专利名称：多媒体智能家居中控机及综合管控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及家居智能控制领域，具体是涉及一种多媒体智能家居中控机及综合管控系统。
背景技术：
智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活相关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电。场景联动等有机的结合在一起。通过网络综合智能控制和管理。专利公开号为CN 202268975 U
公开日为2012.06.06的专利《数字化室内机及智能家居安防系统》，该专利于同日申请了发明专利，目前在审中。该专利公开了一种集可视对讲，家居，安防于一体的数字化室内机及智能家居安防系统，该智能家居室内机包括主控CPU,显示单元，麦克风，扬声器，按键控制单元，音视频处理单元，存储单元，不足之处在于，该申请没有考虑家居综合管控系统，家电控制模块只考虑了设备开启和关闭两种情况，(所设置的场景控制描述比较含糊，除了组合控制，考虑到的情况较少。可视对讲模块只考虑了与门口机的单一方式，没有考虑到来访者与远程终端手机或者电脑通信的情况。无线组网没有考虑设备状态反馈的情况。该智能家居安防系统所采用的技术方案包括管理中心机，至少一个交换机，至少一个数字化室内机，至少一个数字化门口机，智能家居网络转换器，路由器，受控终端(手机或者电脑)，电源装置，网络摄像机，不足之处在于，该申请没有考虑家居综合管控系统解决方案。专利公开号为CN 202661858 U，授权公布日为2013.01.09的实用新型专利《一种基于物联网的智能弱电中央控制系统》`，该专利提出了一种可以对家居集中控制，自定义场景模式的低成本控制器，不足之处在于，该系统没有多媒体处理能力，不能集成可视对讲和语音播报等功能。
发明内容针对以上现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种布线简单、家居控制更准确、控制更完善的多媒体智能家居中控机及综合管控系统，为达到上述目的，本实用新型的技术方案是:一种多媒体智能家居中控机，包括主控CPU 1、与所述主控CPU I相连接的用于人机交互的触摸显示屏、麦克风、扬声器、音视频模块、摄像头、存储模块、时钟电路、以太网通信模块及无线通信模块，所述无线通信模块采用支持IEEE802.15.4及IPV6的6LoWPAN模块，构建对家电设备及环境进行监控的家居无线网络，通过以太网通讯模块和无线通信模块接受手机远程对家居无线网络的控制和管理；还包括:安防报警单元，包括用于对安防进行安全监视的室内视频摄像头、火灾烟雾传感器及红外入侵传感器，由主控CPU I及存储模块对它们的输出的数据进行采集和存储，并通过以太网通讯模块向远程手机发送报警信息；环境监测及调节单元:包括温度传感器、湿度传感器，对家居环境的温度、湿度进行监测，当监测到温度或者湿度低于或者高于设定值时，通过所述家居无线网络对家电设备进行调节；所述主控CPU I (I)安装有具有开源代码的嵌入式操作系统。所述主控CPU I采用Linux系统或者安卓系统。所述存储模块包括FLASH闪存或SDRAM卡或可插拔SD卡中的至少一种。一种综合管控系统，包括至少一个所述的多媒体智能家居中控机、管理中心机、至少一个EPA交换机、至少一个数字化门口机、物联网家庭网关、路由器及智能家居控制终端、所述EPA交换机的交换机接口通过网线向多媒体智能家居中控机及数字化门口机供电；所述多媒体智能家居中控机、数字化门口机通过所述EPA交换机与所述智能家居控制终端连接，无线路由器及所述多媒体智能家居中控机均与物联网家庭网关相连接；所述无线路由器具有和物联网家庭网关同频段的无线通信单元和无线红外适配模块，并通过红外的方式控制红外家电，把红外命令转换为无线频段的含组网地址的帧命令传递给物联网豕庭网关。所述物联网家庭网关包括主控CPU I1、与主控CPU II连接的无线通信单元和以太网通信单元。
