基于Android和電力載波的智能樓宇遠程監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、隨著通信技術(shù)的日新月異，信息這一領(lǐng)域已經(jīng)涉及到人們生活的各個方面。目前主要的通信方式分為兩大類:無線通信方式和有線通信方式[1]。在智能樓宇實現(xiàn)其智能控制的應(yīng)用中，傳統(tǒng)的、最具有代表性的通信方式主要是采取網(wǎng)線連接或者無線WiFi來實現(xiàn)智能樓宇內(nèi)部通信。前者需要大量的網(wǎng)線，成本較高，且會破壞建筑原本結(jié)構(gòu);后者信號容易受到障礙物的干擾，且也需要高昂的組網(wǎng)費用。因此，如何降低通信成本，并且能夠保護建筑的原本結(jié)構(gòu)不受損壞，是通信領(lǐng)域上一個值得研

2、究的問題。
　　針對這一問題，國內(nèi)外研究人士提出利用現(xiàn)有的比較健全的電網(wǎng)作為通信網(wǎng)，采用電力線作為信號的傳輸媒介[2]，該技術(shù)被稱之為“電力線載波通信技術(shù)(Power LineCommunication，簡稱PLC)”。然而，由于電力網(wǎng)建設(shè)初衷并非為了傳輸信號，電力線分布不均勻，易受環(huán)境因素影響，導致電力線載波通信信道復(fù)雜、噪聲干擾大、可靠性低[3]。因此如何實現(xiàn)較為穩(wěn)定可靠的電力載波通信，減少干擾和降低傳輸過程中的數(shù)據(jù)包的丟失率

3、，提高通信的可靠性是當前電力載波技術(shù)面臨的一大難題。
　　針對這一難題，一方面，本論文考慮到電力線上的強干擾，如果在太長距離情況下全程使用電力線實現(xiàn)通信必然會產(chǎn)生很大的誤差。由于GSM覆蓋面廣且通信穩(wěn)定的特性，因此本系統(tǒng)在電力線載波通信的基礎(chǔ)上結(jié)合了GSM無線通信技術(shù)，在擴大通信距離的同時又能夠通過減少電力線載波通信距離來降低干擾，且保護了建筑物的原本結(jié)構(gòu)。另一方面，減少電力線上干擾、提高可靠性可以從兩個方面入手，一個是物理層，此

4、方面的研究已經(jīng)比較成熟，另一個是網(wǎng)絡(luò)層，即算法和通信協(xié)議。本論文主要從網(wǎng)絡(luò)層出發(fā)，采用蟻群算法進行路徑優(yōu)化，尋找最優(yōu)路徑，來減少數(shù)據(jù)包的丟失，提高通信的可靠性。
　　基于此，本論文設(shè)計開發(fā)了一套基于Android和電力載波的智能樓宇遠程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)大體上可以分為監(jiān)控端、集中器和終端三大部分。其中，為了完善系統(tǒng)和方便用戶，本系統(tǒng)監(jiān)控端設(shè)有兩個:PC監(jiān)控端和手機監(jiān)控端，旨在在長距離情況下可以使用手機端隨時隨地地進行監(jiān)控，而在短距離

5、下，為減少通信成本，也可以使用PC端進行監(jiān)控。集中器和終端的控制核心均采用ATMEL系列單片機。集中器是本系統(tǒng)的中心樞紐，上與PC端通過串口線通信、與手機端通過GSM網(wǎng)絡(luò)通信，下與終端通過電力線載波通信。終端是本系統(tǒng)的直接執(zhí)行者，通過控制繼電器、溫度傳感器等模塊來實現(xiàn)對電器設(shè)備的工作狀態(tài)的控制和信息的采集。該基于Android和電力載波的智能樓宇遠程監(jiān)控系統(tǒng)目前已開發(fā)完成，系統(tǒng)達到了預(yù)期的要求，并且在多個樓宇得到應(yīng)用，現(xiàn)場的運行情況良好