【设计方案】基于PLC的智能家居远程系统

　　随着研究的不断深入，智能家居系统也多种多样，但由于工作的需要，人们不能无时无刻地各自家居的安全，这就需要一种远程的、可实时的智能家居系统。针对这一情况，设计了一套以 P...

　　随着研究的不断深入，智能家居系统也多种多样，但由于工作的需要，人们不能无时无刻地各自家居的安全，这就需要一种远程的、可实时的智能家居系统。针对这一情况，设计了一套以 PLC( 可编程序控制器) 为核心处理器的智能家居远程系统。此系统将 PLC 与当下成熟的 Internet 技术和手机移动通信(GSM) 技术进行连接，实现用户远程各自家居的目的。

　　远程是指远端的系统通过通信系统对现场的系统进行监测与控制，其目的在于突破地域和上的，实现集中和高层，最终实现生产资源和社会资源的优化配置。而智能家居远程系统主要是指以控制器为核心，将家居中的各种传感器、摄像头和控制器有效连接控制，并通过远程通信技术和远程终端对家居进行实时监测和控制的系统。

　　智能家居远程系统主要包括： 控制主机、智能家居子系统和远程网络系统。

　　其中智能家居子系统又包括：智能照明系统、家电控制系统、智能窗帘控制系统、火灾系统、防盗报警系统、视频系统、暖通空调系统和电锁门禁系统等。火灾系统、电锁门禁系统、视频系统和防盗报警系统共同组成了智能家居安防系统。

　　(1) 家居安防报警：系统通过温湿度传感器、烟雾传感器、电子门禁系统，共同实现家居的安防功能。

　　当家居中燃起泄漏、有外人入侵时，系统可通过远程终端快速向安全职能部门发送警报信号，避免形成重大损失。

　　(2) 家居状况实时监测：系统通过家中视频器、摄像头等装置对家居状况进行图像信息采集，通过网络或移动通信终端网上系统远程访问家居控制器，对其进行相应指令控制，实现家居状况的实时。

　　(3) 家电远程控制：系统通过家电控制模块对家居中各家电运行情况进行，根据采集到的信息分析处理，并通过网络远程发送用户指令遥控家居中各种家用电器。

　　可编程序控制器 PLC 是一类专门用于自动控制的计算机，它采用用户的可编程序存储器，用于其内部程序存储，顺序控制、逻辑运算执行、定时、计数以及算数运算 操作等指令，并且通过模拟式或数字式输入、输出控制各种类型的机械生产过程。

　　由于其具有性价比高、稳定性好、应用灵活、操作简便等优点，早期多用与工业控制领域，现已逐渐的应用与民用家居和公共场所等领域。

　　本系统中的核心控制器采用三菱公司生产的三菱 FX2N系列微型可编程控制器。其基本单位有 16 /32 /48 /65 /80 /128 点，每个单元通过 I / O 扩展单元扩充为 256I / O 点。

　　其具备丰富的元件资源，多种串行通信模块，支持网络通信功能FX2N－ 32MＲ － 001 控制器的输入 / 输出总点数为 32 点。

　　图 2 基于 PLC 的智能家居远程系统框架该系统涉及三个主要模块，分别是智能家居子系统模块、控制主机模块和远程网络模块。

　　智能家居子系统模块包括智能照明、家电控制、窗帘控制、视频、电锁门禁、防盗报警、空调控制、烟雾等。

　　其中智能照明主要为控制家居中灯具的不同开关组合来实现多种灯光场景和氛围功能; 窗帘控制主要是控制开关窗命令来实现防雨或通风功能; 烟雾主要通过读取烟雾传感器产生的模拟信号，来分析室内的空气，防止火灾发生。

　　防盗监测主要是通过读取人体传感器的数据来分析家居中是否有外人进入室内，达到预警功能。空调控制主要是通过 PLC 控制主机下达空调控制命令，通过红外遥控器转发给空调机，实现室内温度调节。

　　视频和电锁门禁主要是根据摄像头所采集的图像信息，分析家庭中老人儿童的生活状况，客人的访问状况等，实现远程人员的安全功能。

　　智能家居远程模块主要有两部分构成:第一，以手机移动通信( GSM) 形式达到远程功能。

　　本系统主要应用 GSM 网络中的短消息服务业务( SBS) 实现智能家居的远程控制和状态管理的目的。GSM 短消息模块采用西门子 TC35i 短信息模块，其与可编程序控制器( PLC)

　　第二，以计算机通过 TCP/IP 协议与 PLC 控制器相连，通过计算机应用软件以 web 形式操控 PLC 控制器。

　　互联网技术中的 TCP/IP 协议和移动通信的短信息服务都是成熟的、稳定的服务协议，以这两项技术为基础，用户可灵活方便、可靠稳定、集中快捷的管理家居，构建一个舒适安全的生活。本文仅给出了智能家居远程系统的框架，阐述了系统各模块的功能及联系，未对系统的计算机软件进行设计，此为本文的不足，也是下一步要进行研究的工作。