所述物联网家庭网关为通过安装支持IEEE802.15.4的无线通信单元及通过安装支持IPV6的6LoWPAN模块实现无线组网。所述红外控制包括控制红外家电开和关、电视的选台换台及控制空调的温度高低调节。本实用新型的优点及有益效果如下:1、由于所述无线通信模块采用支持IEEE802.15.4及IPV6的6LoWPAN模块，所述主控CPU I安装有具有开源代码的嵌入式操作系统，本实用新型中采用了无线通信、以及EPA交换机供电方式使布线更简单、CPU处理能力更快。2、家电控制模块中包括把家电设备的工作模式分为会客模式、外出模式、汇聚模式、睡眠模式，结合环境监测传感系统采集信息协同控制更人性化、智能化。
图1是本实用新型一优选实施例的一种家居综合管控系统结构示意图；图2为本实用新型一优选实施例多媒体智能家居中控机的模块图；图3为本实用新型一优选实施例多媒体智能家居中控机CPU的控制示意图。
具体实施方式
以下结合附图给出一个非限定性的实施例对本实用新型作进一步的阐述。参照图1、图2、图3所示，一种多媒体智能家居中控机，包括主控CPU I 1、与所述主控CPU I I相连接的用于人机交互的触摸显示，并通过屏2、麦克风3、扬声器4、音视频模块5、摄像头6、存储模块7、时钟电路8、以太网通信模块9及无线通信模块10，所述无线通信模块10采用支持IEEE802.15.4及IPV6的6LoWPAN模块，构建对家电设备及环境进行监控的家居无线网络，通过以太网通讯模块和无线通信模块接受手机远程对家居无线网络的控制和管理；还包括:安防报警单元，包括用于对安防进行安全监视的室内视频摄像头、火灾烟雾传感器及红外入侵传感器，由主控CPU I I及存储模块对它们的输出的数据进行采集和存储，并通过以太网通讯模块向远程手机发送报警信息；环境监测及调节单元:包括温度传感器、湿度传感器，对家居环境的温度、湿度进行监测，当监测到温度或者湿度低于或者高于设定值时，通过所述家居无线网络对家电设备进行调节；所述主控CPU I I安装有具有开源代码的嵌入式操作系统。所述主控CPU I I采用Linux系统或者安卓系统。所述存储模块7包括FLASH闪存或SDRAM卡或可插拔SD卡中的至少一种。一种综合管控系统，包括至少一个多媒体智能家居中控机、管理中心机100、至少一个EPA交换机101、至少一个数字化门口机102、物联网家庭网关104、路由器105及智能家居控制终端106、所述EPA交换机101的交换机接口通过网线向多媒体智能家居中控机103及数字化门口机102供电；
所述多媒体智能家居中控机103、数字化门口机102通过所述EPA交换机101与所述智能家居控制终端106连接，无线路由器105及所述多媒体智能家居中控机103均与物联网家庭网关104相连接；所述无线路由器105具有和物联网家庭网关104同频段的无线通信单元和无线红外适配模块红外的方式控制红外家电，把红外命令转换为无线频段的含组网地址的帧命令传递给物联网家庭网关104。所述物联网家庭网关104包括主控CPU I1、与主控CPU II连接的无线通信单元和以太网通信单元。所述物联网家庭网关104通过安装支持IEEE802.15.4的无线通信单元及通过安装支持IPV6的6LoWPAN模块实现无线组网。本实用新型中的智能家居综合管控系统室内家具设备采用无线方式组网，以太网连接的方式，中控机提供一个可视化的触摸界面对家居环境中的智能家居室内各种家居设备进行管理。智能家居多媒体中控机提供灯光、窗帘、空调、家庭影院、安防、监控的集中控制和管理的同时，提供多元化的数据查看功能，能耗管理，环境监测，智能医疗的数据查看和管理(和家电的联动管控)，提供可视对讲及后期处理能力(上传来访者拍照到远程手机)。采用模块化设计，解决各类家居设备及环境参数采集过程中的干扰问题。