（中職）走進(jìn)智能家居單元5 案例1教學(xué)課件

1、正版可修改PPT課件（中職）走進(jìn)智能家居單元5 案例1教學(xué)課件單元 5智能家居核心技術(shù)及工程規(guī)范案例案例1 智能家居核心技術(shù)電力載波通信技術(shù)走進(jìn)智能家居案例描述 颶風(fēng)艾克橫掃德克薩斯州東南部，休斯頓整個大都會區(qū)的電線上到處掛著北風(fēng)吹上來的枝杈。就像是消防員投入滅火戰(zhàn)斗一樣，工作人員腳蹬膠鞋，身披雨衣，手持手電筒，匆忙穿行于各個街道，搜索北風(fēng)吹斷的電線。此時正有200萬家庭在黑暗中交際的等待。在有些地區(qū)，這種搜索工作需要持續(xù)幾周的時間，斷電導(dǎo)致的總損失高達(dá)幾十億美元。 在地球的另一端，斯德哥爾摩正在經(jīng)歷高峰時段的大堵車。連接瑞典首都城市的幾座橋梁成了交通瓶頸，車輛水泄不通。廢氣污染著空氣，數(shù)以百

2、萬加侖的燃料在浪費(fèi)著，公共交通舉步維艱，行人的安全也受到威脅。 借用信息技術(shù)行業(yè)的術(shù)語，上述情況都屬于“啞巴網(wǎng)絡(luò)問題”說明人們并沒有真正理解通勤交通或電流內(nèi)在的作用原理。在原有的基礎(chǔ)之上“讓斷掉的電線自己去找維修工人，讓道路自身告訴車輛該走哪里”。實(shí)現(xiàn)智能化的操作和應(yīng)用，電力載波技術(shù)就是其中的典范。案例呈現(xiàn)活動1 電力線載波通信技術(shù)的特點(diǎn) 目前的智能家居中產(chǎn)品通過光纖、電纜等方式進(jìn)行通信，成本較高，一個家庭的智能家居建設(shè)需要5-6萬元，因此，在一般家庭中難以普及。而采用電力線載波通信方式后，只需要將載波芯片加入至各種電器中，并在網(wǎng)關(guān)中加入電力線載波通信方式，而不用重新布線，因此能大幅降低成本，

3、在成本大幅降低的條件下，電力線載波通信芯片未來可能成為家電的標(biāo)準(zhǔn)配置?；顒? 電力線載波通信技術(shù)的特點(diǎn) 電力線載波通信（Power Line Communication，PLC）是利用高壓電力線（在電力載波領(lǐng)域 通常指 35kV 及以上電壓等級）、中壓電力線（指 10kV 電壓等級）或低壓配電線（380/220V 用戶線） 作為信息傳輸媒介進(jìn)行語音或數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N特殊通信方式。 該技術(shù)的最大優(yōu)勢是依托電力線網(wǎng)絡(luò)，不需要重新布線，具有施工、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)?；顒? 電力線載波通信技術(shù)的特點(diǎn) PLC的最大特點(diǎn)：不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電線，就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，無疑成為了解決這智能家居數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴?/p>

4、方案之一。同時因?yàn)閿?shù)據(jù)僅在家庭這個范圍中傳輸，束縛PLC應(yīng)用的困擾將在很大程度上減弱，遠(yuǎn)程對家電的控制我們也能通過傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)先連接到PC然后再控制家電方式實(shí)現(xiàn)，PLC調(diào)制解調(diào)模塊的成本也遠(yuǎn)低于無線模塊。活動1 電力線載波通信技術(shù)的特點(diǎn) 目前的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在家庭智能化，公用設(shè)施智能化（比如遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等）以及工業(yè)智能化（比如各類設(shè)備的數(shù)據(jù)采集）。在技術(shù)上，電力載波通訊不再是點(diǎn)對點(diǎn)通訊的范疇，而是突出開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念，使得每個控制節(jié)點(diǎn)（受控設(shè)備）組成一個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中控制，目前在電力載波應(yīng)用上具有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)概念的企業(yè)不多，國外的有Echelon公司的Lonworks網(wǎng)絡(luò)，

