PLC-BUS智能家居控制系统的应用

一、PLC-BUS系统概述

1. PLC-BUS技术

        电力线通信总线技术（PLC-BUS）是一种具有高稳定性及较高价格性能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欧洲荷兰电力通信系统有限公司（ATS.,CO）研发而成，该公司致力于设计、开发和制造先进的电力载波灯光控制技术，并因此技术的革新被获得多项专利。 

        ATS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，此项技术拥有很高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。PLC-BUS技术的解决方案包括如下领域的应用：灯光控制，电器控制，空调(HVAC)控制以及网络与电器设备间的通信。 

        ATS公司目前已经就此项技术与6家制造商进行了有偿授权使用此项专利的合作，其中包括世界上最大的电子设备厂商。现在上海索博智能电子有限公司是中国大陆及亚洲地区此项专利技术的唯一授权生产商。

2. PLC-BUS技术前景 

        每年，对高可靠性的电力线控制技术（如PLC-BUS技术）的潜在市场需求高达30亿美金。现有的和正在开发中的电力线通信技术可靠性并不高，而且在为客户节约成本方面也做的不够理想，还达不到欧洲中等住宅市场的需求。而PLCBUS技术拓展了更宽的市场领域，包括家庭网络，灯光控制，HVAC，家居自动化，无线遥控控制，安防，家庭影院和互联网控制等等。 

        单就家居自动化，现在每年预计在美国就有1亿美金的市场需求。而采用X-10协议的X-10公司则占有了压倒性的市场份额。X-10技术的专利自1998年正式终止，这样结合PLC-BUS技术的优势，市场将更有竞争力。另外，灯光市场每年还有5亿美金的份额，为消费者考虑到高可靠性和低配置成本的PLC-BUS技术将更受现有灯光市场的欢迎。

● 2003年，随着信息时代的来临，50%以上的网络用户会使用多种快捷的工具和智能化产品（如：汽车，电子设备等）。

● 在接下来的3-5年，网络及相关综合产品每年会以超过45%的比率迅猛发展。

● 从2003年到2005年，一些产品（如汽车、手提电话、楼宇、电器等）将普及互联网连通功能。 

        “互联网已经为人们与他们所使用的商品间创造了一个通用的智能化平台。随着时代的发展，数以万计的智能芯片、传感器和控制器出现在我们的汽车、家居和办公环境中。网络附属配件产业的迅猛发展及成本的降低，将大大增强网络信息产业的发展。虽然，PLC-BUS技术在灯光控制市场已有一些应用，但其主要目标市场还是定位在为家居环境提供电力线通信解决方案。 

        互联网的未来将不仅仅局限于个人电脑，它将把您日常用品连成网络。这样，所有东西将被联系在一起，包括很小的日常用品，如：家用电器、仪表、自动调温器、抽水泵、电子管、开光等。接下来将有更多新的应用和新的产业发展起来。没有低的成本，将有一半因互联家庭网络控制贸易不会发生，而PLC-BUS恰恰就是这种技术，能可靠的为“网关到用电器通信”提供低带宽解决方案。

二、PLC-BUS的七大优势

1. 高度可靠，使用放心 

        PLC技术采用低频、广谱技术产生一种非常强的电力通信信号，它的通信方式比X-10技术要可靠的多，通常在信号收发的传输中，接收不到的比率，X-10技术是PLC-BUS技术的100 ~ 1000倍，而CEBUS或LONWORKS技术信号传输的质量会相对X-10好一些，但信号接收不到的比率也是PLCBUS技术的10 ~ 100倍（这里可靠性是指自最初安装后，信号传输正确收发的百分率）。PLCBUS产品在荷兰测试时，被随意的安装在典型的单一家居住宅环境中，在原有的环境中，不做任何的修改。这也意味着在原有的环境基础上，不安装任何中继器和阻波/滤波器。 

        因PLC技术的高可靠性，由于采用新的电力线加载技术，使其具有强抗干扰性，无需再安装中继器及阻波器，可靠性在99.95%以上，而现在的X-10产品的可靠性大概只能达到70%~80%，所以，PLC-BUS技术更适合于中国复杂的电力线环境。

2. 无需布线，即插即用 

        PLC-BUS技术一种非常理想的电力载波通信协议，它主要通过电力线来传输控制信号,所以无需要重新布线； 而且PLC-BUS技术的通信方式比X-10技术要可靠的多，信号在电力线上几乎能被100%传输，不需重新布线。 适用于所有已装修和未装修的家庭智能家居项目和体育场等工程项目。 [page]

