工信版（中职）走进智能家居单元5 案例1教学课件.ppt

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1、YCF（中职）走进智能家居单元5 案例1教学课件单元单元 5智能家居核心技术及工程规范案例智能家居核心技术及工程规范案例案例案例1 智能家居核心技智能家居核心技术电力力载波通信技波通信技术走进智能家居案例描述案例描述 飓风艾克横扫德克萨斯州东南部，休斯顿整个大都会区的电线上到处挂着北风吹上来的枝杈。就像是消防员投入灭火战斗一样，工作人员脚蹬胶鞋，身披雨衣，手持手电筒，匆忙穿行于各个街道，搜索北风吹断的电线。此时正有200万家庭在黑暗中交际的等待。在有些地区，这种搜索工作需要持续几周的时间，断电导致的总损失高达几十亿美元。在地球的另一端，斯德哥尔摩正在经历高峰时段的大堵车。连接瑞典首都城市的几座

2、桥梁成了交通瓶颈，车辆水泄不通。废气污染着空气，数以百万加仑的燃料在浪费着，公共交通举步维艰，行人的安全也受到威胁。借用信息技术行业的术语，上述情况都属于“哑巴网络问题”说明人们并没有真正理解通勤交通或电流内在的作用原理。在原有的基础之上“让断掉的电线自己去找维修工人，让道路自身告诉车辆该走哪里”。实现智能化的操作和应用，电力载波技术就是其中的典范。案例呈案例呈现活动1 电力线载波通信技术的特点 目前的智能家居中产品通过光纤、电缆等方式进行通信，成本较高，一个家庭的智能家居建设需要5-6万元，因此，在一般家庭中难以普及。而采用电力线载波通信方式后，只需要将载波芯片加入至各种电器中，并在网关中加

3、入电力线载波通信方式，而不用重新布线，因此能大幅降低成本，在成本大幅降低的条件下，电力线载波通信芯片未来可能成为家电的标准配置。活动1 电力线载波通信技术的特点 电力线载波通信（Power Line Communication，PLC）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。该技术的最大优势是依托电力线网络，不需要重新布线，具有施工、运行成本低等特点。活动1 电力线载波通信技术的特点 PLC的最大特点：不需要重新架设网络，只要有电线，就

4、能进行数据传递，无疑成为了解决这智能家居数据传输的最佳方案之一。同时因为数据仅在家庭这个范围中传输，束缚PLC应用的困扰将在很大程度上减弱，远程对家电的控制我们也能通过传统网络先连接到PC然后再控制家电方式实现，PLC调制解调模块的成本也远低于无线模块。活动1 电力线载波通信技术的特点 目前的应用领域主要集中在家庭智能化，公用设施智能化（比如远程抄表系统，路灯远程监控系统等）以及工业智能化（比如各类设备的数据采集）。在技术上，电力载波通讯不再是点对点通讯的范畴，而是突出开放式网络结构的概念，使得每个控制节点（受控设备）组成一个网络进行集中控制，目前在电力载波应用上具有网络协议及网络概念的企业不

5、多，国外的有Echelon公司的Lonworks网络，国内的有KaiStar(凯星电子）电力载波远程智能控制系统，Raisecom（瑞斯康达）公司的瑞斯康达智能控制网络。他们的网络协议都是根据国际标准协议EIA709.1,EIA709.2编写的。活动1 电力线载波通信技术的特点1什么是电力载波技术的主要特点？2在我们的生活中，哪些设备应用了电力载波技术的原理？大家说活动1 电力线载波通信技术的特点知识链接 电力线载波通信技术的发展历程 通过电力线载波通信方式传送信息，其历史可追溯到20世纪20年代；到20世纪50年代，低频高压电力线通信技术已广泛用于监控、远程指示、设备保护以及语音传输等领域；

6、20世纪50年代后期至90年代早期的30多年，电力线载波通信开始应用在中压和低压电网上，其开发工作主要集中在电力线自动抄表、电网负载控制和供电管理等领域；20世纪90年代后期至今，电力线载波通信开始研发Internet应用产品，并取得一定成绩。活动2 电子载波技术的发展 虽然技术问题会随着时间的发展，最终都能被解决和克服，但是从目前国内宽带网建设的情况来看，留给PLC的时间和空间并不宽裕。据中国电力载波通信行业市场需求与投资预测分析报告前瞻统计，2000年以来各大运营商大规模推出ADSL、光纤、无线网络等多种宽带接入业务，留给电力线上网的生存空间，已经不断被其他接入方式压缩。现在，PLC除了在

