专利名称：基于物联网的家庭信息终端平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种将家庭终端现有的家居安防、楼宇门禁系统、智能家电控制系统、可视门铃、社区家庭医生系统、线下支付POS终端机等家电产品整合在一起实现人机沟通，同时兼远程网络管理，各种家电自动故障反馈处理等功能的基于物联网的家庭信息终端平台。
背景技术：
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化等重要特征，因而得到广泛应用。然而，物联网技术虽然发展迅速，但目前尚未普及到家庭层面，如用于家庭的家居安防、楼宇门禁系统、智能家电控制系统、可视门铃等都是各自独立的系统，无法互联互通和进行统一管理，使得管理混乱和效率低下。此外，如社区家庭医生系统等还未能通过网络进入到家庭，如POS终端机等银行业务也只能到现有的公共银行终端和服务机构的终端去办理，这些都为人们对现代化的家庭终端进行统一管理造成困难。
发明内容本发明旨在解决上述问题，而提供一种将各种家庭终端电器产品进行有效整合， 实现人机沟通，同时兼具远程网络管理以及各种家电自动故障反馈处理等功能的基于物联网的家庭信息终端平台。为实现上述目的，本发明提供一种基于物联网的家庭信息终端平台，其包括多个智能联网模块，其分别嵌入所应用的多个家电产品中，各智能联网模块与物联网家居终端进行短距离双向无线通信，并检测家电产品的工作状态和工作参数；物联网家居终端，其与嵌入智能联网模块的所有家电产品连接并实现双向通信， 并根据用户的设置自动控制各个家电产品的工作模式；在联网模式其可通过服务器中转平台使用户在远程直接控制各个家电产品的工作；控制终端，其与所述智能联网模块及物联网家居终端相连接，对大数据量、高速率传输的文字、图像、语音视频信号进行处理；服务器，其通过无线以及有线网络与物联网家居终端连接及服务对象连接，实现用户对家电产品的远程控制。智能联网模块包括控制芯片、温度采集模块、电气采集模块、通信模块及电源，所述温度采集模块、电气采集模块、通信模块与控制芯片连接，控制芯片通过温度采集模块和电气采集模块采集所嵌入家电产品的温度及工作状态数据，通过通信模块发送给物联网家居终端，同时通过通信模块接收物联网家居终端的控制指令对控制终端进行控制。温度采集模块为温度传感器，所述通信模块为WIFI通信模块，所述电气采集模块包括单片机及与之连接的电流采集单元和电压采集单元，所述电流采集单元和电压采集单
4元连接于所嵌入家电产品的电源输入端。温度采集模块和通信模块通过SPI通信协议与控制芯片通信，通信模块与控制芯片通过串口通信协议通信。物联网家居终端包括嵌入式控制装置、多个RFID模块、显示模块、触摸模块及通信模块，其中，多个RFID模块分别嵌入所应用的多个家电产品中，并与嵌入式控制装置连接，显示模块、触摸模块、通信模块分别与嵌入式控制装置连接，且通信模块分别与所应用的家居对象的可视门铃安防系统连接，所述嵌入式控制装置还与POS机消费系统连接。嵌入式控制装置为微处理器，所述显示模块为液晶显示器或LED显示器，所述触摸模块为触摸输入模块，所述通信模块为WIFI通信模块。控制终端为电脑、手机或可视门铃，其通过现场总线控制系统与物联网家居终端连接。服务器分别与嵌入式控制装置及服务对象连接。RFID模块与嵌入式控制装置之间通过IIC协议通信，显示模块和触摸模块与嵌入式控制装置之间通过SPI协议通信，通信模块与嵌入式控制装置之间通过通过串口通信协议通信，通信模块与所应用的家居对象的可视门铃安防系统通过WIFI无线网络连接，嵌入式控制装置与POS机消费系统通过通用串行总线连接，所述服务器与嵌入式控制装置及服务对象通过TCP/IP协议通信。本发明的贡献在于，其通过物联网技术将各种家庭终端产品，如现有的家居安防、 楼宇门禁系统、智能家电控制系统、可视门铃、社区家庭医生系统、线下支付POS终端机等进行有效整合，因而可实现人机沟通，同时兼具远程网络管理以及各种家电自动故障反馈处理等功能。通过该家庭信息终端平台可将每个家庭带入全新的物联网世界，使之融入人们的日常工作和生活，改变人们的工作和生活习惯，给人们对家居产品的支配更加便捷和高效。
图1是本发明的整体结构框图。图2是本发明的智能联网模块结构框图。图3是本发明的物联网家居终端结构框图。图4是本发明的物联网家居终端实施例框图。图5是本发明的电气采集模块电路框图。
具体实施方式下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。参阅图1，本发明的基于物联网的家庭信息终端平台包括多个智能联网模块10、 物联网家居终端20、控制终端30及服务器40。如图2所示，所述智能联网模块10包括控制芯片11、温度采集模块12、电气采集模块13、通信模块14及电源15，所述温度采集模块12为温度传感器，其与控制芯片11连接，用于将采集的所嵌入的电器产品的温度数据输送到控制芯片11，当电器产品温度超过正常工作温度时，由控制终端30控制切断该电器产品的电源。如图5，所述电气采集模块13
