电力线智能家居设计及应用

第一篇：电力线智能家居设计及应用

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电力线智能家居设计及应用

基于电力线通信技术的智能家居网络系统，利用电力线通信技术通过电源插座完成家庭联网，并为家庭网络提供互联网接入和多媒体音视频业务，通过家庭服务器对接入家庭网络的信息家电、安全系统实行监控和管理。

一、电力线通信技术概述

电力线通信技术(PLC)是把载有信息的高频加载于电流，用电力线传输，通过调制解调器将高频信号从电流中分离出来，传送到计算机或其他信息家电，以实现信息传递的一种通信方式。目前 PLC 技术已经形成宽带接入型与家庭网络型两种发展模式，家庭网络型是指通过电力线在用户家中组建高速 LAN。这种模式的 PLC只提供家庭内部联网，即通过家庭的内部的普通电力线，进行组网连接家庭内部局域网。电力线通信技术有以下优点：信息家电可以通过电力线进行通信，无 需另外布线，利用电源线实现智能家居网络成本较低；电力网是覆盖范围最广的网络，PLC技术可以轻松地渗透到每个家庭，其应用范围广泛；网络的接入点是电 源插座，电源插座随处可见，数目较多且接插方便；不需要拨号，接入电源插座即接入网络；电力线载波通信较容易实现自动抄表、家居监控等功能。利用电力线载波通信技术实现智能家居网络最方便。

二、电力线智能家居网络的关键问题

2.1 载波技术

1)正交频分多路复用技术。低压电力线载波信道的传输特性的特点是具有时变性，衰减较大，而且各种干扰噪声复杂。为提高电力线网络的传输质量，电力线通信大都 采用正交频分多路复用技术(OFDM)进行调制。即将串行数据转化为 N 个并行数据分配给 N 个不同的正交子载波，实现并行数据传输。这样既可得到很高的数据传送速率，又能够有效地抑制码间干扰。应用 OFDM 技术于电力线通信中具有明显的优越性。OFDM 频带不仅利用率高，而且抗干扰性强，可以克服电力线上固有的高噪声、多径效应和频率衰减等现象，有效利用现有低压电力线实现高速数字通信。

2)扩展频谱调制技术。这一技术的抗干扰和抗多径效应也较强。因此，也有一些厂家采用这种技术开发电力通信产品。扩展频谱调制技术在相对较宽的频带上扩展了信 号频谱，降低了信号的功率谱密度，降低了电磁辐射，削弱了对其他通信系统的干扰。而且接收端通过窄带滤波技术提取有用信号，信号的信噪比很高，抗干扰性增 强。另外，扩频通信可以实现码分多址。对于 1 Mbp s 左右的系统，应用扩频技术就可以完全满足传输容量的要求，且其设备简单，扩频调制方式较为经济。当传输速率要求在 10 Mbp s 及以上时，扩频技术实现起来较困难。在 10 Mbp s 及以上传输速率宜采用 OFDM 调制技术。

2.2 网络控制

技术目前，家庭自动化网络标准有许多种，较为成熟的有 X210、CEBus和LonWorks等。1)X 210是最早应用于家庭设备自动控制系统的。X 210的控制模式为主从控制模式，信息是单向传输的，从控点只能接收主控点发来的信息，不能反馈。X 210的系统信息的传输较慢(传送一个指令需时0.883 s)，抗干扰性能差，可用节点数为256个，只能用于普通家庭中的简单控制和专项控制。但其价格十分低廉，而且安装使用较方便，如仅组建一个简单的家居智 能网络，可以考虑 X 210技术。2)CEBus是一个较完整的开放系统，美国电子工业协会(EIA)于 1992 年正式推出，并定为IS260/ EIA2600 标准。它定义了在几乎所有传送媒体(Medium)中信号的传输标准，并要求控制信号在所有的媒体中都要以相同的传送速度(10Kbp s)传送，从而有效地避免信号传输中可能出现的 “瓶颈” 问题。

