基于wincc的智能家居虛擬平臺的設計與實現(xiàn)

沈陽工學院信息與控制學院 任天放 蔣石軍 石佳琦 李姿

1 設計背景

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的不斷發(fā)展、生產(chǎn)力的不斷提升，人們越來越注重生活品質(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)約人們的寶貴時間。智能家居的發(fā)展越來越依賴于人機交互，所以針對人們的真實需求，本次設計采用人臉檢測與識別技術(shù)，設計一套基于人臉檢測與識別的智能家居系統(tǒng)。本次項目設計的智能家居控制系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)主頁面、房間控制中心、安全保護系統(tǒng)人臉檢測、人臉識別系統(tǒng)、手機控制系統(tǒng)。

2 設計原理

使用winCC軟件進行的設計主要完成了智能家居控制系統(tǒng)的主界面、房間控制中心畫面和安全保護系統(tǒng)開啟的畫面。圖1為智能家居控制系統(tǒng)的登錄界面，我們可以通過改界面來觀測，通過智能的算法，模擬出傳感器的功能以及舵機的運行，通過熱水器自動調(diào)節(jié)溫度，保持恒溫的狀態(tài)，而且最后設置了安全防護系統(tǒng)。

圖2 為房間控制中心畫面，它是一個總覽全過程的圖，把房屋之中需要控制的參數(shù)全部表示了出來，可以直接在家通過控制來進行體驗。

圖2 房間控制中心畫面

通過西門子S7-1200PLC軟件進行的設計，對系統(tǒng)人數(shù)和燈進行計算。其中人臉視識別控制部分系統(tǒng)流程圖如圖3所示。

圖3 人臉識別主要流程圖

通過C++軟件設計人臉識別系統(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libfacecation識別的模塊進行截圖，傳到另一個C++的程序里面，打開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

在本次設計中，借助西門子WinCC和S7-1200PLC、C++和opencv等軟件設計了一套智能家居模擬平臺，用來模擬智能家居產(chǎn)品以互聯(lián)網(wǎng)為基礎，將每一件終端設備經(jīng)過信息技術(shù)對接網(wǎng)絡，達到遠程控制的效果。同時，我們在理解智能家居體系結(jié)構(gòu)、特點及安防系統(tǒng)運行原理的基礎上，分析了開發(fā)基于wincc的智能家居虛擬平臺的現(xiàn)實意義及市場前景，同時闡述了基于plc構(gòu)建智能家居系統(tǒng)的可行性及運行原理，設計了一套基于PLC的智能家居控制系統(tǒng)，并對各模塊進行了詳細的分析和設計，所設計的系統(tǒng)具有良好的開放性。