (11)4.6LED灯指示电路 (11)4.7输出电路 (12)5软件设计部分 (13)5.1 Keil uVision5软件 (13)5.2 Protues仿真软件 (14)6设计改进及抗干扰措施 (15)6.1设计改进 (15)6.2抗干扰措施 (15)6.2.1硬件抗干扰措施 (15)6.2.2软件抗干扰措施 (15)7总结 (16)参考文献 (17)致谢 (18)附录 (19)1 前言“智能家居”这一词很早就已经出现了，上世纪比较发达的欧美等地，一直在寻求着人们居住方式的突破。

一、单项选择题〔每题 1 分，共 15 分〕1.智能电网将使人们的生活〔 A 〕。

A．更便捷、更低碳、更经济 B. 更便捷、更舒适、更经济C．更舒适、更低碳、更经济 D. 更便捷、更舒适、更低碳2.建设坚强智能电网的战略框架可以简要概括为〔A 〕。

A．一个目标、两条主线、三个阶段、四个体系、五个内涵和六个环节B．一条主线、两个目标、三个阶段、四个体系、五个环节和六个内涵C．一个目标、两条主线、三个阶段、四个体系、五个环节和六个内涵D．一条主线、两个目标、三个阶段、四个体系、五个内涵和六个环节3.电能质量检测和治理装置是〔 B 〕技术领域关键设备研制内容。

A.发电B. 配电C. 用电D. 调度4.智能发电主要涉及〔 C 〕等技术领域。

A.可再生能源，能源，大容量储能应用B.常规能源，可再生能源，清洁能源C.常规能源，清洁能源，大容量储能应用D.能源，清洁能源，大容量储能应用5.上风向风机的特点是〔 B 〕。

A.风电机组的转速随着风速的变化而变化B.必需安装调向装置来保持风机始终对准风向C.风速变化时，风电机组的转速几乎保持恒定D.风电机组无需调向装置，能够自动对准风向6.电化学储能分类中的液流电池的特点是〔 B 〕。

A.技术成熟，本钱低；寿命短，存在环保问题B.寿命长，可深度放电，便于组合，环保性能好；储能密度稍低C.比能量与比功率高；高温条件、运行安全问题有待改进D.比能量高，循环特性好；成组寿命有待提高，安全问题有待改进7.柔性沟通输电技术是在传统沟通输电的根底上，将〔 A 〕与〔〕相结合。

A.电力电子技术，现代掌握技术B.输电技术，现代掌握技术C.电力电子技术，输电技术D.输电技术，掌握潮流8.柔性沟通输电装置种类较多，承受不同的电力电子器件，以不同的方式与电网连接，掌握方式不同，功能也各具特点。

其中静止无功补偿器〔SVC〕的掌握方式为〔A 〕。

A.触发相位掌握B. 脉冲宽度调制C. 快速投切D. 慢速投切9.输变电设备状态监测系统中，〔C〕的各类输变电设备状态监测装置负责采集状态监测数据，上传至省网侧状态监测数据库，供PMS 高级应用模块及其他应用系统使用。

物联网测试题目单选题A安防和可视对讲集成管理：通过与可视对讲和安防系统的集成，将进行（D ）完美结合，通过一块触摸屏即可实现对智能家居系统设备进行控制。

D、家居控制和可视对讲按应用模式来分，读写器可分为固定式，便携式，一体式读写式和（C） C,模块式读写式。

按照部署方式和服务对象可将云计算划分为（A） A.公有云、私有云和混合云B（A）标签工作频率是 30-300kHz。

A、低频电子标签（B）标签工作频率是 3-30MHz。

B、高频电子标签（C）标签工作频率是 300MHz-3GHz。

C、特高频电子标签（D）标签工作频率是 2.45GHz。

D、微波标签被称为世界信息产业第三次浪潮的是（D） D.物联网边缘节点对采集到的数据进行何种处理会对通信量产生显著影响。

( A)、加密。

不属于停车诱导系统功能的是（C） C,请求交通服务功能。

不属于智能交通实际应用的是（ C） C,探测车辆和设备。

C采用物联网技术构建的供暖系统，通过（C）控制系统，实时监控。

C,有线或无线传感网。

采用休眠机制会对物联网会产生什么影响？（C） C, 会有消息延迟。

采用智能交通管理系统(ITMS)不可以（D）D.处理路灯故障超高频 RFID 卡的作用距离（C）。

C、3～8m，出租车智能调度系统提供的功能不包括（D ）。

D、自动寻路功能出租车智能调度系统要解决的实质问题是（C）。

C、日益增长的用户需求给出租车公交系统带来的沉重压力出租车智能调度系统中用来发送交通服务请求，路径回放请求的是（D） D, 地面接收站。

传感器节点采集数据中不可缺少的部分是什么？（D） D.位置信息传感器选择性测定的基础，它可以引起某种物理变化或化学变化。

D 换能器从技术上看，生物传感器由分子识别元件和（ D ）构成。

其中分子识别元件是生物从供应链的上游至下游。

跟随一个特定的单元或一批产品运行路径的能力，属于可追朔性的哪个方面？（ A） A.跟踪D低频 RFID 卡的作用距离（A）。