5、國內(nèi)的有KaiStar(凱星電子）電力載波遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)，Raisecom（瑞斯康達(dá)）公司的瑞斯康達(dá)智能控制網(wǎng)絡(luò)。他們的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都是根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議EIA709.1,EIA709.2編寫的?；顒? 電力線載波通信技術(shù)的特點(diǎn)1什么是電力載波技術(shù)的主要特點(diǎn)？2在我們的生活中，哪些設(shè)備應(yīng)用了電力載波技術(shù)的原理？大家說活動1 電力線載波通信技術(shù)的特點(diǎn)知識鏈接 電力線載波通信技術(shù)的發(fā)展歷程 通過電力線載波通信方式傳送信息，其歷史可追溯到20世紀(jì)20年代；到20世紀(jì)50年代，低頻高壓電力線通信技術(shù)已廣泛用于監(jiān)控、遠(yuǎn)程指示、設(shè)備保護(hù)以及語音傳輸?shù)阮I(lǐng)域；20世紀(jì)50年代后期至90年代早期的30多年，電力線載

6、波通信開始應(yīng)用在中壓和低壓電網(wǎng)上，其開發(fā)工作主要集中在電力線自動抄表、電網(wǎng)負(fù)載控制和供電管理等領(lǐng)域；20世紀(jì)90年代后期至今，電力線載波通信開始研發(fā)Internet應(yīng)用產(chǎn)品，并取得一定成績。活動2 電子載波技術(shù)的發(fā)展 雖然技術(shù)問題會隨著時間的發(fā)展，最終都能被解決和克服，但是從目前國內(nèi)寬帶網(wǎng)建設(shè)的情況來看，留給PLC的時間和空間并不寬裕。據(jù)中國電力載波通信行業(yè)市場需求與投資預(yù)測分析報告前瞻統(tǒng)計，2000年以來各大運(yùn)營商大規(guī)模推出ADSL、光纖、無線網(wǎng)絡(luò)等多種寬帶接入業(yè)務(wù)，留給電力線上網(wǎng)的生存空間，已經(jīng)不斷被其他接入方式壓縮?，F(xiàn)在，PLC除了在遠(yuǎn)程抄表上有所應(yīng)用外，已沒有了當(dāng)初的豪言壯語?；顒?

7、電子載波技術(shù)的發(fā)展 從國內(nèi)電力載波芯片的市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)來看，目前電能管理應(yīng)用在市場中占據(jù)主流地位，其次為工業(yè)控制、安防監(jiān)控、寬帶網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用。未來幾年在智能電網(wǎng)建設(shè)需求集中釋放的推動下，以三相/單相載波電能表、載波抄表集中器等產(chǎn)品為主的電能管理市場仍將占據(jù)主要地位；但以三表合一、家庭防盜報警為代表的智能家居應(yīng)用、井下安全保障、LED路燈控制、精細(xì)農(nóng)業(yè)、污染檢測等應(yīng)用為代表的工業(yè)控制應(yīng)用將逐漸興起。活動2 電子載波技術(shù)的發(fā)展 隨著家庭智能系統(tǒng)這個話題的興起，也給PLC技術(shù)的發(fā)展帶來了一個新的舞臺。在目前的家庭智能系統(tǒng)中，以PC機(jī)為核心的家庭智能系統(tǒng)是最受人熱捧的。該系統(tǒng)的觀念就是，隨著電腦的普及，可

8、以將所有家用電器需要處理的數(shù)據(jù)都交給PC機(jī)來完成。這樣就需要在家電與PC機(jī)間構(gòu)建一個數(shù)據(jù)傳送網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)在大家都看好無線，但是在家庭這個環(huán)境中，“墻多”這一特征嚴(yán)重影響著無線傳輸?shù)馁|(zhì)量，特別是在別墅和躍層式住宅中這一缺陷更加明顯。如果架設(shè)專用有線網(wǎng)絡(luò)除了增加成本以外，在以后的日常生活中要更改家電的位置也顯得十分困難和繁瑣，這就給無須重新架線的電力載波通訊帶來了機(jī)遇。活動2 電力線載波技術(shù)的發(fā)展知識鏈接 電力貓的工作原理 電力貓是利用1.6M到30M頻帶范圍傳輸信號的。在發(fā)送時，利用GMSK或OFDM調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，然后在電力線上進(jìn)行傳輸，在接收端，先經(jīng)過濾波器將調(diào)制信號濾出，再經(jīng)過解調(diào)

9、，就可得到原通信信號。目前可達(dá)到的通信速率依具體設(shè)備不同在4.5M45M之間。 PLC設(shè)備分局端和調(diào)制解調(diào)器，局端負(fù)責(zé)與內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器的通信和與外部網(wǎng)絡(luò)的連接。在通信時，來自用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)入調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后，通過用戶的配電線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備，局端將信號解調(diào)出來，再轉(zhuǎn)到外部的Internet網(wǎng)。 電力貓，是一種全新的寬帶上網(wǎng)方式，即先將光纖上的網(wǎng)絡(luò)信號“調(diào)制”到普通家用電源插座上，讓信號在電線上傳輸。在電源插座上插上“電力貓”，“電力貓”會將電線上的網(wǎng)絡(luò)信號分離出來；再用網(wǎng)線將“電力貓”與電腦主機(jī)網(wǎng)卡插口相接，即可實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)?；顒? 物聯(lián)網(wǎng)成長記大家做將應(yīng)用電力載波技術(shù)的“電力貓”和家庭通常所

