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监控各自家居的环境安全，这就需要一种远程的、可实时监控的智能家居系统。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监控系统。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，实现用户远程监控各自家居环境的目的。

　　1、智能家居远程监控系统的主要构成及功能

　　远程监控是指远端的监控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环境上的限制，实现集中和高层监控，最终实现生产资源和社会资源的优化配置。而智能家居远程监控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环境进行实时监测和控制的系统。

　　智能家居远程监控系统主要包括： 控制主机、智能家居监控子系统和远程网络监控系统。

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

　　智能家居远程监控系统主要实现以下功能：

　　(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：系统通过家中视频监控器、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监控。

　　(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监控，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。

　　2、可编程序控制器 PLC概述

　　可编程序控制器 PLC 是一类专门用于自动控制的计算机，它采用直面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。

　　2.1 PLC 系统 I / O 分配表

　　2.2 PLC 接线图

　　3、智能家居远程监控系统构架

　　3.1 系统框架

　　本文基于可编程序控制器( PLC) 设计了一套智能家居远程控制系统。该系统整体框架如图 2 所示。

　　图 2 基于 PLC 的智能家居远程监控系统框架该系统涉及三个主要模块，分别是智能家居监控子系统模块、控制主机模块和远程网络监控模块。

　　智能家居监控子系统模块包括智能照明、家电控制、窗帘控制、视频监控、电锁门禁、防盗报警、空调控制、烟雾监控等。

　　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; 烟雾监控主要通过读取烟雾传感器产生的模拟信号，来分析室内的空气环境，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。

　　视频监控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，实现远程监控人员的安全功能。

　　在此模块中有众多传感器、摄像头和控制器的应用，将其输出端与 PLC 输入端相连，通过编写 PLC 程序可实现众多子系统的信息传输、分析，下达指令等控制功能，实现家居智能化。

　　控制主机采用上述可编程序控制器( PLC) ，其是智能家居系统的控制核心，担任着信息收集、分析、处理，指令控制的任务。远程网络模块主要为实现用户远程监控自身家居的环境状况功能，这将在下文中陈述。

　　依据系统框架图可以看出，首先家居中监控采集到的各个子系统的信息传输到控制主机PLC 中。之后控制主机 PLC 依据采集到的信息，通过程序的分析处理，得出家居中各种环境的状况信息。

　　在此过程中，用户可对主机进行控制，实现自己对家居中环境、设施所想传达的指令。

　　最后主机中得出的信息可以通过网络或移动通信( GSM) 远程传达到用户面前，用户可通过远程终端实时得到家居中的信息，通过网上系统可对家居中控制主机下达指令，实现远程监控目的。

　　图 2 给出了防盗报警系统模块电路图，其他系统电路连接可以此为例。

　　3.2 智能家居远程监控模块

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

　　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)

　　采用异步传输串口通讯方式进行数据传输。PLC 可将家居系统的信息通过短信息的形式发送到用户手机; 与此同时，用户也可通过手机短信息将指令传输到 PLC，PLC 通过短信息内容控制各个智能家居子系统模块，实现远程监控功能。

　　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。

　　在此过程中，用户通过网络系统访问自身家居的 IP 地址，得到家居中采集的各项数据，得出家居中各个子系统的运行情况，输入命令控制 PLC 控制器实现远程访问和监控智能家居系统功能的目的。

　　 结 语

　　本文中设计的智能家居远程监控系统充分应用了时下成熟的 PLC 技术、互联网通信技术和手机移动通信技术，结合家居中各个子系统项，实现了用户远程操控自身家居中各项应用功能，实现了家居的智能化、远程化、多元化的监控管理。

　　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、集中快捷的监控管理家居环境，构建一个舒适安全的生活环境。本文仅给出了智能家居远程监控系统的框架，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。

本文来源于《自动化与仪器仪表》，由千家智客整理