智能电表PLC调制解调器方案选择

    智能电网是一个庞大系统,涉及电力、通信及应用等多个层次,以及局域网(LAN)和广域网(WAN)等不同网络类型。其中,LAN连接家庭或建筑物内不同类型的智能电表到数据集中器(concentrator)。就这一段的网络连接而言,通常它们对通信速率的要求不高,最主要的考虑因素是降低成本。常见的通信方式有无线射频网络、有线电力线载波(PLC)或电力线宽带(BPL)等。具体采用何种通信方式,需要考虑各国电网实际状况等因素,同时,最先试行国家的做法也会提供借鉴意义。

    例如,在欧洲能源市场有重要影响力的法国电力(Electricité de France, EDF),于2009年中启动了当前世界上最大的智能电表项目Linky,计划到2017年在法国部署3500万个智能电表。这个项目为智能电表到数据集中器之间的通信选择了PLC技术,然后再利用通用分组无线业务(GPRS)技术将数据传送到该公司的数据中心。考虑到中国的智能电网仍在试点阶段,法国ERDF的选择对中国具有借鉴意义。

PLC调制技术的选择
    虽然PLC技术提供了一种低成本的选择,但电力线的初衷并不是用于通信,故在应用PLC通信时也面临一些挑战。特别是设计人员需要密切注意会出现的信号衰减和噪声问题,反之也要求复杂的收发器技术。

    为了抑制由噪声导致的信号衰减,降低误码率,并改善频率效率,有必要利用适合的信号调制技术。实际上,电力机构在部署智能电表抄表系统时,主要有三种调制方式,分别是正交频分复用(OFDM)、相移键控(PSK)和扩频型频移键控(S-FSK)。

    OFDM的理论带宽较高,但实际上在低压网络的噪声条件下会损失很大一部分带宽,而且OFDM的应用成本较高,工作时还消耗可观的电能。PSK调制技术的应用成本很低,但不是特别可靠,性能会受到相位噪声影响,而且无法充分覆盖较长距离。相比较而言,虽然S-FSK的数据率比OFDM低,但更胜任智能电表应用。这种调制技术能实现可靠的通信,同时应用成本更低,消耗的电能也更少。因此,就当前的智能电网PLC应用而言,复杂度低、商用潜力更大及有可靠现场应用记录的S-FSK调制技术无疑是更适合的选择。

    实际上,法国ERDF的Linky项目规范中,物理层参考规范是IEC61334-5-1/EN50065,其中规定的调制技术就是S-FSK,通信频率为标记频率(mark frequency, Fm) 63.3 kHz和空频(space frequency, Fs) 74 kHz,传输速率2.4 Kbps,并与50 Hz电气网络频率物理同步。

安森美半导体PLC调制解调器的优势
   
安森美半导体的AMIS-49587是一款高集成度、符合标准的低功率PLC方案,支持PLC现场部署要求的4种不同模式,如NO_CONFIG、MASTER(集中器)、SLAVE(电表)和SPY(给测试人员的原始数据),适合智能电表以及智能街灯和智能插座等应用。与早前推出的AMIS-30585相比,AMIS-49587支持2.4 kb的更高半双工可调节通信速率,符合诸如ERDF规范这样的市场新要求,目前已经获得法国原始设备制造商(OEM)的先期使用,在中国也已获得数家电表客户的选用。两款器件引脚对引脚兼容。

    AMIS-49587符合IEC61334-5-1标准,基于ARM7TDMI处理器内核,同时包含物理接口收发器(PHY)和媒体访问控制器(MAC)层,使其以单芯片方案结合了模拟调制解调器前端和数字后处理功能,而大多数竞争方案需要复杂的嵌入式软件来执行与AMIS-49587相同的功能。设计人员使用AMIS-49587调制解调器,能在不到一个季度的时间内开发出全套互操作PLC方案,还可降低开发及应用成本。基于AMIS-49587的调制解调器方案仅使用2个芯片(另一个为NCS5650 2A PLC线路驱动器),外加16个电阻、17个电容、2个二极管、1个晶体和1个脉冲变压器,总元件数量为39个。