CEBus 的抗干扰能力比 X210强，控制功能亦十分丰富。但接口技术比较复杂，价钱较贵，在中国的应用不多见。3)LonWorks 是由美国 Echelon 公司于 1990年12月开发成功的全分布式智能控制网络技术。1997年8月，被 EIA 的集成家庭系统技术委员会定为家庭网络(Home Networking)的标准。Lon2Works完全支持OSI的7成协议，具有良好的开放性、互操作性，其网络系统组成以分布控制为控制模式。对于网络家电来说，只需要将已定义的的网络家电之间信息传递的语法和语义标准在应用层实现后，就能够实现 不同厂商之间产品的相互兼容。LonWorks的分布式架构使其具有独立性，部分节点的故障不会造成系统瘫痪。LonWorks最基本的部件是同时具有通信与控制功能的神经元芯片，具 有很强的通信能力和一定的数据处理能力。其抗干扰能力很强，其可靠度是这三种网络控制技术最高的(约99.8 %)，并具有完善的开发系统和工具。LonWorks的分布式架构，每一个控制装置都可以有随插即用的功能，减免了二次拉线造成的成本，并避免了重新布线 的不便。

LonWorks可扩展性强，在将来对测控系统升级时，可充分利用原有资源，降低升级的复杂性及成本。上述三类家庭自动化网络技术都是各有其特点，组 网时可根据实际情况进行选择。但如果要组建一个统一的、操作性强、功能完善、可靠性高、可扩展性强的家居智能网络，采用 LonWorks 技术是一个明智的选择。

三、电力线智能家居网络的组成本文以 LonWorks 技术为基础，采用电力线载波技术来构建家居智能网络。该网络以分布控制、集中管理为控制模式，其网络系统可依靠网络节点完成自治的控制功能，通信媒体采用电力线。主控节点与家用电脑相连，可控制从节点的功能配置并监控从节点的 状况，并且还负责与 Internet 的通信。通过主控节点可查看电表、水表、煤气表的读数，实现三表的集抄。从节点可接收从电力线传来的控制信息，完成自治的控制功能，同时反馈家电的一些状态信息。从节点由电力线网关、信息家用电器组成。在这个网络系统中，电力网关是一个重要的部件，它用于对网络信息的发送与接收。电力网关由基于 LonWorks 网络系统的Lon Talk 网络协议和神经芯片、电力线载波模块和耦合电路组成。

四、结束语

本 文介绍了电力线通信技术，并对电力线通信技术实现智能家居网络组网的关键问题进行分析，给出了一种基于 LonWorks 技术的电力线智能家居网络解决方案。该方案具有可靠性高、灵活性好、可扩展性强等特点，充分发挥了 Lon2Works技术的网络控制功能。

第二篇：家庭影院设计,智能家居设计

公司简介：

成都优美影音智能工程设计有限公司，专注于顶级家庭影院、多房间背景音乐、私人卡拉OK、智能家居等系统解决方案，我们拥有专业的家庭影院和智能家居设计规划、安装调试一体化服务团队。符合全球通行标准的影音工程项目管理体系，系统的设计及设备的安装严格遵循美国THX、ISF及CEDIA相关行业标准。

我们作为瑞典DLS、德国Phonar、德国Audiophysic、英国Crystal、美国EarthQuake、美国MK SOUND、美国ARTISON、美国Sunfire、美国Rythmik、美国Sherbourn、日本Integra、美国Control4、香港AMS等知名品牌中国大陆地区总代理；公司致力于将时尚前卫的生活、工作方式与最新的高科技产品完美地结合在一起。不论是顶级豪宅还是高端商务空间，我们将是您可以信赖的音视频系统和弱电系统专家。

公司理念：优美影音•智能，只为您的私享家！我们一直期望让客户得到最佳的体验感受，所以我们在成都高新区成立了智能家庭影院体验中心，180平方米的体验中心中包含一间顶级影院视听室和一间HIFI音乐视听室、一间客厅影院，可以全方位的让客户体验到家庭影院智能的魅力！

业务范围：家庭影院设计 智能家居 多房间背景音乐 卡拉OK，弱电布线等 公司标签：家庭影院设计，智能家居，背景音乐系统，卡啦OK系统，影视厅装修设计，室内声学设计，家用投影机，音响系统，HIFI系统