3. 成本低廉，高性价比 

        在微处理器内加双向收发组件的成本只比X-10单一的接收组件或发射组件成本高出40%—60%左右，比较适合中国现阶段人们生活消费水平，可以轻松享受智能生活。

4. 超级速度，即控即现 

        PLC-BUS的信号传输速度是X-10技术的20到40倍。这相当于每秒钟可完成10个完整指令，平均每条指令从发射到执行在0.1秒钟之内，几乎是即控即现。

5. 双向通信，状态反馈 

        在PLC-BUS产品的硬件、软件和协议中，设计为允许双向通信的功能，能让被控制设备真实反馈状态信号，以便确定控制命令是否真正被正确执行。PLC-BUS技术100%双向通信功能，也是为了实现多种设置方式和用电脑来进行控制。

6. 6万地址，应用更广 

        相对传统X-10的256个地址码，一个发射器可以最多控制256个不同的地址设备, PLC-BUS系统总共可以分配最多64000个不同的地址码。如果必要，也可以加密后应用于网络。这样更适合于楼宇小区内每家每户的智能家居功能实现，而不需要通过加装阻波设备来防止隔壁用户的相互错误控制，大大提高了更多用户同时使用的可行性和稳定性，保证了PLC-BUS技术整体小区家居智能化等工程项目的可行性。 

        PLC-BUS技术的高可靠性及多地址功能，使得它几乎可以应用到所有公共生活、娱乐、休闲、办公、交通等工程项目的智能控制系统。

7. 兼容性好，互不冲突 

        PLCBUS技术设备可以与X-10, CEBus,和LonWorks设备兼容，完全不会产生任何信号冲突。它采用了与宽带，窄频和扩频技术完全不同的频率范围。并且PLC-BUS技术的通信方式与X-10, CEBus,和LonWorks的调制解调技术也完全不同。同时，只要安装了X10—PLC-BUS信号转发器，就能轻松实现跟原有X10智能家居系统的通信功能。

三、PLC-BUS技术与其它智能家居技术的对比

PLC-BUS技术与X10的技术对比（如图）

PLC技术与其它智能家居技术的对比（如图）

四、PLC-BUS技术产品的应用

1、 PLC-BUS技术产品的九大应用领域 

        因PLC-BUS技术的超强抗干扰能力、高度可靠性及64000路可设地址，所以它几乎可以广泛应用于所有已装修及未装修的智能照明控制系统、智能电器控制系统及智能安防控制系统。具体可以应用于以下九大领域：

　　 1. 社区、会所、广场等公共社区应用；
2. 宾馆酒店、美食城、咖啡酒吧等公共服务场所应用；
3. 行政、商务办公大楼等公共建筑应用；
4. KTV歌舞厅、夜总会、洗浴中心等公共娱乐场所应用；
5. 体育场、博物馆、影剧院等公共文化体育场所应用；
6. 火车站、机场、汽车站、码头等公共交通中心应用；
7. 公园、游乐园、渡假村公共旅游场所应用；
8. 学校、医院、购物中心等公共生活场所应用；
9. 化工、钢铁等易燃易爆，有毒有害工矿企业厂房应用。

2、PLC-BUS技术的灯光智能控制

PLC-BUS技术的灯光智能控制可以实现以下功能：

1、 可实现白炽灯的调光、软启、亮度记忆功能；

2、 实现灯光的全开、全关控制；

3、 实现玄关处的“回家、离家”等灯光电器场景；
客厅处的“会客”、“就餐”、“影院”等灯光电器场景：
主卧处的“休息”、“情调”、“起夜”等灯光电器场景；

4、 实现用电话远程控制器远程控制灯光；

遥控器遥控所有灯光；
定时控制器定时开关灯光；
电脑控制器轻松控制灯光；
集中控制器集中控制灯光；

5、 可选西蒙开关面板、水晶玻璃开关面板或其它任何机械开关面板；

6、 双向通信，灯光开关状态查询功能；

7、 运用PLC-BUS载波技术，无需布线，即插即接即用；

8、 超强稳定信号，无需安装任何阻波器及中继器，信号可靠性达99.95% ；

9、 可按需积木式选配产品，分阶段实现整体灯光智能控制功能；

PLC-BUS技术的灯光智能控制的典型应用：

1. 调光功能——在客厅及卧室的灯可以随意调节亮度，创造温馨生活情调；

2. 照明场景——在玄关、客厅及卧室，创造 “离家”、“回家”、“会客”、“影院”等灯光电器场景，提供节能、环保、方便、舒适、浪漫的生活方式； [page]