7、远程抄表上有所应用外，已没有了当初的豪言壮语。活动2 电子载波技术的发展 从国内电力载波芯片的市场应用结构来看，目前电能管理应用在市场中占据主流地位，其次为工业控制、安防监控、宽带网络等应用。未来几年在智能电网建设需求集中释放的推动下，以三相/单相载波电能表、载波抄表集中器等产品为主的电能管理市场仍将占据主要地位；但以三表合一、家庭防盗报警为代表的智能家居应用、井下安全保障、LED路灯控制、精细农业、污染检测等应用为代表的工业控制应用将逐渐兴起。活动2 电子载波技术的发展 随着家庭智能系统这个话题的兴起，也给PLC技术的发展带来了一个新的舞台。在目前的家庭智能系统中，以PC机为核心的家庭智能系

8、统是最受人热捧的。该系统的观念就是，随着电脑的普及，可以将所有家用电器需要处理的数据都交给PC机来完成。这样就需要在家电与PC机间构建一个数据传送网络，现在大家都看好无线，但是在家庭这个环境中，“墙多”这一特征严重影响着无线传输的质量，特别是在别墅和跃层式住宅中这一缺陷更加明显。如果架设专用有线网络除了增加成本以外，在以后的日常生活中要更改家电的位置也显得十分困难和繁琐，这就给无须重新架线的电力载波通讯带来了机遇。活动2 电力线载波技术的发展知识链接 电力猫的工作原理 电力猫是利用1.6M到30M频带范围传输信号的。在发送时，利用GMSK或OFDM调制技术将用户数据进行调制，然后在电力线上进行

9、传输，在接收端，先经过滤波器将调制信号滤出，再经过解调，就可得到原通信信号。目前可达到的通信速率依具体设备不同在4.5M45M之间。PLC设备分局端和调制解调器，局端负责与内部PLC调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时，来自用户的数据进入调制解调器调制后，通过用户的配电线路传输到局端设备，局端将信号解调出来，再转到外部的Internet网。电力猫，是一种全新的宽带上网方式，即先将光纤上的网络信号“调制”到普通家用电源插座上，让信号在电线上传输。在电源插座上插上“电力猫”，“电力猫”会将电线上的网络信号分离出来；再用网线将“电力猫”与电脑主机网卡插口相接，即可实现上网。活动2 物联网成长

10、记大家做将应用电力载波技术的“电力猫”和家庭通常所使用的“猫”（调制解调器）进行比较列选出它的优点。表5-1 比较电力猫与普通猫活动 典型案例 PLC-BUS系统在上外附中智能灯光工程的案例：上海某大学附属外国语学校(简称上外附中)是一所七年一贯寄宿制中学。学校坐落于上海东北区域，占地三十三亩，建筑总面积22508平方米。校园绿荫环绕，环境优美，教学、活动及生活设施完备，充分满足师生的成长及发展需要。2010年9月份该校开始启动安装调试其艺术中心的智能灯光项目。艺术中心灯光设计可谓颇有特色，三色LED灯的搭配起到了调节气氛的作用;超大的LED高清显示器，出色的舞台音响，完美的调音设备，将高科技

11、发挥的淋漓尽致。整个艺术中心的常规灯光包括LED灯、白炽灯、节能灯等均由PLC-BUS系统完成。活动 典型案例活动 典型案例 PLC-BUS系统是由PLC-BUS系统升级而成。PLC-BUS系统比PLC-BUS系统信号强度大5倍以上，接收抗噪音能力也远远优于PLC-BUS系统。单芯片红芯的大量应用，使得现如今的PLC-BUS系统已经今非昔比。PLC-BUS系统不但在智能家居的家用领域一展身手，现如今，在大型会场、大型展馆、以及大型的展示厅均能见到PLC-BUS的身影。该学校艺术中心对灯光照明系统的要求不单单是满足讲座、会议、演出等方面，还要满足录像制作和学校的长久使用，所以这就要既考虑整体功能

12、，又要考虑系统的前瞻性、可扩展性、合理性以及良好的性价比，用尽可能少的投资做出具有最先进理念的灯光系统。活动 典型案例 该学校艺术中心智能灯光工程中厂商依据以下原则来进行设计：一是高可靠性，灯光系统运行的安全可靠是需满足的第一要求，并且还要有良好的兼容性、开放性和前瞻性；二是灯光控制系统设备应达到功能的实用性、使用的安全性、方便性、操作的可靠性及灵活性，系统重置的简易性；三是系统的升级和扩展能力，满足以后的需求；四是充分考虑灯光系统与灯具配置的关系，考虑安全性和高效性。活动 典型案例上海外附中艺术中心智能灯光工程中所运用到的系统功能：1、集中控制和多点操作功能：在任何一个地方的终端均可控制不同