10、使用的“貓”（調(diào)制解調(diào)器）進(jìn)行比較列選出它的優(yōu)點(diǎn)。表5-1 比較電力貓與普通貓活動 典型案例 PLC-BUS系統(tǒng)在上外附中智能燈光工程的案例： 上海某大學(xué)附屬外國語學(xué)校(簡稱上外附中)是一所七年一貫寄宿制中學(xué)。學(xué)校坐落于上海東北區(qū)域，占地三十三畝，建筑總面積22508平方米。校園綠蔭環(huán)繞，環(huán)境優(yōu)美，教學(xué)、活動及生活設(shè)施完備，充分滿足師生的成長及發(fā)展需要。 2010年9月份該校開始啟動安裝調(diào)試其藝術(shù)中心的智能燈光項(xiàng)目。藝術(shù)中心燈光設(shè)計可謂頗有特色，三色LED燈的搭配起到了調(diào)節(jié)氣氛的作用;超大的LED高清顯示器，出色的舞臺音響，完美的調(diào)音設(shè)備，將高科技發(fā)揮的淋漓盡致。整個藝術(shù)中心的常規(guī)燈光包括LE

11、D燈、白熾燈、節(jié)能燈等均由PLC-BUS系統(tǒng)完成?；顒?典型案例活動 典型案例 PLC-BUS系統(tǒng)是由PLC-BUS系統(tǒng)升級而成。PLC-BUS系統(tǒng)比PLC-BUS系統(tǒng)信號強(qiáng)度大5倍以上，接收抗噪音能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于PLC-BUS系統(tǒng)。單芯片紅芯的大量應(yīng)用，使得現(xiàn)如今的PLC-BUS系統(tǒng)已經(jīng)今非昔比。PLC-BUS系統(tǒng)不但在智能家居的家用領(lǐng)域一展身手，現(xiàn)如今，在大型會場、大型展館、以及大型的展示廳均能見到PLC-BUS的身影。 該學(xué)校藝術(shù)中心對燈光照明系統(tǒng)的要求不單單是滿足講座、會議、演出等方面，還要滿足錄像制作和學(xué)校的長久使用，所以這就要既考慮整體功能，又要考慮系統(tǒng)的前瞻性、可擴(kuò)展性、合理性以及

12、良好的性價比，用盡可能少的投資做出具有最先進(jìn)理念的燈光系統(tǒng)。活動 典型案例 該學(xué)校藝術(shù)中心智能燈光工程中廠商依據(jù)以下原則來進(jìn)行設(shè)計：一是高可靠性，燈光系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠是需滿足的第一要求，并且還要有良好的兼容性、開放性和前瞻性；二是燈光控制系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)達(dá)到功能的實(shí)用性、使用的安全性、方便性、操作的可靠性及靈活性，系統(tǒng)重置的簡易性；三是系統(tǒng)的升級和擴(kuò)展能力，滿足以后的需求；四是充分考慮燈光系統(tǒng)與燈具配置的關(guān)系，考慮安全性和高效性?；顒?典型案例上海外附中藝術(shù)中心智能燈光工程中所運(yùn)用到的系統(tǒng)功能： 1、集中控制和多點(diǎn)操作功能：在任何一個地方的終端均可控制不同地方的燈;或者是在不同地方的終端可以控制同

13、一盞燈。使用各種方式管理燈光控制系統(tǒng)，觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)、PDA、電話讓用戶可以使用最簡便的方法在任意時候，任意地點(diǎn)都可以控制自己的房間中的設(shè)備; 2、軟啟功能：開燈時，燈光由暗漸漸變亮。關(guān)燈時，燈光由亮漸漸變暗，避免亮度的突然變化刺激人眼，給人眼一個緩沖，保護(hù)眼睛。而且避免大電流和高溫的突變對燈絲的沖擊，保護(hù)燈泡，延長使用壽命; 3、燈光明暗調(diào)節(jié)功能：按住本地開關(guān)來進(jìn)行光的調(diào)亮和調(diào)暗，也可以利用集中控制器或者是遙控器，只需要按鍵，就可以調(diào)節(jié)光的明暗亮度; 活動 典型案例 4、全開全關(guān)和記憶功能：整個照明系統(tǒng)的燈可以實(shí)現(xiàn)一鍵全開和一鍵全關(guān)的功能; 5、定時控制功能：通過日程管理模塊，可以對燈光的定時