本实施例是针对无线方式组网的家庭环境设计的，进一步提供涵盖家电控制功能的满足家居系统综合管理的解决方案。进一步地，本装置可以对室内所有无线组网家居设备及装置进行在线入网查询，对不能正常入网的设备进行链路报错或修复。无线控制所有搭载有无线通用通信模块的家居设备及装置，控制方式可以是单独控制，也可以是条件控制，自定义场景控制，同时与用户手机同步更新相关修改设置，多媒体模块在中控机监测到环境舒适度(温度，湿度，光线，噪声等)高于或者低于预设值时，发出语音播放，同时自适应控制相关设备改变环境舒适度实现综合管理控制。本智能家居中控机通过以太网接入家庭网络以后，利用套接字首先捕获网络上的所有以太网帧，以太网通信模块根据帧结构的类型字段确定网络层协议类型，从而最终解析出所有的报文类型进行数据管理，最后通过消息队列传递给图形界面进程或多媒体模块。家居中控机软件系统采用模块化的设计方法组织任务算法。I)环境监测功能:通过温度传感器装置，湿度传感器装置对两种环境数据的监测可以得到舒适度的值，然后能耗情况自动选择通过空调，风扇，窗帘等家电的操作改变家庭的环境。2)家居控制功能:家电控制根据家居结构的软件模块分为单个控制和场景控制，单个控制中包括各种集成到智能家居中的各类信息化家电。场景控制包括会客模式，外出模式，回家模式，睡眠模式的解决方案。场景控制:用户在控制终端上自定义不同场景，设置多种不同的生活场景将任何几种参与设备和参与设备需要执行的操作组合起来，实现一键对多种家居设备的组合控制。条件控制:在控制终端上设置参数，包括设置家居设备触发执行的条件(执行时间，室内温度，室内湿度，居室光线强弱等)。当检测到设置的家居设备触发执行的家居住宅内环境条件满足的时候，控制终端自动发送命令执行相应家电的相应操作。协同联动控制:设置触发条件，监测到自定义的触发设备在设定时间内满足触发条件后，终端自动发送命令执行自定义的联动响应设备的相应操作。模式的自动切换:根据时间段自动切换场景控制工作状态，不需用户手动操作。将前端底层家居 设备按照业务应用，分类为安防报警类，环境监测及调节类，家电控制类，能耗管理类，智能医疗类，每一个入网设备都将分配获得一个数据映射地址，从而根据整个家庭环境的监测状态自适应地采取相应的措施。系统设计中，利用多线程技术将接收到的数据包存储在共享数据区中，辅助线程从共享数据区中读取相应数据报文的处理和显示。信息接收线程的主要任务是将接收到的数据报文存储到共享内存区中，而信息处理辅助线程的主要任务是对接收到的请求及响应报文进行解析，按协议指定的命令完成相应工作。在有接收到发来的请求服务发送回应报文的情况下，组装回应报文，将组装好的报文发送给信息发送线程。I)以太网通信模块处理实施过程网络设备分析模块捕获到在线设备的设备声明服务报文，然后将该报文中的可视字符串表示的设备标识Device ID等信息解析出来，将解析结果通过消息队列传递给图形界面进程。由于每个设备都会周期性的在网络上广播设备声明报文，因此该模块也将周期性的更新触摸屏上的显示结果。服务字段是对服务的定义，所有的服务由通信的双方根据该字段的内容进行相应的处理。对于每个服务都有主叫和被答之分，通过服务类型字段给出，I为主叫服务，2为被答服务。智能家居业务应用场景设计的服务业务分为控制类，安防告警类，娱乐类，视频监控类，沟通类，生活类，计量类，监护类和环境监测类，从而开辟服务字段设定的标志位。系统设置模块:系统设置包括终端设置及硬件状态设置，其中终端设置是设置家居中控机的地址信息，包括:MAC地址、IP地址、子网掩码、房间号、布防/撤防密码及视频开启权限验证密码，定时设置之外，系统设置模块还完成整个软件系统所用变量的初始化。[0052]这些实施例应理解为仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。在阅读了本实用新型的记载的内容之后，技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等效变化 和修饰同样落入本实用新型权利要求所限定的范围。
