智能家居應(yīng)該選擇哪種PLC系統(tǒng)？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）PLC，即可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），是用于工業(yè)自動(dòng)化控制的一種電子設(shè)備。它通過(guò)可編程的內(nèi)存來(lái)存儲(chǔ)執(zhí)行操作指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械或過(guò)程的控制。在智能家居領(lǐng)域中，PLC主要用于實(shí)現(xiàn)家居設(shè)備的自動(dòng)化控制和管理系統(tǒng)。

比如PLC可以通過(guò)預(yù)設(shè)的控制程序?qū)崿F(xiàn)家庭電器、照明、窗簾、空調(diào)等設(shè)備的精確控制，根據(jù)時(shí)間表、光照強(qiáng)度、溫度傳感器信號(hào)、人體感應(yīng)等多種條件自動(dòng)開(kāi)關(guān)或調(diào)節(jié)狀態(tài)。

并且在智能家居中，PLC可以將不同子系統(tǒng)之間的設(shè)備聯(lián)動(dòng)起來(lái)，當(dāng)門(mén)禁系統(tǒng)檢測(cè)到主人回家時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟燈光、調(diào)整室內(nèi)溫濕度，并啟動(dòng)背景音樂(lè)系統(tǒng)。

此外，PLC還能幫助智能家居進(jìn)行能源管理、安防系統(tǒng)的集成、遠(yuǎn)程控制與檢測(cè)，同時(shí)PLC系統(tǒng)還能兼容不同品牌、不同類(lèi)型的智能家居設(shè)備，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)或定制的通訊協(xié)議將這些設(shè)備接入同一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

可以看到PLC系統(tǒng)可以在物理層面上實(shí)現(xiàn)Matter協(xié)議的功能，通過(guò)其強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算、實(shí)時(shí)響應(yīng)和可靠的工業(yè)級(jí)性能，在智能家居環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了高效、便捷、安全和節(jié)能的全方位自動(dòng)化管理。

不過(guò)需要說(shuō)明的是，目前PLC發(fā)展多年，已經(jīng)有多種類(lèi)型的PLC系統(tǒng)，如果按照智能家居領(lǐng)域應(yīng)用的不同技術(shù)特性和應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)分的話(huà)，PLC可以分為集中式PLC系統(tǒng)、分布式PLC系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)PLC系統(tǒng)、混合型PLC系統(tǒng)以及基于電力線(xiàn)通信的智能家居系統(tǒng)。

那么，這些PLC系統(tǒng)中，哪種更適合用于智能家居場(chǎng)景呢？

如何選擇適合的PLC系統(tǒng)？

集中式PLC系統(tǒng)通常有一個(gè)主控制器（主機(jī)），所有智能設(shè)備通過(guò)總線(xiàn)或網(wǎng)絡(luò)連接到這個(gè)主PLC，由主控制器統(tǒng)一管理和控制各個(gè)子設(shè)備。在這種結(jié)構(gòu)中，所有的控制邏輯和數(shù)據(jù)處理都集中在主機(jī)上。

與之相對(duì)的是分布式PLC系統(tǒng)，它沒(méi)有單一的主控制器，每個(gè)節(jié)點(diǎn)或區(qū)域都有自己的智能控制器，彼此之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)互相通信和協(xié)作。這種架構(gòu)增強(qiáng)了系統(tǒng)的容錯(cuò)性和擴(kuò)展性，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能獨(dú)立處理部分控制任務(wù)。

傳統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)通常依賴(lài)于一個(gè)中央控制單元或者主機(jī)來(lái)統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理家中的各種智能設(shè)備。而分布式PLC系統(tǒng)則不需要這樣的中央控制單元，它通過(guò)在每個(gè)智能設(shè)備中嵌入PLC模塊，使得這些設(shè)備能夠直接通過(guò)家庭的電力線(xiàn)路進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換。

但這并不意味著分布式PLC就一定優(yōu)于集中式PLC，分布式PLC也有其缺點(diǎn)，如系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置更為復(fù)雜，對(duì)分布式計(jì)算和通信技術(shù)的要求較高。相較于集中式系統(tǒng)，其初期投入成本可能會(huì)更高，特別是在小規(guī)模應(yīng)用中。如果沒(méi)有有效的網(wǎng)絡(luò)管理和優(yōu)化策略，可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)負(fù)載不均衡或通信效率下降。

而集中式PLC由于實(shí)現(xiàn)了中心化管理，便于編程和調(diào)試，適合處理復(fù)雜的邏輯控制以及接入大量設(shè)備。并且容易實(shí)現(xiàn)全局監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，提供統(tǒng)一的用戶(hù)界面。在小型到中型系統(tǒng)中，集中式結(jié)構(gòu)通常成本較低，維護(hù)簡(jiǎn)便。

然而，其缺點(diǎn)在于，一旦主機(jī)出現(xiàn)了問(wèn)題，就可能影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。對(duì)于大規(guī)模分布式設(shè)備的響應(yīng)能力可能也不如分布式架構(gòu)。

但通常對(duì)于智能家居而言，規(guī)模較小，功能較為集中，并且希望簡(jiǎn)化管理和降低成本，在這種情況下，集中式PLC系統(tǒng)可能是更好的選擇。而對(duì)于大型豪宅、商業(yè)樓宇等智能化程度高、設(shè)備眾多、對(duì)可靠性要求極高的場(chǎng)合，分布式PLC系統(tǒng)的分布式架構(gòu)優(yōu)勢(shì)明顯，更能滿(mǎn)足高可用性和擴(kuò)展性需求。

那么，有沒(méi)有一種結(jié)合了集中式和分布式優(yōu)點(diǎn)的方案呢？PLC-IoT（電力線(xiàn)通信物聯(lián)網(wǎng)）或許是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。PLC-IoT技術(shù)支持多達(dá)384個(gè)設(shè)備的連接，且通信距離可達(dá)2公里，適合家庭環(huán)境中的設(shè)備連接需求。此外，PLC-IoT的頻段噪聲較低，信道質(zhì)量好，這對(duì)于需要實(shí)時(shí)控制的智能家居場(chǎng)景非常有利。

同時(shí)，PLC-IoT技術(shù)具有很強(qiáng)的穿墻性能，即使在1000米的距離下，也能保證控制的成功，不受戶(hù)型的限制。同時(shí)，它不受2.4GHz無(wú)線(xiàn)頻段的干擾，能夠有效隔離電力線(xiàn)噪聲，保證通信的穩(wěn)定性和可靠性。

值得一提的是，這種技術(shù)時(shí)延低、響應(yīng)快，這對(duì)于未來(lái)在AI深度參與后的智能家居系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因?yàn)樗枰焖偬幚砗晚憫?yīng)用戶(hù)的需求和命令。

展望未來(lái)，PLC將會(huì)與AI、大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算技術(shù)等進(jìn)行深度集成，實(shí)現(xiàn)更加智能的決策和控制邏輯，比如預(yù)測(cè)性維護(hù)、行為學(xué)習(xí)和自適應(yīng)控制，使智能家居系統(tǒng)能更精準(zhǔn)地理解和響應(yīng)用戶(hù)需求。

小結(jié)

PLC技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用帶來(lái)了諸多便利，提高了家庭生活的品質(zhì)。而在選擇PLC產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)考慮到通信頻段、自適應(yīng)能力、隔離設(shè)計(jì)以及技術(shù)支持等因素，以確保選用的技術(shù)能夠滿(mǎn)足智能家居系統(tǒng)的需求。