1、基于家庭能源管理的遠程可控電源插頭設Chia-HungLien,Ying-WenBai,andMing-BoLin,Member,摘要（POM 。該POM ON /OF POM 包括六個可擴展的模塊，也就是基本控制模塊，藍牙模塊， GM 模塊，以太D DA 可以輕松地通過DA 和因特網單獨地監(jiān)視家用電器。此外，通過GM 蜂窩移動電話，我關鍵- 引1/監(jiān)聽功能的2。一個ID34。（HMS要關注的問題1。例如，視頻監(jiān)視，電源控制和家用電器的管理。想象一個配備有運動，感器/傳動裝置可以被用來改善個人的生活方式，例如，當裝有運動傳感器的房屋檢測到主5 - 7。-232 -232 通信在S-23215m

2、 典型的IP 制，因此用戶無須打開電腦機箱可以方便地把它應用于任何計算機或軟件。通過使用1 個 J45 來實現nternetC在影響的服務可能比其他任何其他可供選擇的線路高得多1。C 可以用于連接如冰箱，微波爐和洗衣機等負載較輕電器。盡管C 具有巨大的潛力，但是這項技術和其商業(yè)可行F戶鏈接分布在整個房子的家用電器7。射頻可以被歸類為一個窄頻帶或擴頻。窄頻帶技術需要通過其它數字家電不間斷的空閑信道。由于每個發(fā)射機/接收機設備使用其自身的頻率F8。藍牙技術提供了一個對現有的數據網絡和外圍接口的通用橋梁和一種連接遠離固定網絡基礎設施設備的小型私人臨時組群機制。藍牙技術被設計運行在如家庭嘈雜的射頻環(huán)境

3、9。MS作為手機用戶之間一種廉價和方便的通信方法很受歡迎。因此，MS 技術是一種所有的移動網MS 研究人員正試圖把這項技術應用在目前并沒有被服務供應商覆蓋的許多不同的領域 10,。家用電源管理方法的比較見表 1 5。通過使用藍牙技術，家用電器可以被無線監(jiān)控。如圖 1 所示，用戶也可以通過 GSM 和因特網技術來遠程控制家用電器以節(jié)省能源。我們設計的無線電源控制插座模（POM，它把多個交流電源插座和六個可擴展模塊集成到一塊電源插座上，這塊插座1 牙技術同時支持點至點和點對多點連接。DA 用藍牙連接到通過藍牙網絡接通家用電器的 POM 第4 5 章提出我們的結論。WPCOM 設AC 電源插座是由一

4、個插頭的電源線的一端和另幾個插座組成的電氣設備。連接到交流WPCOM由多個交流電源插GSM模塊，以太網模塊，SD WPCOM 2。為了提供一個成本和特性不同煩人可擴展配置，我們設計了基于功能模塊機制WPCOM。表 II SR）SR 隔離。微控制器在基本控制模塊的具有四個功能：處理來自藍牙模塊和以太網模塊和來自 SD（安全數字）3。GSM 模塊是專門為使我們可以GSM 蜂窩式移動電話網絡連接到基本控制模塊而設計的。因為 GSM 可以自由的被服務供應商的 SIM 卡所支持，所以用戶可以使用他所選擇4 中給出。藍牙模塊是一個低功耗的內置高輸出天線的嵌入V2.0EDR模塊。該模塊是一 藍牙模塊提供快速

5、的臨時連接和POM 之間的自動連接。藍牙模塊完整的電路原理圖如圖5 所示。UDP 網上。從而用戶可以通過因特網來控制和監(jiān)測家用電器。完整的以太網模塊電路圖如圖6所示。ON / OFF ，我們使用電源 6電流互感器（CT ）3 T 7 所示。SD卡模塊是用來存儲家用電器的狀態(tài)和測量數據的。為了提高數據傳輸它提供了一種SD 8 所示。WPCOM 的控制流程圖如圖 9 所示。在 WPCOM 的初始模式中，為檢測 WPCOM 安裝POMDAGM態(tài)。如果系統(tǒng)收到一個命令時，它會檢查該命令是否是來自房間內 COM。如果是，微控制器接通電源的ON / OF 或根據命令發(fā)送電源的數據。如果該命令不是來自由被