    此外,AMIS-49587采用S-FSK调制技术,结合高分辨率的滤波算法,配以自动可信值/中继器(repeater)功能,提供基于长距离电力线的高可靠性数据通信。通信误差比其它可选及现有方案更低。该器件凭借板载低抖动锁相环(PLL)与交流主电源(mains)信号同步。由于包含16位分辨率的模拟前端,使器件具有极优的噪声免疫性和极高的接收灵敏度。

    AMIS-49587的易用性也很突出。由于内嵌协议处理功能,使设计人员无需涉及PHY和MAC协定传输细节问题,节省50%的软件开发耗费。通过串行接口直接连接到用户主微控制器(MCU)。

    AMIS-49587同时兼容于单相和多相电表。此外,其能耗也比基于数字信号处理器(DSP)的方案更低,适合智能电表至集中器的PLC通信应用。安森美半导体还提供评估套件AMIS49587EVK,内含2个PLC调制解调器,用于在客户端与服务器端之间配置通信;还包含开源图形用户界面,用于配置端到端通信。

安森美半导体为智能电表应用提供完整方案
    除了上述通信应用的PLC调制解调器和线路驱动器方案,安森美半导体还提供电源管理、测量和存储等关键功能的智能电表解决方案。如电源管理模块,NCP1014、NCP1015等AC-DC转换器,LM2596、NCP3063和CS51411等DC-DC转换器,MC78L05、MC7805、CAT6217和CAT6219等低压降(LDO)稳压器,以及NTMFS4823等中压及高压FET。此外,还有EEPROM、SDRM等存储器,以及ESD/TVS、SIM卡接口、逻辑、USB保护、监控、I/O扩展、时钟和温度传感器等。

家庭影院入门必备——选购指南

    打开家庭影院,在自己的悠闲时光中看电视、看电影、看演唱会、听流行音乐、玩游戏,体验声音、图像带来的有如身临其境的感受,那种满足感、成就感是无法以言语所能形容的。

     很多用户朋友一直认为家庭影院是奢侈品而望而却步,然而事实上对于绝大多数非发烧友用户而言,家庭影院早就不是“王谢堂前燕”,而正欲飞入“寻常百姓家”。 如果你既不打算拥有一个专门的视听室,又不是那么的什么都非要追求极品不可,只是希望满足一下作为一个影音爱好者的视听需求,那么2千-2万元左右的家庭影院仍然有很多不错的选择。家庭影院目前并非像手机一样普及,因而选购时也有众多消费者不太熟悉的注意事项,因此作为普通消费者,选购时需要了解的基础知识和较为实用的注意事项。

    什么是家庭影院?

    家庭影院是指在家庭环境中营造影院效果的家庭影音播放系统。家庭影院播放系统主要包括四大部分组成,分别为音视频播放机、AV功放、音箱系统、视频设备。

    DVD机是现在最普及也是组成家庭影院播放系统的基本音视频播放机配置;AV功放泛指多声道功率放大器,最基本也要支持杜比AC-3解码和DTS解码,也就是俗称的双解码,当然还有更高级的THX功放等。最基本的音箱系统为5.1声道,5是指一对主音箱、一对环绕音箱、一只中置音箱五件,0.1是指一只超低音音箱。目前家庭影院中视频系统主要有平板电视与投影机两种。

HI-FI音响与AV家庭影院的区别?

    HI-FI是高保真双声道音响,AV是多声道影院音响? HI-FI音响与AV音响的追求完全不同:HI-FI音响是由两个音箱组成,这种音箱都具有音乐还原能力和声音效果,不具有声音渲染能力,可以保证比较高的声音真实回放;AV音响一般多是由几个音箱构成,这些音箱包括了卫星环绕箱和重低音效果箱,这些音箱与HI-FI音箱相比,更注重音箱的功率、频响、失真效果要求等指标。除了这些以外,AV音箱更注重多音箱之间的协同配合效果,而HI-FI音箱则是与AV音响完全相反。

什么是卫星式音响?

    卫星式音响是家庭影院的一种,特指体积小巧的音箱系统,如BOSE的家用音响、先锋的迷你音效王等。

选购家庭影院的方向?

    第一, 品牌与产品品质是家庭影院系统的关键。如果感受不到逼真的画面、优美的声音,影音产品价值何在?