第三篇：电力线适配器典型应用

家中已有无线路由器，但由于墙体等障碍物的影响，楼上房间无线信号较弱，需要扩展网络，实现在各个房间都能稳定上网。

家中已有SOHO宽带路由器，有部分房间已经布设网线，但部分房间未拉网线，需要扩展网络又不想再布设网线。

使用我的e家网络服务，网络接口在书房，而IPTV在客厅；希望可以不用复杂布线即可实现IPTV及稳定点播高清电视节目。

第四篇：智能摄像机应用范围

智能机视频分析(IVS)

1.人脸检测与捕捉 简介

人脸检测/捕捉技术，能在一个大的背景复杂的摄像机监视场景范围内准确检测和捕捉到多张人脸，拍照，储存在SD卡内。配合人脸分析比对数据库资料可短时间自动调出该人的信息。

特点

◇ 准确抓拍人脸，并存储图片，可在复杂的背景中提取人脸图像； ◇ 实施容易、成本较低，不需要做硬件升级。

◇ 公共场所布防：运用人脸捕捉和监测可保存出现在监控画面中的人脸；

应用场所: 小区，家用，走廊，仓库，电梯口。

2.多目标物体追踪

简介

在摄像机监控的区域范围内，若有满足预设条件大小的物体在移动，立即会触发报警，追踪物体轨迹，拍照，存档。

特点：

◇ 在指定的统计区域内，可对视频图像中静止或行走的不同姿态的行人进行检测和跟踪。

◇ 能实现多人同时通过检测区域时区分出每一个人的通行情况，能适应现场复杂的人群流动环境。

应用: 车库,走廊，银行，ATM机, 仓库，博物馆，珠宝店等。

3.物体遗留侦测

简介

通过对摄像机采集视频的智能分析，当监控区域内突然出现（被放置或遗弃）满足预设条件大小的物品（包裹，手提袋，行李或无人看管物品）时自动产生报警信息，并在物品停放位置产生告警框以提示监控人员。尤其适用于机场、铁路、炼油厂等高危场所。

特点

◇ 无论是由人携带而来并在预防区中遗弃的物品、或是被人从防区外丢入防区内的物品，还是在防区中突然出现的物品（摄像机完全看不到遗弃的过程的情况），此功能都可以从场景中正确检测出遗弃物；

◇ 多警戒区同时监测：在场同一景内设置多个警戒区，实现对多个警戒区域同时监测； ◇ 及时发现遗留过程：发现物品后可报警产生，及时人工处理可尽早找到遗留物品的人员。

应用

○ 机场，地铁等交通要塞的反恐行为侦测 ○ 银行，ATM机, 仓库，博物馆，珠宝店等 ○ 复杂环境的公共场合

○ 隧道，高速公路违章停车的检测 ○ 学校，幼儿园等

4.物体丢失侦测 简介

通过对摄像机采集视频的智能分析，当监控区域内特定位置的物体被拿走或移动时自动发出报警信息。可广泛应用于博物馆等贵重物品的安全监管。

特点

◇ 多样化警戒区域设置：可在视场内设置各种形状，各种大小的警戒区域，充分满足不同场景下对物品被盗的检测的需求；

◇ 多物品同时看护：同一警戒区域内可同时设置多个目标物品，从而实现对多个物品同时看护,适合长时间无人看守的物品预防丢失，及时发出报警通知人员处理。

◇ 可选择当物品被搬移时立即告警或者被拿走后一段时间未放回原位置时发出告警.应用

此功能适用于需要对物品搬移进行录像或报警的场合，例如对超市内的高价商品、家庭里的电脑和家具、工厂的金属建材、博物馆内的文物、车库内的汽车和贵重物品、特定场所的重要设施等的偷窃行为进行监视和跟踪。

○ 银行，博物馆，珠宝店等放置贵重物品的场所 ○ 财务室，展览馆, 停车场, 商场，小区 ○ 城市建筑物,平安城市公共设施等

5.流量统计

简介

用于统计前端视频源回传视频中的人数和人群流动方向等信息，获得指定时段和指定区域内的人群流动量数据。通过这一准确量化的数据，可以获得监控场所的实时状况，并可以利用这些高精度的数据，有效的组织工作。

