沈陽(yáng)工學(xué)院信息與控制學(xué)院 任天放 蔣石軍 石佳琦 李姿

1 設(shè)計(jì)背景

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、生產(chǎn)力的不斷提升，人們?cè)絹?lái)越注重生活品質(zhì)，由此智能家居產(chǎn)品逐漸走入大眾的視線。例如，在家居產(chǎn)品中掃地機(jī)器人可以幫助人們清潔家中的衛(wèi)生，不僅方便快捷，還能節(jié)約人們的寶貴時(shí)間。智能家居的發(fā)展越來(lái)越依賴于人機(jī)交互，所以針對(duì)人們的真實(shí)需求，本次設(shè)計(jì)采用人臉檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)，設(shè)計(jì)一套基于人臉檢測(cè)與識(shí)別的智能家居系統(tǒng)。本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)的智能家居控制系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)主頁(yè)面、房間控制中心、安全保護(hù)系統(tǒng)人臉檢測(cè)、人臉識(shí)別系統(tǒng)、手機(jī)控制系統(tǒng)。

2 設(shè)計(jì)原理

使用winCC軟件進(jìn)行的設(shè)計(jì)主要完成了智能家居控制系統(tǒng)的主界面、房間控制中心畫(huà)面和安全保護(hù)系統(tǒng)開(kāi)啟的畫(huà)面。圖1為智能家居控制系統(tǒng)的登錄界面，我們可以通過(guò)改界面來(lái)觀測(cè)，通過(guò)智能的算法，模擬出傳感器的功能以及舵機(jī)的運(yùn)行，通過(guò)熱水器自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度，保持恒溫的狀態(tài)，而且最后設(shè)置了安全防護(hù)系統(tǒng)。

圖2 為房間控制中心畫(huà)面，它是一個(gè)總覽全過(guò)程的圖，把房屋之中需要控制的參數(shù)全部表示了出來(lái)，可以直接在家通過(guò)控制來(lái)進(jìn)行體驗(yàn)。

圖2 房間控制中心畫(huà)面

通過(guò)西門(mén)子S7-1200PLC軟件進(jìn)行的設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)人數(shù)和燈進(jìn)行計(jì)算。其中人臉視識(shí)別控制部分系統(tǒng)流程圖如圖3所示。

圖3 人臉識(shí)別主要流程圖

通過(guò)C++軟件設(shè)計(jì)人臉識(shí)別系統(tǒng)，我們采用了OPenCV中的libfacecation的包，包的資料已經(jīng)上傳到文件夾內(nèi)，然后通過(guò)libfacecation識(shí)別的模塊進(jìn)行截圖，傳到另一個(gè)C++的程序里面，打開(kāi)C++程序的軟件為VS（Visual Studio 2017）。具體方法，部分代碼如圖4所示。

圖4 部分組態(tài)程序

3 結(jié)語(yǔ)

在本次設(shè)計(jì)中，借助西門(mén)子WinCC和S7-1200PLC、C++和opencv等軟件設(shè)計(jì)了一套智能家居模擬平臺(tái)，用來(lái)模擬智能家居產(chǎn)品以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，將每一件終端設(shè)備經(jīng)過(guò)信息技術(shù)對(duì)接網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到遠(yuǎn)程控制的效果。同時(shí)，我們?cè)诶斫庵悄芗揖芋w系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及安防系統(tǒng)運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上，分析了開(kāi)發(fā)基于wincc的智能家居虛擬平臺(tái)的現(xiàn)實(shí)意義及市場(chǎng)前景，同時(shí)闡述了基于plc構(gòu)建智能家居系統(tǒng)的可行性及運(yùn)行原理，設(shè)計(jì)了一套基于PLC的智能家居控制系統(tǒng)，并對(duì)各模塊進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有良好的開(kāi)放性。