    第二, 精心的搭配十分重要。由于家庭影院是一个完整的影音系统,因此家庭影院的效果也取决于总体的配置,某一部分产品的性能质量差,会使总体效果变差。到目前为止,能完整推出全套高素质影音系统的专业品牌还为数不多。

    第三, 家庭影院需要配备相应的接口才能物尽其用,目前USB接口、HDMI接口是家庭影院选购必备。通过USB接口读取下载的MP3音乐、DIVX电影、图片简单方便。HDMI接口更是目前国际上最先进的数字电视接口标准,又称为高清数字多媒体接口。HDMI接口仅用一条数据线就能接驳1080p/1080i/720p等高清晰数字信号,使声音和图像真正实现从数字到数字的传输。

    第四, 什么才是好的声音效果?家庭影院和音响是一种心理暗示消费,是感官需求,对系统的要求与各人的文化、观念、经历、环境等有很大的关系。此外大多数人的听音需求有一个变化过程。一般而言刚刚接触音响喜欢那种火爆、明亮的声音,不如此就觉得不是好音响,但是多数人仔细听一个月左右,甚至更短的时间内,对声音的需求就会发生变化。那么这种声音是什么特点呢?简单说就是真正听着悦耳、舒适,低频有力而干净,高频适度而清晰,声音的中频部分饱满,长时间聆听而不烦躁。

    第五, 套装家庭影院声音如何?专业品牌“套装家庭影院系统”是一种随着电子技术的发展,经过资深从业数十年的专业设计师充分应用科技手段精心设计、并量产化的影音大餐,对于大多数的用户来说,由于“套装家庭影院系统” 能播放出使人惊讶的宽广声音、尺寸紧凑、价格相对合理、安装灵活、在操作上较为方便,功能性也比较齐全,所以近年来特别流行。可以放在架子、壁柜、电视机上,或是挂在墙上,可以更好的和液晶电视、等离子电视配合。

    要说明的是,家庭影院套装和HI-FI音响系统并不完全一样,HI-FI音响系统以解析力出众、音色纯美、音乐表现力丰富著称,一般是两个音箱;家庭影院套装要求能轻易回放大动态范围的声音,低频有力度、声场强大,至少有四只以上的音箱。二者各有千秋,不能互相代替、混淆。

选购家庭影院要考虑的重要因素?

    第一, 使用场合。是客厅、卧室、书房,还是专门的试听室?不同的环境对器材的要求是不一样的,开放与封闭的空间影音效果也完全不同,这是首先我们得要考虑的。如是家人的公共活动区域则以时尚、简捷的系统为宜,独立空间则可尽情发挥,以发烧级的组合搭配为佳。遮光好的可以考虑大画面投影,而明亮环境则只有大尺寸电视可选了。

    第二, 面积大小。视听面积大小与器材的如何选择和搭配关系密切?小房间最好不要用大音箱,大房间也别用小小的液晶电视,这是选配器材的基本常识。

    第三, 预算。实际上现在2千-2万元左右的家庭影院仍然有很多不错的选择,完全可以根据经济情况轻松选择。

    第四, 其他的有无预埋线材、调试音质问题、音响与装修的搭配问题。随着音响企业的技术进步和选择的多样话基本可以不用担忧。

专家揭露5种坚决不能买的音箱

    由于IT卖场内,音箱产品鱼龙混杂,许多网友都无所适从,不知如何辨别其品质优劣,为解决网友这方面的忧虑,特为给网友分析下哪几类音箱是坚决不能买的。

一、没有3C认证标志的不能买

    3C认证是”China Compulsory Certification”的缩写,既“中国强制性产品认证”。它是我国政府为保护消费者人身安全和国家安全、加强产品质量管理、依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。是我国政府按照世贸组织有关协议和国际通行规则,为保护广大消费者人身和动植物生命安全,保护环境、保护国家安全,依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。凡列入强制性产品认证目录内的产品,必须经国家指定的认证机构认证合格,取得相关证书并加施认证标志后,方能出厂、进口、销售和在经营服务场所使用。

    3C标志一般贴在产品表面,或通过模压压在产品上,仔细看会发现多个小菱形的“CCC”暗记。每个3C标志后面都有一个随机码,每个随机码都有对应的厂家及产品。认证标志发放管理中心在发放强制性产品认证标志时,已将该编码对应的产品输入计算机数据库中,消费者可通过国家认监委强制性产品认证标志防伪查询系统对编码进行查询。