特点

◇ 自动检测视频画面中的移动目标，在设置的范围区域内进行计数。◇ 主要应用于商场、营业厅等人流量统计，以帮助分析商业运营状况。◇ 直接在视频画面中显示相应计数值

◇ 在同一路视频画面中检测多个区域并单独计数。

应用场所：商场超市、营业厅, 电梯口 等。

6.电子栅栏

简介

通过智能视频分析检测运动目标及其运动轨迹方向，在摄像机监控场景中可任意设置4条电子栅栏，一旦有运动目标穿越预定栅栏时，自动产生报警信息。

特点

◇ 自动检测进入指定区域的运动目标，用于监测非法入侵警戒区域、重点区域保密等。

◇ 栅栏设定自由：可在警戒区域内任意设置绊线的位置，警戒范围不受限制且灵活，可见即可设。◇ 自动报警：无序人员监视，多路自动报警，报警后再由人工干预处理；

◇ 可定义栅栏方向：栅栏的方向可设定性可使系统更智能化，只有按照设定方向绊线过来的才会报警，可防止误报。

应用

○ 小区、住宅、楼宇等周界防范；

○ 大范围的入侵栅栏检测，如领空、领海检测等；

○ 其它各种场合的非法入侵检测，如入室盗窃、高危险区域、游泳池、无人区、攀越围墙、私人住宅、监狱等。

7.警戒区

简介

通过智能图像处理技术，自动检测进入警戒区的人、动物、汽车等运动目标。在摄像机监视的场景范围内，可根据需要设置任意形状的警戒区域。一旦有运动目标穿越预定警戒区域即产生报警。