权利要求1.一种多媒体智能家居中控机，包括主控CPU I (I)、与所述主控CPU I (I)相连接的用于人机交互的触摸显示屏(2)、麦克风(3)、扬声器(4)、音视频模块(5)、摄像头(6)、存储模块(7)、时钟电路(8)、以太网通信模块(9)及无线通信模块(10)，其特征在于:所述无线通信模块(10)采用支持IEEE802.15.4及IPV6的6LoWPAN模块，构建对家电设备及环境进行监控的家居无线网络，通过以太网通讯模块和无线通信模块接受手机远程对家居无线网络的控制和管理；还包括: 安防报警单元，包括用于对安防进行安全监视的室内视频摄像头、火灾烟雾传感器及红外入侵传感器，由主控CPU I (I)及存储模块对它们的输出的数据进行采集和存储，并通过以太网通讯模块向远程手机发送报警信息； 环境监测及调节单元:包括温度传感器、湿度传感器，对家居环境的温度、湿度进行监测，当监测到温度或者湿度低于或者高于设定值时，通过所述家居无线网络对家电设备进行调节。
2.根据权利要求1所述的多媒体智能家居中控机，其特征在于:所述主控CPUI (I)采用Linux系统或者安卓系统。
3.根据权利要求1所述的多媒体智能家居中控机，其特征在于:所述存储模块(7)包括FLASH闪存或SD RAM卡或可插拔SD卡中的至少一种。
4.一种如权利要求1所述的多媒体智能家居中控机构成的综合管控系统，其特征在于:包括管理中心机(100)、至少一个多媒体智能家居中控机(103)、至少一个EPA交换机(101)、至少一个数字化门口机(102)、物联网家庭网关(104)、无线路由器(105)及智能家居控制终端(106)，所述EPA交换机(101)的交换机接口通过网线向多媒体智能家居中控机(103)及数字化门口机(102)供电； 所述多媒体智能家居中控机(103)、数字化门口机(102)通过所述EPA交换机(101)与所述智能家居控制终端(106)连接，无线路由器(105)及所述多媒体智能家居中控机(103)均与物联网家庭网关(104)相连接；所述无线路由器(105)具有和物联网家庭网关(104)同频段的无线通信单元和无线红外适配模块，并通过红外的方式控制红外家电，把红外命令转换为无线频段的含组网地址的帧命令传递给物联网家庭网关(104)。
5.根据权利要求4所述的综合管控系统，其特征在于:所述物联网家庭网关(104)包括主控CPU I1、与主控CPU II连接的无线通信单元和以太网通信单元。
6.根据权利要求5所述的综合管控系统，其特征在于:所述物联网家庭网关(104)通过安装支持IEEE802.15.4的无线通信单元及通过安装支持IPV6的6LoWPAN模块实现无线组网。
7.根据权利要求4所述的综合管控系统，其特征在于:所述红外控制包括控制红外家电开和关、电视的选台换台及空调的温度高低调节。
专利摘要本实用新型公开了一种家居综合管控系统，包括多媒体智能家居中控机、管理中心机、EPA交换机、数字化门口机、物联网家庭网关、无线路由器及智能家居受控设备系统，所述EPA交换机的交换机接口通过网线向多媒体智能家居中控机及数字化门口机供电；所述多媒体智能家居中控机、数字化门口机通过所述EPA交换机与所述智能家居控制终端连接；所述无线通信模块采用支持IEEE802.15.4及IPV6的6LoWPAN模块；所述无线路由器及所述多媒体智能家居中控机均与物联网家庭网关相连接；本实用新型的目的在于提供一种布线简单、家居控制更准确、控制功能更完善的多媒体家居中控机及智能综合管控系统。
文档编号G05B19/418GK203117773SQ20132011588
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者付蔚, 王平, 罗达, 杨卓, 唐鹏光, 陈博, 谢浩, 任荣, 税梦玲 申请人:重庆邮电大学