3C认证标志

    强制性产品认证制度于2002年8月1日起实施,其中音箱被归类为“音视频设备”类,是第一批被列入3C目录内的产品。所以你想要购买的音箱如若没有3C认证标志,那您要考虑一下了,因为申请3C认证厂家需提供生产厂的组织结构图、申请认证产品工艺流程图、例行检验用关键仪器设备、产品总装图、电气原理图,许多小厂可能就工人在作坊里装配,不具备申请条件,即使有的能申请到认证资格也未必能过的了严格的测试环节,所以很多小作坊干脆绕过认证直接上市。

    这些黑音箱售价低廉、利润丰厚,很多JS也乐意销售这些黑音箱,所以市面上这类音箱还是很多的,作为消费者在选购时一定要多加留心,没有3C认证标志的坚决不要购买。

二、抄袭热销产品外观的不能买

    一款音箱从外观模具到发声单元的设计要耗费大量人力、物力、财力,国内市场音箱品牌大大小小几千家,真正有实力和经费搞研发的就那么几家,多数厂家都没有足够的收益用以支持巨额的研发费用,再加之从上而下的模仿借鉴风气,所以国内多数厂家都在模仿。


漫步者被模仿的多款热销音箱

    多年的模仿经验告诉我们,模仿只能是模仿躯壳,产品的内在品质是模仿不来的。首先是技术层面,没有的专业技术人员,音箱的调校无法进行;没有专业的设备,装配精度达不到原产品的精度,关键部件无法生产只能用劣质产品代替。再者,大厂的销量是小厂无法比拟的,销量大随带来的元件采购量也大,大批量的采购那么元件单价也随之下降,可市场上模仿品比原产品价格普遍低很多,和大厂的利润比较,这个差距也太大了,这些厂家要想获利只能是在消费者看不见的内部下手,采用更薄的板材、更差的扬声器、廉价的功放、运放芯片、变压器……

    所以此类音箱,消费者也不能购买,自己用还是不要考虑模仿货,100多都花了不如再多花一点钱买个正品,买东西图个放心和舒心。

三、底噪大、音色失真的不能买

    多媒体音箱不能指望他有HIFI音箱那么出色的音质表现,但音质肯定是消费者的第一诉求,所以购买时一定要观察所购音箱的底噪与音调失真度。


没人愿意听音乐时表情像姚明这样痛苦吧

    底噪主要来自音箱功放自身的电磁干扰,任何音箱产品都有或大或小的底噪,网友选购时主要考虑所选音箱的底噪是否严重影响了音质和平时的听音。一般厂家,都会在说明书或者音箱背面标明信噪比,信噪比越大底噪就越小,一般信噪比大于80dB就很难在中等聆听距离下听到底噪了,网友在选购时根据你所需摆放的音箱位置选择一个合适的试听位置进行试听。

    很多年轻网友对摇滚金属类音乐比较热衷,所以在选购音箱时对音箱的低频表现比较重视,需要量感足下潜度高的音箱没错,但是不要再选购时被商家引入误区。很多商家会用低频特别强烈的DJ舞曲进行试音,这时经验不足的网友要拿出自己的MP3或者CD上去仔细试听,调节一下高低音增益旋钮,在中间位置时,听低音表现是否浑浊,高音听是否尖锐刺耳。如果,低音浑浊不堪,高音刺耳,有破音这样的音箱坚决不能购买。

四、虚标功率的不能买

    许多用户都有一种认识误区,认为音箱的功率越大,音质越好,不可否认,音箱的储备功率充足,对于提升音箱的动态控制力是很有帮助的,但音质是一个综合体,不能简单的将大功率和好音质划等号。用户要根据自己房间的大小和听音的风格不同选择合适的功率,量力而行,不要盲目追求大功率。一般10平方米左右的房间,采用6W-10W的音箱就足够常规用途了。


惠威大功率的代表

    另外,市售的某些音箱,标注的功率很高,其实那是不考虑失真情况的最大输出功率,也叫峰值功率(PMPO功率,也被戏称为“JS功率”),峰值功率维持的时间极短,多媒体音箱根本不可能在那种状态下工作。真正应该标注的是额定功率,但一款音箱的额定功率只有峰值功率的1/5甚至1/8,换算下来,一款标注50W×2的音箱,实际有效功率仅为10多瓦,这一点也是一个理性消费者必须知道的。