特点

◇ 自动检测运动目标，用于非法跨越警戒区域、车辆逆行等

◇ 多警戒区同时监测：在场同一景内设置8个警戒区，实现对多个警戒区域同时监测； ◇ 多样化设置警戒区：可在场景内设置各种形状，各种大小的警戒区域。

应用

○ 停机坪，码头，车站的工作区域，营业场所后柜等。○ 银行，博物馆，珠宝店等放置贵重物品的场所

○ 其它各种场合的非法入侵检测，如入室盗窃、高危险区域、游泳池、无人区、监狱等。

第五篇：公共交通智能系统及应用

智能交通系统是当前我国交通运输领域的前沿研究课题。研究的核心，是针对日益严重的交通需求和交通资源的压力，采用信息技术、通信技术、计算机技术等，对传统交通运输系统进行深入的改造，以提高系统资源的使用效率和提升交通企业的服务、管理水平。本文结合上海五汽冠忠公共交通有限公司智能化调度系统的应用，阐述对传统公共交通进行智能化改造的问题。!传统公共交通的管理现状目前的公共交通(以下简称公交)还未引入真正意义上的智能交通系统，仍处于传统的管理状态，主要表现为：车辆运行数据的采集不够稳定，客流量的统计数据往往缺乏准确性，难以进行数据分析和挖掘；有些公交企业虽局部开发了智能交通系统，但没有进行全局性的联网，处于信息孤岛状态；未形成智能交通系统的规范、标准，未建立起统一的信息平台。然而，在上海市城市交通发展《白皮书》中要求，上海应建设国际大都市一体化交通，即创造国际一流的人性化、捷运化、信息化和生态化的一体化交通，通过以优质、高效和整合的巨型交通体系，适应不断增长的交通需求和全面提升城市的综合竞争力。以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，是党的十六大提出的发展战略。公交信息化系统就是在上海实现大公交的战略前提下，通过有效应用现代信息技术手段，充分发掘公交行业的信息资源，提高行业管理效率，这既是上海公交落实十六大精神的具体要求，也是上海公交在新的历史条件下改革与创新的必然选择。“智能交通系统的特征及系统组成”#!特征智能交通系统的本质，是通过高新技术的有效应用，建立一个“系统神经网络”，使得信息和知识在系统网络中得到有效流通，以提高决策的科学性、引导合理的交通行为，达到最大限度地发挥已有交通设施潜力的目的。信息在系统中的有效流通，对系统运行管理而言，就是将数据经过加工和组织形成信息，将信息提炼成为知识，将知识和信息及时传递给决策者；对交通使用者而言，就是及时提供信息服务，引导个体行为尽可能统一于系统整体利益。上海五汽冠忠公交公司对公交信息化建设进行了探索、研究，寻找一个实用、高效且经济的应用模式，将应用到智能化调度系统永和小区公交枢纽站中。该系统主要包括：多功能行车记录仪、智能化公交调度系统、数据决策分析处理系统。系统工作原理是：车上装有多功能行车记录仪，记录车辆行驶过程中的各种实时数据，并保存在存储器中，当车辆到达终点站后，该车辆的全程行驶记录通过无线通讯模块直接传送给调度室电脑系统，通过分析软件可立即分析统计出该车辆在某时间段的各种行车记录信息。智能化公交调度系统可实现单人调度多条线路。并可通过磁盘阵列组，实现对各种营运数据的保存和分析统计各种所需的数据，并实现各种规格要求的报表。该系统的应用，有效提高了工作效率和调度的合理性及车辆运营效率等，为安全行驶提供了条件。“#”系统组成“#”#!采集基础数据数据采集是系统运行的前提条件。智能化调度系统具有公交运行基础数据的采集能力和手段，是保证系统数据源的基础。这些基础数据包括：各公交站点的客流需求、公交车辆运行车速及站点停靠时间、车辆驾驶状态、车辆定位等。这些数据的采集主要由公交车辆车载设备承担，如*+,定位仪、测定车辆操作状态的车辆行驶记录仪、采集数据所需要的传感器、信息传输所需要的通信线路和资源（如通信宽带、频道资源）分布式配置的计算机，以及数据存储设施等。(’)车辆行驶记录仪。内置大容量存储器，可实时记录车辆运动全过程数据，包括：车辆启动和停车的日期及时间；车辆运行全过程的速度和里程检测、车辆制动变化的数据、车辆行驶过程中发生的事件及其时间和地点（如：停车、中途开关门、超速、放站、中途靠站、非正常断电等）、事故发生前至事故发生时(%秒内的安全数据（每%)$*的瞬时速度和状态，可根据需要，通过数据采集仪即时提供图形分析曲线）等。此外，可实时显示瞬时速度、当前路码、日期和时间；装有开、关门指示灯和超速指示灯，结合蜂鸣器可提示行车开门报警和超速报警；支持+,卡进行营运管理和车辆行驶数据采集；支持无线数据采集，预留-./卫星定位接口，功能扩展后可实现车辆跟踪定位和车辆实时调度，预留流量检测接口等。0$1短距无线通讯仪。是专为行车记录仪配套的无线数据采集设备，具有通讯距离长（2%3#%4）、通讯可靠性高（误码率5%)$6）、速率高（’’2 78./）等特点。当车辆到达终点站时，智能调度系统可通过识别系统自动识别车辆进站的时间、路牌号、车号和驾驶员工号等，并利用无线自动采集软件，将行车记录仪中采集的数据，通过无线方式自动传输到终点站的智能调度系统中，无需人工干预。!“!”!将数据经过加工和组织，形成信息，并提炼 成为知识智能化调度系统具有有效的数据管理和分析能力，包括操作型数据管理和分析型数据管理，其目的是保障科学、高效地决策分析日常营运的管理计划和调度。0’1通过无线数据采集（或+,卡数据采集）方式，采集行车记录仪中的数据，并用特定算法对车辆运行状态和驾驶员的驾驶行为进行加工分析。计算机以图形化的方式显示车辆位置和运行状态、以 直观的报表数据和简单清晰的图形化分析方法提供安全信息，同时，还可显示行车记录仪附属设备异常情况和行车违规记录。对问题车辆通过计算机显示屏闪红灯和语音的方式进行报警提示（声音可关闭）。该系统可将驾驶员每圈或每日的违规操作数据进行汇总后统计出日报、月报和年报，并输出到9:;<=电子报表，形成违规排行榜，方便安全管理部门有的放矢地管理。0$1现场调度管理。调度员利用智能化调度系统，可方便地对车辆线路的运行进行监控和调度。整个现场调度管理模块由前台控制程序和智能化调度模块两部分组成。前台控制程序用于显示线路运行状态，完成系统和调度人员之间交互控制。调度员通过系统可全局把握各条线路的营运状况，其中包括：当前各条线路或缺勤的各有多少车辆；枢纽站内共有多少等待出行的车辆；当前有多少车辆因故障或保养而停运的；当前有多少车辆被抽调而停止运行，有多少计划外车辆临时加入运行的等。在线路正常运行情况下，可根据调度计划自动发车、自动显示发车站牌和电子公告牌（包括无车可发的情况）。调度人员可根据现场实际情况和车辆的运行状况，进行调度计划的手工调整。通过上述所有操作，调度员可简单、实时地同时完成每日多条线路的无纸化调度，操作简便且直观。!“!”#给决策者及时传递信息 智能交通系统将记录的各种运营数据和行车报表、路单等信息，通过设定的传输方式反馈至公交公司。决策群体将通过查询各种报表、图表及相关的分析数据和信息资料等，掌握车辆的运营状况、相关公交资源的利用情况，以作出相应的判断及规划，并合理地调度公交车辆，使公交资源得到充分利用。智能交通系统还提供了强大的调度计划管理功能，调度计划人员可依靠该系统提供的智能算法，自动生成调度计划0也可以手工编制1。智能交通系统将在指定日期将计划自动发布到线路起迄站，提供给车队实施现场调度，以提高公交管理的质量和效率。#智能交通系统的合理布局应体现其结构的层次性智能交通系统结构由交通信息中心、公交公司系统和调度现场系统三部分组成，各系统之间以+>?<@>?<@>