13、地方的灯;或者是在不同地方的终端可以控制同一盏灯。使用各种方式管理灯光控制系统，触摸屏、网络、PDA、电话让用户可以使用最简便的方法在任意时候，任意地点都可以控制自己的房间中的设备;2、软启功能：开灯时，灯光由暗渐渐变亮。关灯时，灯光由亮渐渐变暗，避免亮度的突然变化刺激人眼，给人眼一个缓冲，保护眼睛。而且避免大电流和高温的突变对灯丝的冲击，保护灯泡，延长使用寿命;3、灯光明暗调节功能：按住本地开关来进行光的调亮和调暗，也可以利用集中控制器或者是遥控器，只需要按键，就可以调节光的明暗亮度;活动 典型案例 4、全开全关和记忆功能：整个照明系统的灯可以实现一键全开和一键全关的功能;5、定时控制功能：

14、通过日程管理模块，可以对灯光的定时开闭进行定义;6、场景设置：对于固定模式的场景、您无需逐一地开关灯和调光，只进行一次编程，就可以按一个键控制一组灯，这就是场景设置功能。只需一次轻触操作即可实现多路灯光场景的转换;还可以得到想要的灯光和电器的组合场景;7、本地开关：可以按照平常的习惯直接控制本地的灯光；根据需求，开关可以任意设定所需控制对象，比如门厅的按钮可以用来关闭所有的灯光。更加可靠的PLCBUS系统，使得电力载波作为智能家居技术不稳定的说辞成为历史。索博也将通过更多的应用案例不断改进产品的可靠性，不断提高产品的外观工艺，不断为广大客户提供更为丰富的智能家居产品。活动 典型案例知识链接 电

15、力线通信总线技术（PLC-BUS）是一种高稳定性及较高性价比的双向电力线通信总线技术，它主要利用已有的电力线来实现对家用电器及办公设备的智能控制。这种电力线通信技术是由位于荷兰阿姆斯特丹市的荷兰ATS电力线通信有限公司（ATS.,CO）研发而成，它们致力于设计、开发和制造先进的电力载波灯光控制技术，并因此技术的革新获得多项专利。活动 典型案例知识链接 ATS.,CO公司推出了一整套基于PLC-BUS技术的智能灯光控制系统，它重新定义了家庭内部高可靠、低成本智能灯光控制的新标准，此项技术拥有超强的系统稳定性和可靠性，为商业住宅提供了更为经济的智能化控制解决方案。而其他的电力线控制技术与PLC-B

16、US技术在系统功能、可靠性和成本上是没办法相比的。PLC-BUS技术的解决方案涵盖了灯光控制、电器控制、网络与电器设备间的通信等多个应用领域。活动 典型案例大家做 请设想在本案例中，我们还可以通过电力线载波通信技术实现哪些关于智能灯光控制方面的功能，请填写在下表中，并简单说明理由。表5-2 智能灯光控制补充方案活动 典型案例活动4 电力线载波的其它应用领域 一、远程抄表系统（AMR）远程自动抄表（AMR）系统是智能控制网的重要应用之一。它可以使电力供应商在提高服务质量的同时降低管理成本；并让用户有机会充分利用各种用电计划（如分时电价）来节省开支和享受多种便利。活动4 电力线载波的其它应用领域

17、二、远程路灯监控系统远程路灯监控系统利用电力载波技术通过已有电力线将路灯照明系统连成智能照明系统。此系统能在保证道路安全的同时节省电能，并能延长灯具寿命以及降低运行 维护成本。活动4 电力线载波的其它应用领域 三、电梯实现远程呼梯 电力载波系统：可实现户内智能呼梯、访客智能派梯功能。户内智能呼梯：业主出门时，按家中的智能呼梯按钮，电梯自动向业主所住楼层停靠，业主出门乘梯，从而有效减少业主侯梯时间。访客智能派梯：访客来访，业主应答并为访客开放单元门后，按智能派梯按钮，电梯自动向一层停靠，同时，业主所住楼层按键解锁，访客进入电梯后，可直接按键前往业主所住楼层（其他楼层无权限）。拓展提升拓展提升 1职场模拟 某物联公司技术人员小李接待了一个客户，该客户想花尽量少的钱，将原来的厂房相关基础设备改为自动化控制。如果你是小李，试着给顾客介绍基于电力载波技术下的智能控制系统，请结合本项目所学知识进行简单介绍，设计要合理。2.举一反三 请通过观察身边事物或上网查询等方式，进一步了解电力载波技术，并列举出至少三个相关应用。考核考核评价价 根据下列考核评价表，结合前面所学内容，对本阶段学习做出客观评价，简单总结学习的收获及存在的问题。谢谢！谢谢！