五、重量过轻的音箱不能买

    一部好的音箱音箱有很多重量级部件构成,没有一定重量的音箱的音质也是很难保证的,其中原因分析如下:

    外壳——音箱的箱体材料有很多种大致可分为木箱体和塑料箱体两种,当然还有部分采用金属箱体,但无论采用何种箱体都必须要采用密度大的材料,密度大质量大的材料不易随声波震动。如果箱体材料不过关,发声时箱体震动与声波产生驻波,那么对于音质表现会有很大的影响。


山寨音响内部构造,这样的结构当然很轻

    扬声器——扬声器的构造决定了扬声器是一个重量级部件,磁铁和盆架都是很占分量的家伙。第一,主流中低端音箱的扬声器一般采用铁氧磁铁,要想获得澎湃的低频表现,必须采用较大的磁铁,这样才会取得较高的换能效果。第二,一个高强度的金属盆架是必须要有的,要想获得出色的音质表现必须尽量降低发声单元的自身震动。扬声器这个看不见的地方许多厂家都会偷工减料,采用较小的磁铁,较薄的金属盆架或者干脆用塑料材质的盆架。

    变压器——一款好音箱如果没有一个功率强劲的变压器就像法拉利装上了1.0的三缸发动机,没有变压器强劲的功率输出空有有一身功夫也使不出来,所以一个大个的变压器也是必须的。

    散热器——音箱内部集成了众多电器元件扬声器、变压器、运放芯片、电容等等,这都是发热大户,散热器的使命就是及时散出热量保证音箱的稳定运行,在金属价格暴涨的年代很难保证那些黑心厂商能够做足了散热器的功夫。

    所位网友如果您所中意的音箱前面那几个环节都过了最后不要忘了掂掂重量,如果重量不够还是再看看其他的吧,不要相信商家什么新技术新材料的谎言,几百块的东西用不了什么新材料。

PLC技术在智能电表中的应用

    智能电表是多年来人们致力于用于实现远程抄读电量和电能的智能化设备,也是构成远程自动抄表(AMR)系统的基本单元,而由智能电表组成的自动抄表系统是实现智能电网的重要一步。智能电表系统可以使电力供应商在提高服务质量的同时降低管理成本,从而帮助公共事业服务提供者和政府降低电源损耗、优化能源消耗、管理对宝贵能源的需求,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。完善的智能电表系统将极大地方便人们的日常生活,同时提高电力能源的有效分配和利用, 在建设“节能节约型”社会及“节能减排”的过程中产生巨大的商机和社会效益。

    智能电表的实现使用了以下几种主要技术:电力线载波通信(PLC)技术、专用通信线路(如RS485总线技术等)以及无线通信技术等。目前电力线载波通信技术是AMR的主流技术,因此智能电表的发展和推广将与电力线载波通信技术的发展有着紧密的关系。
    电力线载波通信系统是以电力传输线作为传输载波信号的媒介,这看起来似乎是一种便于实施并推广的方案,但是电力传输线不是理想的载波信号传输媒介。电力线对载波信号有很大的衰减,同时电力线上有很多用电装置产生的干扰,其干扰的总功率可能远远超过载波信号的功率,有时高达数百倍,因此在电力线上建立可靠的通信系统非常具有挑战意义。如果没有良好的系统设计,往往会导致通信完全失败或仅能以极低的数据传输率进行通信。

    早期的电力线载波通信技术多以分立元件和通用的集成电路芯片实现。由于当时硬件资源有限,不能利用先进数字信号处理技术来产生复杂的载波信号以及处理接收到的载波信号,更不用说在电力线上组成大规模的通信网络了,所以早期的载波通信系统多仅能实现“点对点”的简单通信以及小规模的系统。随着集成电路技术的发展,先进的电力载波技术逐渐采用专用的集成电路芯片来实现,并且从简单的专用芯片发展到具有内嵌多个CPU内核的多功能系统级芯片(SoC)。先进的载波通信芯片具有强大的计算处理能力,使得大规模通信网络的实现及管理成为可能。