6、POM 簡單的控制設基于 GSM 該POM為用戶提供了一種通過采用GSM的方法，如圖1 所示當遠程用戶通過一個GM 蜂窩式移動電話發(fā)送有控制命令的短信到 POM 的電話號碼，POM 接收它，并檢查發(fā)送者是否被允許來控制家庭網絡。然后 POM 確認短信命令格式。如果消息符合用命令格式，POM 改變家用電器的電源狀GM GM WPCOM GSM GSM 請求在 WPCOM 設置 WPCOM 3 表III 和IV 說明了可通過短消息發(fā)送的所有可能命令和命令的簡單介紹。由POMII 例1：圖10 顯示了如何獲得當前被監(jiān)視的功率讀數。消息的第一行顯示房間名稱，其。COM IV 所示。例 2：圖 11 示

7、出如何切換插座的 ON / OFF。該模板顯示插座的當前狀態(tài)，并提供用于更改設置的正確格式。 設置 socket 為“1”打開相應的插座;設置 socket 值為“0”變?yōu)橄鄳狿DA 帶藍牙的PDA 連接到插入家用電器的WPCOM 并通過藍牙網絡控器Visual Studio 2005 設計了這PDA 的控制軟持圖形用戶（GUI，從而使用戶能夠輕松控制和監(jiān)視家用電器電ONOFF。如12 所示，PDA 在顯示區(qū)域顯示每個插座的電源狀態(tài)。狀態(tài)欄顯示插在插座的任何家電產品是否在使用中。PDA 在顯WPCOM。在 PDA 等待來自 WPCOM 一個應答命令。為保證電源控制命令可以在不丟失下3 秒發(fā)送一

8、次命令。我們已經通過采用了典型的nsck 和網絡協(xié)議組件來發(fā)送/接收指令設計了這個遠程C 外。通過互聯(lián)網的遠程控制的網絡連接的結構是主機 - 客戶端結構。在安裝遙控軟件客戶端設置IP 地址和端口號，然后將請求發(fā)送到POM，創(chuàng)建一個鏈路，并開始連接客戶端和POM，如圖13POM。通過nernet 如圖13ON /OF 送命令到COM執(zhí)行結WPCOM14WPCOM 的整個硬件電路原型是5 X 厘米的印刷電路板（不包括 SSR 和插座POM用 WPCOM PDAPDAWPCOMPDA顯示和控制電家電的電ON / OFF。WPCOMGSM模塊的平均電65 82毫安，藍牙33 毫安45 毫安。以太網模塊

9、的平均電25 毫安，SD 卡模塊，電源測量模塊和必要的控制21 毫安，23 47 V WPCOM 的平均功率。WPCOM 1.04 W WPCOM 插座數量的增加而增加。功率測量模塊的一ON / OFF 狀態(tài)，它還檢測家用電器器的1 1200高的功耗CT0.47 2500瓦。VI?？偓F遠程控制，藍牙，GSM 和互聯(lián)網技術在電源管理中已集成。為實現在家庭環(huán)境中對通過藍牙網絡連接的不同家用電器實現遠程控制和監(jiān)測，設計了WPCOMWPCOM 還允許GSM 蜂窩手機用短信和PC 參考文Masahiro Inoue, Toshiyasu Higuma, Yoshiaki Ito,Noriyuki Kus

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12、a,andY.Hatayama,“Thenewarchitecturethatrealizesseamlessconnectivityand cooperative control for home network systems,” in Proc. ICCE 05, pp. 149-150, 2005.H.Ikebe,K.Ogawa,H.Takernura,andY.Hatayama,“New architectureofrealizingseamlessconnectivityandcooperative control for home network systems,” in Pro

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