3. 远程控制——上班途中，想起忘了关家里的灯啦，打个电话就全关啦；

4. 遥控功能——在客厅及卧室，用遥控器遥控管理所有楼上楼下的灯光；

5. 定时控制——可设置门厅、走廊灯的定时开关，节能且方便；

6. 电脑控制——在书房上网或玩游戏的同时，可以随意控制所有灯光；

7. 集中控制——在任何插座上，即插即控最常用的灯光；

3、PLC-BUS技术的电器智能控制

PLC-BUS技术的电器智能控制功能简介：

1、 可实现电器电源开关的智能控制（例如：热水器、电饭煲等）；

2、 可学习红外家电指令，实现对红外家电的各种智能化控制
（例如：空调、DVD等）；

3、 即插即用、无需对现有家电进行改造，只要插上相应的接收型控制器即可；

4、 可以实现对电动窗帘的各种智能控制；

5、 可以实现对有源音响或功放的各种智能控制；

6、 实现用电话远程控制器远程控制家电；

遥控器遥控所有家电；
定时控制器定时开关家电；
电脑控制器轻松控制家电；
集中控制器集中控制家电；

7、 双向通信，电器开关状态查询功能；

8、 运用PLC-BUS载波技术，无需布线，即插即接即用；

9、 超强稳定信号，无需安装任何阻波器及中继器，信号可靠性达99.95% ；

10、可按需积木式选配产品，分阶段实现整体电器智能控制功能；

PLC-BUS技术的电器智能控制典型应用：

1. 电源控制——即插即接即控所有电器电源开关，方便，快捷；

2. 红外控制——智能学习红外家电遥控指令，一个遥控器同时控制多种红外家电；可对红外家电进行远程、定时、集中、无线遥控、电脑控制等智能控制；

3. 电器场景——在玄关、客厅及卧室，创造 “离家”、“回家”、“会客”、“影院”等灯光电器场景，提供舒适、方便的生活方式；

4. 远程控制——下班前，提前把电饭煲、热水器或空调开启，回家马上享受；

5. 遥控功能——在客厅及卧室，用遥控器遥控管理所有楼上楼下的灯光和电器；

6. 定时控制——可设置定时开关饮水机、排风系统，节能且省心；出差前，设置定时开关灯光及家电的效果，创造虚拟有人在家场景，防小偷；

7. 电脑控制——在书房上网或玩游戏的同时，可以随意控制所有灯光或家电；

8. 集中控制——在任何插座上，即插即控最常用的灯光及家电；

9. 电动窗帘——安装于客厅或卧室，可对窗帘进行定时开关、无线遥控等各种控制；

10. 背景音响——在主卫或厨房，用遥控器直接控制有源音响或功放，并调节音量大小；

4、PLC-BUS技术的智能安防控制

PLC-BUS技术的智能安防控制功能简介：

1、室内防盗、防劫、防火、防燃气泄漏以及紧急救助等全方位安全防范功能；

2、16路有线防区，16无线防区，让性能更稳定、安全更有保障；

3、5个用户密码，满足用户个性化隐私需要；

4、1个防劫持密码，更具人性化周全设计，充分保障人身安全；

5、可预设5路报警电话，当防区出现险情，可让更多家人掌握家庭安全信息，大大提高安全信息传达的成功率；

6、集成电话远程控制、定时控制、集中控制、无线接收等智能灯光电器控制功能，在保障安全生活的同时，让生活更舒适与智能；

7、年月日时间显示、室内温度显示、录音留言功能；更显家居生活人性化设计理念；

8、双向通信，灯光电器开关状态查询功能；

9、运用PLC-BUS载波技术，无需布线，即插即接即用；无线主机，可搬迁重装；

10、超强稳定信号，无需安装任何阻波器及中继器，信号可靠性达99.95% ；

PLC-BUS技术的智能安防控制的典型应用：

1. 无线安防主机——可挂门厅口或客厅茶几上，集成远程、定时、集中控制灯光和家电的功能，主机介面可按键集中控制所有灯和电器；紧急求助按键功能；给家人录音留言；年月日、温度显示功能；充分体现家居设计理念；

2. 无线安防遥控——随身携带，可控制2路灯或电器；实现“离家、在家、休息”布撤防功能；

3. 无线红外探头——安装于门厅、楼道等公共区域，探测室内物体或人的移动并报警；

4. 无线红外幕帘——安装于窗口内墙20厘米处，探测物体或人破窗而入并报警；

5. 无线烟雾报警——安装于客厅、厨房等火灾易发处屋层顶部，探测火灾险情并报警；

6. 无线门磁报警——安装于大门或窗门上，探测物体或人撬门而入并报警；

7. 煤气泄漏报警——安装于厨房等煤气易漏处，探测煤气泄漏险情并报警；

8. 紧急求助报警——出现险情，遥控紧急求助报警功能；

9. 有线探头报警——留有16路485接口，可接相应有线探头报警，保障大范围安全；

五、PLC-BUS的产品种类

PLC-BUS技术的智能家居产品主要分为三大类产品；

发射器系列：

主要作用：通过现有的电力线来发射PLC-BUS控制信号并让信号在电力线网上广播式的传播。

接收器系列：

主要作用：接收来自电力线网上的PLC-BUS控制信号，并进行地址码核对，如果确认控制信号的地址码跟本接收器地址码一致。则执行控制信号里的控制指令，对相应的灯或电器进行开关、调光、全开全关等控制。

系统配套系列：

主要作用：主要是保障系统正常工作的辅助设备，包括三相电用的三相耦合器、X10和PLC －Bus信号互通的信号转换器、安装调试用的信号综合分析仪等。