    尽管实现通信技术的硬件条件及资源逐渐改善,但是由于电力线通信的特殊性,特别是中国的电力线状况的特殊性,如果没有一个良好的设计(包括数字信号处理算法以及网络系统管理等),电力线载波通信还是难以保证其性能的可靠,以及大规模的推广应用。这在十多年来中国电力线载波通信的发展历史中有所体现。以前有的技术方案低估了电力线载波通信的困难,事先未经过大量的研究分析和计算机模拟及现场实验就投入使用,还有一些技术方案则照搬用于无线通信的技术方案或者某些在国外电力线上有效的电力线通信方案。经过这十多年来的摸索以及经验教训的积累,越来越多的业内人士逐渐达成了以下几点共识:国外电力线上的有效技术在中国未必完全适用;在无线通信领域中有效的技术,未必能适用于电力线通信;一个有生命力的电力载波通信技术方案必须引入网络通信的要素。

    以上的前两点告诉我们不能机械地照搬不同区域和不同领域的技术或方案,第三点预示了电力载波通信技术发展的方向并提示我们没有网络功能的技术方案是很难大规模推广并具竞争力。今后,电力线载波技术将进一步提高集成度并降低成本,同时还会向多功能综合网络系统的方向发展,控制响应速度或通信速度将进一步得到提高,而分布式处理模式将大大加快这一进程。此外,随着各种电力线载波通信的应用的加速发展,电力线资源的共享将成为一个突出的问题,因此一种有生命力的载波通信技术与系统方案,必须还能解决与各种电力线载波通信的应用系统共享通信媒介的问题。

    瑞斯康微电子(深圳)有限公司是诸多致力于推广电力载波通信应用的公司之一。作为一个电力载波通信专用芯片的设计公司,瑞斯康微电子公司始终视其芯片和系统的使用客户的利益为第一。这个宗旨一直贯穿于整个芯片及系统的研发过程中,并延伸到芯片应用参考电路及系统的设计集成和测试、乃至批量生产和现场安装中,同时还为客户考虑了今后系统的维护和升级。目前瑞斯康微电子公司已是中国国家电网智能电表系统建设的主要电力载波芯片供应商之一。

    在芯片设计前期,瑞斯康微电子公司做了广泛的研究,借鉴了各种用于其它通信领域(如移动通信、卫星通信等)的技术利弊,充分考虑到电力线的特殊性,特别是中国电网的特殊性,结合各种先进数字信号处理技术并尽可能利用内嵌微处理器的运算能力,在抗干扰方面进行了努力,经过大量的计算机模拟分析后,最后确定比较全面的最优实现方案。在接下来的芯片设计过程中则充分发挥其前端和后端设计能力,结合合作伙伴的芯片封装和制造能力,完成了RISE3000系列芯片的设计与定型。

    瑞斯康微电子公司在通信协议的实现和完善上投入了大量的人力和物力,使此通信协议不仅与国际标准协议兼容,还针对中国电力网的特殊需求,加入了路由控制层等。这使得每一个通信终端除完成它本身的通信功能外,还可为整个网络提供通常必须由专用的路由终端来完成的服务。

    瑞斯康微电子公司的载波通信芯片除了给使用用户提供透明的网络通信通道,还为用户提供了可用于各种应用的硬件资源,包括供用户专用的内嵌微处理器、串口通信接口、足够的输入输出控制端口以及多路外部中断信号端口等。使用这些资源,用户可编写自己的应用程序,可传送数据至上位机,还可直接控制某些物理开关量或者读取外界状态量等等。

    RISE3000系列芯片是专用于智能控制网络的系列SoC,它们能利用电力线作为通信媒介,将电力线上的用电设备联成控制网络。RISE3000系列的设计符合EIA_709.1,EIA-709.2和EN50065-1等国际标准,同时增加了自动路由协议层,并以其性能优越的物理层设计及完善的网络通信协议,保证了可靠的网络通信性能。

    以RISE3501电力线载波芯片为例,它内部集成了载波通信的调制解调模块,其物理层通信速率达5.5Kbps,并且内嵌一个高速8位CPU,内置12KB-SRAM内存和64KB-FLASH闪存。此外,该器件还拥有8个软件可配置GPIO口、8个可配置复用输入输出端口以及3个16位定时器等,具有可编程BPSK调制载波频点和可编程脉宽调制(PWM)输出等功能。

    随着城市现代化进程的发展,电网智能化的趋势日益显著。除了智能电表以外,电力线载波通信技术在智能楼宇、智能家居、城市路灯智能照明等领域的应用越来越广泛,作用也越来越重要。瑞斯康微电子公司将一如既往,进一步加强与各行各业的企业和专家们的合作,继续为电力线载波通信技术在智能电表中的应用以及智能电表的进一步的推广和普及贡献它的一份力量。

