摘要：本文针对智能家居结构设计相关内容展开分析，结合嵌入式智能控制节点设计要点，内容包括硬件结构设计、软件结构设计等，通过研究协议处理模块、接口处理模块、驱动程序设计、服务器应用程序等web服务器设计要点，其目的在于提高电力线载波通信技术应用效果，营造更加舒适的生活环境。
关键词：电力线载波通信技术;可视对讲系统;智能照明系统
随着智能住宅小区的兴起，家居控制的智能化已成为实现智能住宅小区的关键。在智能家居系统的构建中，电力线载波通信技术具备良好的应用价值，通过梳理该技术在应用中需要注意的内容，对于优化智能家居系统内容，提高信息传递时效性有着积极的意义。
1智能家居结构设计探讨
在智能家居结构设计中，其涉及到了迎驾系统、可视对讲系统、智能情景系统、智能家电系统、智能照明系统、智能窗帘系统、智能门锁系统、智能安防系统、智能环境系统等内容。在电力线载波通信技术辅助下，智能家居结构包括以下几个层次：第一，数据层，基于通信技术可以与手机APP联动，提高手机APP与智能系统之间的信息交互频率，提高所整理数据的完整性。第二，传输层，基于电力线载波通信技术建立信息传递平台，加快数据信息的采集速度。第三，控制层，工作内容为下达操作指令、接收反馈信息、进行数据信息整合、数据存储等。第四，应用层，搭建人机交互平台，了解智能家居系统目前运行情况，基于通信技术在情景面板上下达相应指令，以满足相应的操作要求。
2嵌入式智能控制节点设计
2.1硬件结构设计
在硬件结构设计中，其内容包括以下几部分：第一，智能网关，其主要由以下几部分构成：①MCU中心计算和控制单元;②网口电路，负责连接网络与服务器通信;③串口电路，负责与 PC 通信进行参数设置;④载波电路，负责与家庭内所有智能插座通信;⑤时钟和电源电路提供整体时钟和电源支持;⑥存储单元，对必要参数的存储。第二，智能插座，其主要由以下几部分构成：①MCU中心计算和控制单元并与外部计量电路提供计量功能;②磁保持继电器控制电路，对用电器的通断进行控制;③串口电路与PC通信设置插座的唯一ID并保存到存储单元;④载波电路，主要负责和智能网关进行通信;⑤较表电路，主要工作是对外界供给较表接口，从而提高计量结果的准确性;⑥时钟与电源电路，主要工作是确保系统时钟统一性，稳定系统电路供给环境。
2.2软件结构设计
在软件结构设计环节，其内容包括以下几部分：（1）主机控制器程序设计，在智能家居系统设计中，会使用电力线载波通信技术来完成多机通信，在该通信模式下其帧长为10，涉及到一个起始位、一个终止位和八个数据位。同时其通讯协议也保持较强兼容性，以满足多元信息传递要求。而注浆控制器在运行中则使用矩阵式扫描来识别按键信息，并对信息进行整合与存储，以满足后续处理要求。（2）从机控制器程序设计，在智能家居系统运行期间，需要提高数据接收/传递过程的时效性，以满足后续的应用需求。在从机控制器的运行中，多采用中断方式来进行数据接收，而控制器在接收到信息之后，也会对数据IP地址准确性进行校核，若数据IP地址和本机地址不同，那么会舍弃数据继续接收下一组数据，一直到相同IP地址数据后，对于指令动作进行判断和执行，提高执行结果的准确性。
3 web服务器设计
3.1协议处理模块
在协议处理模块的处理中，为了契合电力线载波通信技术运行要求，会配置通信控制器，其主要采用了Harvard结构，此类结构在应用中，可以将采集数据直接存储到对应空间中，这样运行指令提取和运输时，可以对通道进行重叠处理，提高指令传递过程的时效性。同时协议处理模块在应用中，也需要具备高效的计算能力，这样也可以进一步提升I/O控制过程的灵活性，而且数据操作过程的高效性也可以得到有效提升。另外，在模块应用中也会搭建“虚写令牌传递机制”，拥有令牌的一方，具备了对数据总线进行综合控制的直属权，从而提升数据传递过程的高效性[1]。
3.2接口处理模块
在接口处理模块的设计中，其包括了Lon网接口与以太网接口模块两部分，以太网接口模块为例，该模块在应用中，其主要由以太网控制器、耦合隔离滤波器等结构组成，为了满足信息传递要求，所设置的接口种类有8位和16位。在web服务器当中，芯片复位处理后其工作方式会默认为I/O连接，而基址则设置为300H。同时web服务器当中也设计了多种寄存器，主要工作内容包括信息初始化发送、信息状态控制、帧位置存储等。另外，在系应用中，也会将寄存器和控制器关联在一切，搭配着引脚、数据线来连接以太网，以满足相应的使用需求[2]。
3.3驱动程序设计
在web服务器设计过程中，也需要做好驱动程序设计工作。基于以太網的接口程序，在应用中会将其作为关联因特网的基础物理网络。并且在应用中，以太网也承担着重要的信息传输任务，因此在应用中做好以太网接口驱动程序设计，也是实现因特网顺利接入的基础条件。在具体实践中，以太网驱动程度主要服务于系统工作状态监督，用于数据的收发处理。为了提高数据传输效率，也会基于地址或数据口读写来进行加快信息收发速度，从而提高智能家居系统信息传输过程的时效性，提升系统工作状态的稳定性[3]。
3.4服务器应用程序
在服务器应用程序的设计中，除了采用B/S访问模式外，也融入了C/S访问模式，以营造良好智能家居系统运营环境。从服务器应用程序来看，也需注意以下几点：第一，利用套接字编程，在此背景下可以确保服务器程序能够在客户端保持稳定运行状态，同时可以利用手机APP、网页来实时展示数据，便于后续分析工作的顺利进行。第二，在系统应用中，使用web服务器来关联其他结构，并用于web文件的存储。用户需要进行信web服务器和浏览器交互时，会使用HTTP协议来对资源进行快速定位，随后利用人机交互界面进行展示，提高查找结果的有效性[4]。
结束语
综上所述，在智能家居系统的搭建中，电力线载波通信技术具备了良好的应用价值。技术在应用中可以实现系统各设备之间的有序连接，提升信息交互的时效性，而且也能够降低信息传输过程的容错率，提升所传输信息的实用价值。
参考文献
[1]路勇，王毅峰.基于电力线载波技术的智能家居系统研究[J].深圳职业技术学院学报，2020，19（05）：19-22.
[2]王艺琦. 基于电力线通信技术的家庭安全与健康监护的研究[D].北京邮电大学，2017.
[3]张晓晖.基于PLC技术的智能家居控制系统设计分析[J].科技展望，2016，26（21）：13.
[4]刘夏澍.基于电力线载波通信的家居控制智能化系统[J].数字技术与应用，2016（01）：21+256.