基于wincc的智能家居虚拟平台的设计与实现

沈阳工学院信息与控制学院 任天放 蒋石军 石佳琦 李姿

1 设计背景

随着现代科学技术的不断发展、生产力的不断提升，人们越来越注重生活品质，由此智能家居产品逐渐走入大众的视线。例如，在家居产品中扫地机器人可以帮助人们清洁家中的卫生，不仅方便快捷，还能节约人们的宝贵时间。智能家居的发展越来越依赖于人机交互，所以针对人们的真实需求，本次设计采用人脸检测与识别技术，设计一套基于人脸检测与识别的智能家居系统。本次项目设计的智能家居控制系统，包括控制系统主页面、房间控制中心、安全保护系统人脸检测、人脸识别系统、手机控制系统。

2 设计原理

使用winCC软件进行的设计主要完成了智能家居控制系统的主界面、房间控制中心画面和安全保护系统开启的画面。图1为智能家居控制系统的登录界面，我们可以通过改界面来观测，通过智能的算法，模拟出传感器的功能以及舵机的运行，通过热水器自动调节温度，保持恒温的状态，而且最后设置了安全防护系统。

图2 为房间控制中心画面，它是一个总览全过程的图，把房屋之中需要控制的参数全部表示了出来，可以直接在家通过控制来进行体验。

图2 房间控制中心画面

通过西门子S7-1200PLC软件进行的设计，对系统人数和灯进行计算。其中人脸视识别控制部分系统流程图如图3所示。

图3 人脸识别主要流程图

通过C++软件设计人脸识别系统，我们采用了OPenCV中的libfacecation的包，包的资料已经上传到文件夹内，然后通过libfacecation识别的模块进行截图，传到另一个C++的程序里面，打开C++程序的软件为VS（Visual Studio 2017）。具体方法，部分代码如图4所示。

图4 部分组态程序

3 结语

在本次设计中，借助西门子WinCC和S7-1200PLC、C++和opencv等软件设计了一套智能家居模拟平台，用来模拟智能家居产品以互联网为基础，将每一件终端设备经过信息技术对接网络，达到远程控制的效果。同时，我们在理解智能家居体系结构、特点及安防系统运行原理的基础上，分析了开发基于wincc的智能家居虚拟平台的现实意义及市场前景，同时阐述了基于plc构建智能家居系统的可行性及运行原理，设计了一套基于PLC的智能家居控制系统，并对各模块进行了详细的分析和设计，所设计的系统具有良好的开放性。