感应开关在智能家居中的应用

    感应开关基于红外线技术的自动控制产品,灵敏度高,可靠性强,广泛应用于各类自动感应电器设备。它是智能家居中不可或缺的系统组成部分。人到灯亮, 自动延时关完备是本开关的主要功能。其可负载灯泡,排气扇,抽风机。感应器表面使用硬质透镜,不易压坏。

功能特点:
    1.全自动感应: 人进入其感应范围则输出高电平, 人离开感应范围则自动延时关闭高电子,输出低电平。
    2.光敏控制(可选.出厂时末设):可设置光敏控制, 白天或光线强时不感应。
    3.可重复触发:即感应输出高电平后,在延时时间段内,如果有人体在其感应范围活动,其输出将一直保持高电平,直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段, 并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。
    4.具有感应封锁时间:(默认设置:无封锁时间):感应模块在每一次感应输出后(高电平变成低电平),可以紧跟着设置一个封锁时间段,在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作,可应用于间隔探测产品:同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种子扰。(此时间可设置在零点几秒—几十秒钟)。

系统描述:
    全自动感应人到灯亮,人离灯熄。接通负载的瞬间无冲击电压.延长负载使用寿命。自动测光:应用光敏控制,光线强时不感应(也可调节)。

方案适用:
    卫生间、仓库、走廊、楼道、地下室、车库的灯光电源控制。基于红外线技术的自动控制无触点电子开关,当有人进入开关感应范围时,专用传感器探测到人体红外光谱的变化,开关自动接通负载。开关接通后,人不离开感应范围且在活动,负载能持续工作。(可调节在任意光线下工作):(约16秒——400秒):手动/自动控制 (按下按钮,开关始终接通负载:人离开后,开关自动关闭负载 处在自动感应状态):人离灯熄,亲切方便,安全节能,是高档楼房及宾馆的理想选择。

    安装工作只需要使用现有的开关和模块代替原有的普通开关即可完成, 不会增加或延长任何的施工时间,广泛适用各种楼房的楼梯过道,地下室,洗手间,消防通道,走廊等场所。红外感应开关可以用来控制各种灯具及电控设备,如输出接上蜂鸣器可做报警器用,接上照明灯可做自动照明用,接上电风扇可做自动冲风/换气用等。

特点优势分析:
    人体感应开关内置热释红外线位移探测器,当探测范围内有人活动时立即开灯,当人离开探测范围或静止不动时开始计时,延时半分钟后关灯:如果半分钟之内有人移动,它会重新计时、顺延半分钟后关灯。

    智能家居所涉及的应用范围非常广阔,与我们的生活也是密切相关,而且,智能家居的发展也会随着市场的需求,潜移默化的、一步一步的,更加全面的融入我们的生活。智能家居的最大特点就是网络化,所有系统、功能都能够直接连接、共同使用,既简单、快捷,又降低了成本。另外为满足家庭的个性化需求,智能家居的系统功能能够自由组合,以适应不同家庭的要求。

关注:智能家居中的家电应用

    目前,智能家居已是商品房建设中一项非常热门的产品,它已被越来越多的中高档楼盘、别墅豪宅等所使用,我们认为,目前智能家居系列产品按市场需求热度排列,依次为:可视对讲、智能家居报警系统、信息发布及社区服务系统、智能灯光控制系统、网络远程监控系统、智能遮阳系统、远程家电控制与空调控制系统等。这些智能系统的使用使人们真正地体验到生活在时代最前端的快乐与便捷。

如何让家电听命于我们?
    家里的电器设备很多,灯光、冰箱、空调、电脑、家庭影院……有些属于本身就带有遥控能力的,比如空调、电视机……有些是不具备遥控功能的,比如热水器、微波炉、电饭煲、冰箱……而不同的遥控设备又带有不同的遥控器,相互间又不能通用,于是家里光遥控器就有四五个。那么如何遥控不具备遥控功能的设备?以及如何让一个遥控器实现多个遥控器的功能呢?从上面的介绍我们知道,基于无线射频技术的产品是能帮我们解决这些问题的,但他们是如何实现的呢?
    智能家居无线网络主要包括了一个家庭网关以及若干个无线通讯子节点。在家庭网关上有一个无线发射模块,每个子节点上都接有一个无线网络接收模块,通过这些无线网络收发模块,数据就在网关和子节点之间进行传送。