试比较简单，方便室内装修。与房间空调器相比更易于引入新风，改善室内空气品质，免除“空调病”的烦恼，且能避免因悬挂空调外机而影响历史建筑外观及造成的不安全隐患。通过选用新型高效的空调系统，优化管线和风口布置，可降低历史建筑空调系统的能耗。!“#智能控制和管理历史建筑由于建造年代久远，普遍缺乏智能化管理系统。而有效的节能技术必须依赖成功的智能控制和管理，才能达到预期的节能效果。在历史建筑节能综合改造过程中，应选择合理和经济的智能化系统，以提高管理水平和能源利用效率。通过智能控制和管理，可确保历史建筑节能综合改造和居住环境改善目标的实现。$节能综合改造实施的瓶颈当前，上海历史建筑节能综合改造的推进还比较缓慢，存在的瓶颈主要包括以下三方面：$”%对节能环保理念的认识不足所有先进的理念和技术都必须依赖人去实施。虽然近年来上海加大了对节能环保意义的宣传，也取得了可喜的效果，但节能环保理念还没有深入人心，而成为每个人最基本的行为准则。当前的重中之重仍应加大对节能环保理念的宣传力度，培养节能环保的生活习惯，使历史建筑业主具节能改造的紧迫感。$“&对节能环保的政策法规支持不足先进的技术措施在实施初期由于规模较小，往往成本较高，如没有政策法规的有力支持，必将举步维艰。当前，我国虽然较之前加大了支持力度，但与先进国家相比，仍有巨大差距。只有加大对历史建筑节能改造的政策扶持和税收减免力度，才能使历史建筑的节能改造在更大范围内推广。$”!对节能环保的研究还很不足应当清醒地认识到我国节能环保技术研究与先进国家的巨大差距，故引进部分国外的先进技术不仅可行，而且必须，但应避免不切实际地照搬国外技术，应在考虑我国国情和技术特点的基础上，引进消化吸收后再使用。归根到底，就是要加大历史建筑节能综合改造技术的研究投入，拓宽研究领域和思路，才能保证历史建筑节能改造的长期健康发展。’结语总之，在历史建筑保护和改造利用过程中，应认真考虑其能耗问题，通过节能综合改造，切实降低能耗，提升其居住舒适度。在历史建筑改造方案实施前，应对其节能效果进行模拟分析和综合评估，通过方案优化，提高历史建筑的综合节能效果，营造“以人为本”的人居环境。上海历史建筑节能综合改造的有效实施，是上海建设“资源节约型、环境友好型”城市的有益实践，为上海和全国既有建筑的节能改造提供了参考。