14、開閉進(jìn)行定義; 6、場景設(shè)置：對于固定模式的場景、您無需逐一地開關(guān)燈和調(diào)光，只進(jìn)行一次編程，就可以按一個鍵控制一組燈，這就是場景設(shè)置功能。只需一次輕觸操作即可實(shí)現(xiàn)多路燈光場景的轉(zhuǎn)換;還可以得到想要的燈光和電器的組合場景; 7、本地開關(guān)：可以按照平常的習(xí)慣直接控制本地的燈光；根據(jù)需求，開關(guān)可以任意設(shè)定所需控制對象，比如門廳的按鈕可以用來關(guān)閉所有的燈光。 更加可靠的PLCBUS系統(tǒng)，使得電力載波作為智能家居技術(shù)不穩(wěn)定的說辭成為歷史。索博也將通過更多的應(yīng)用案例不斷改進(jìn)產(chǎn)品的可靠性，不斷提高產(chǎn)品的外觀工藝，不斷為廣大客戶提供更為豐富的智能家居產(chǎn)品。 活動 典型案例知識鏈接 電力線通信總線技術(shù)（PLC-

15、BUS）是一種高穩(wěn)定性及較高性價比的雙向電力線通信總線技術(shù)，它主要利用已有的電力線來實(shí)現(xiàn)對家用電器及辦公設(shè)備的智能控制。這種電力線通信技術(shù)是由位于荷蘭阿姆斯特丹市的荷蘭ATS電力線通信有限公司（ATS.,CO）研發(fā)而成，它們致力于設(shè)計、開發(fā)和制造先進(jìn)的電力載波燈光控制技術(shù)，并因此技術(shù)的革新獲得多項(xiàng)專利。活動 典型案例知識鏈接 ATS.,CO公司推出了一整套基于PLC-BUS技術(shù)的智能燈光控制系統(tǒng)，它重新定義了家庭內(nèi)部高可靠、低成本智能燈光控制的新標(biāo)準(zhǔn)，此項(xiàng)技術(shù)擁有超強(qiáng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性，為商業(yè)住宅提供了更為經(jīng)濟(jì)的智能化控制解決方案。而其他的電力線控制技術(shù)與PLC-BUS技術(shù)在系統(tǒng)功能、可靠性

16、和成本上是沒辦法相比的。PLC-BUS技術(shù)的解決方案涵蓋了燈光控制、電器控制、網(wǎng)絡(luò)與電器設(shè)備間的通信等多個應(yīng)用領(lǐng)域?；顒?典型案例大家做 請?jiān)O(shè)想在本案例中，我們還可以通過電力線載波通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)哪些關(guān)于智能燈光控制方面的功能，請?zhí)顚懺谙卤碇?，并簡單說明理由。表5-2 智能燈光控制補(bǔ)充方案活動 典型案例活動4 電力線載波的其它應(yīng)用領(lǐng)域 一、遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)（AMR） 遠(yuǎn)程自動抄表（AMR）系統(tǒng)是智能控制網(wǎng)的重要應(yīng)用之一。它可以使電力供應(yīng)商在提高服務(wù)質(zhì)量的同時降低管理成本；并讓用戶有機(jī)會充分利用各種用電計劃（如分時電價）來節(jié)省開支和享受多種便利。 活動4 電力線載波的其它應(yīng)用領(lǐng)域 二、遠(yuǎn)程路燈監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程路燈監(jiān)控系統(tǒng)利用電力載波技術(shù)通過已有電力線將路燈照明系統(tǒng)連成智能照明系統(tǒng)。此系統(tǒng)能在保證道路安全的同時節(jié)省電能，并能延長燈具壽命以及降低運(yùn)行 維護(hù)成本。 活動4 電力線載波的其它應(yīng)用領(lǐng)域 三、電梯實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程呼梯 電力載波系統(tǒng)：可實(shí)現(xiàn)戶內(nèi)智能呼梯、訪客智能派梯功能。 戶內(nèi)智能呼梯：業(yè)主出門時，按家中的智能呼梯按鈕，電梯自動向業(yè)主所住樓層停靠，業(yè)主出門乘梯，從而有效減少業(yè)主侯梯時間。 訪客智能派梯：訪客來訪，業(yè)主應(yīng)答并為訪客開放單元門后，按智能派梯按鈕，電梯自動向一層?？?，同時，業(yè)