1.家庭网关
    家庭智能网关就是家庭的一个智能化控制中心,带有嵌入式处理器和Armlinux操作系统:具有可触摸的TFT液晶显示屏(5~10英寸):有14路报警点输入和2路报警控制输出,发生警情时可通过网络或电话报警:通过网关上的无线射频模块与网络中各子节点进行通讯,实现家电控制:内置了Webserver,通过Web方式实现家电的远程控制。同时家庭网关还具有留影、留言、MP3\MP4播放功能,可方便主人进行温馨留言等。

2.无线射频无线通讯子节点
在不同的控制系统中,无线通讯子节点具有不同的功能:
·照明控制,通过无线遥控开关节点实现对灯光开关和调光的功能:
·电源控制,通过无线遥控插座实现对电器的电源进行远程控制:
·窗帘控制,通过无线窗帘控制器对电动窗帘电机进行远程控制:
·家电控制,通过无线红外转发模块对红外遥控家电进行远程控制:
·继电器输出控制,实现电动门窗、煤气阀门等I/O控制。

    普通家用或商用接收器,通常使用红外线(IF),信号收发要求直线路径,容易受外物遮挡。使用无线射频技术,信号收发不受外物遮挡,凡在系统覆盖范围内,不论任何方位或角度,接收皆准确可靠。此外,信号根据使用地区的不同,由315或434MHz无线频率传输,穿墙越壁,不受任何外物遮挡。系统在开放环境中,覆盖范围可达100米。加上无线射频耗电量低,覆盖面广,无论走到任何角落,操控都是最方便可靠、自由舒心的。

    以一所200平方米的住宅为例,室内长约30多米,因此以100米的覆盖范围计算,用户无论走到哪里,各个开关都可接收遥控器的指令,灯光总能配合您的步伐。每个遥控器、开关或调光开关皆装有无线射频发送器或接收器,因此遥控器可直接向各开关发出指令,控制预设的灯光场合,而不需接通任何电线。但是室内30m的遥控距离已经是无线射频技术的最大极限了,如果超过了这个距离,无线信号易受同频干扰,且信号减弱,这也是无线射频技术最大的一个缺陷。
无线射频控制方案

1.灯光控制
    无线射频灯光控制系统由智能面板开关和调光器组成,调光器用以发送和接收命令信号,命令通过无线电传播,而不是通过家庭的电源线路传输。每个面板开关都备有一个不同的遥控识别代码。这些代码利用19位识别技术,使接收器能准确辨别每个指令。即使邻居同时使用,也绝对不会因其遥控器干扰而发生传输错误。
    调光开关同样内置RF无线射频发射器,能独立于遥控器或移动开关之外,控制落地灯或桌灯的开关或随意调节灯光亮度。调光开关的背面还配有夹子,可自由地夹在电线或其他显眼处,不易遗失,灵活自在。减少干扰,传送或接收指令更加准确无误。

2.无线智能插座
    无线智能插座系列主要通过无线射频技术实现对非遥控电器(如热水器、电风扇等)的电源遥控,不仅为这些电器增加了无线遥控的功能,而且还最大限度地节约能源,保障安全。

3.情景遥控模式
    情景模式就是一种可以通过预先设置,并可以还原的一种特定的灯光环境。它通过锁定某个灯的开关以及灯光的明暗程度来达到某种特定的灯光环境。比如:离家或睡觉时灯光的全闭、起夜环境、娱乐环境等。情景遥控器不仅可以单独控制某个开关和插座,还可以对家中的整个照明环境进行场景控制。

4.信息家电控制
    信息家电控制是一个整合了红外控制和无线控制的多功能遥控系统。它可以控制多达五种红外设备(如:电视机、空调、DVD、功放、窗帘等)和开关、插座等无线设备。信息家电控制系统主要由信息家电控制器和各种智能遥控开关组成。信息家电控制器可以把普通红外电器的遥控器的编码通过学习的方式转存下来从而替代原有的家电遥控器。同时它本身还是无线遥控器,可以发射433.92MHz频率的控制信号,所以它可以控制这个频段的智能开关、智能插座以及无线红外转发器等。(作者:妖界之箭)