5包括单片机131及与之连接的电流采集单元132和电压采集单元133，所述电流采集单元 132和电压采集单元133连接于所嵌入家电产品的电源输入端或电源开关上，通过单片机 131的模数转换功能将电流采集单元132和电压采集单元133所采集的模拟参数(对应的实际值)转换成数字数据，实现对电器的工作状态，如开机、关机及异常等以及工作情况的监测。该电气采集模块13与控制芯片11连接，将采集的所嵌入的电器产品的电流、电压等数据输送到控制芯片11，当电器产品的电流、电压发生异常时，控制芯片11根据电气采集模块13的数据可断开电器产品的电源，以防止电器产品因电流或电压过高而发生故障。所述通信模块14为WIFI通信模块，其与控制芯片11通过串口通信方式通信。电源15为XV 直流电源，其为控制芯片11提供电源。多个智能联网模块10分别嵌入所应用的多个产品中，每一个智能联网模块拥有唯一的识别码，该识别码是在通信时作为地址的识别数据，通过该识别码可辨识各种产品。各智能联网模块10与物联网家居终端20进行短距离双向无线通信，并检测产品的工作状态和工作参数，如温度、电流、电压、功率等。控制芯片11通过温度采集模块12和电气采集模块13采集所嵌入产品的温度及工作状态数据，通过通信模块14发送给物联网家居终端20，同时通过通信模块14接收物联网家居终端20的控制指令对控制终端30进行控制。 如图3所示，所述物联网家居终端20包括嵌入式控制装置21、多个RFID模块22、 显示模块23、触摸模块24及通信模块25。所述多个RFID (射频识别)模块22分别嵌入所应用的多个产品中，并通过IIC协议与嵌入式控制装置21连接和通信，所述的多个产品主要为家用电器产品。每个RFID模块都有一个RFIC标签，通过其RFIC标签可以对产品的信息进行读取，并与数据库数据进行比对，以确认其信息是否正确，并通过显示模块23显示， 以便对产品进行跟踪和识别假冒伪劣产品。所述显示模块23为高清液晶显示器或LED显示器，其通过SPI协议与嵌入式控制装置21连接和通信，可实时显示输入数据、RFID模块 22的相关产品数据等，并通过嵌入式控制装置21实现人机沟通，实现在智能化，数字化。所述触摸模块24可采用现有的触摸屏输入模块，其通过SPI协议与嵌入式控制装置21连接和通信，用于进行数据输入及其它操作。所述通信模块25为WIFI通信模块，其与嵌入式控制装置21之间通过串口通信协议连接和通信，并通过WIFI无线网络与智能联网模块10及所应用的家居对象的可视门铃安防系统连接和通信。所述嵌入式控制装置21为微处理器， 本实施例中，嵌入式控制装置21采用ARM内核的32位MCU和GOOGLE操作系统，其内写入相应的控制软件。该嵌入式控制装置21还与POS机消费系统连接，本例中，POS机消费系统为家庭用的拉卡拉POS机。嵌入式控制装置21通过通用串行总线与POS机消费系统通如图3所示，该物联网家居终端20与嵌入智能联网模块10的所有产品连接并实现双向通信，并根据用户的设置自动控制各个产品的工作模式。在联网模式下，其可通过服务器中转平台使用户在远程直接控制各个产品的工作。图4给出了物联网家居终端20的一个实施例，其中，嵌入式控制装置21分别与所应用的家电产品，包括高清彩色数字液晶显示器201、安防系统202、家电工作采集器203、 POS机消费系统204、家庭信息收集系统205相连接。所述的安防系统则连接有传感器2021 和摄像头2022，所述的POS机消费系统则与具有客户帐户的银联系统的银行服务器2041连接。所述家电工作采集器则装设于各家用电器内。
6
如图1所示，所述控制终端30为电脑、手机或可视门铃，其通过现场总线控制系统与物联网家居终端20连接，对大数据量、高速率传输的文字、图像、语音视频信号进行处理。如图1及图3，所述服务器40通过无线以及有线网络分别与嵌入式控制装置21及服务对象50连接，实现用户对家电产品的远程控制。所述服务对象50包括家电生产厂客户51，注册商场、便利店、专营店52，社区医院53等。服务器26通过TCP/IP协议与嵌入式控制装置21及服务对象通信。在图4所示的实施例中，所述服务器40分别与社区医院、注册商场、便利店、专营店、家电生产厂客户及远程控制终端连接。本发明的基于物联网的家庭信息终端平台可实现如下功能一、其可覆盖各种常见的白色家电产品、安防报警产品、家庭监控产品等。二、用户可通过智能手机、电脑联网或者网页登陆管理家庭终端，也可直接在家庭终端进行管理，管理范围包括电器的开关，电器的工作状态，查看工作参数等。三、该家庭信息终端平台可通过楼宇门禁系统实现可视门铃，无线通话和安防报警等功能。四、该家庭信息终端平台具备线下支付功能，其可通过家庭消费终端POS机实现为每个家庭足不出户进行在线交易、转账、汇款、还款、缴费、充值等便民金融服务及线下电子支付服务。五、该家庭信息终端平台具备社区远程家庭医生功能，其可通过网络技术实现网络挂号、健康信息查询和远程视频问诊等等。六、该家庭信息终端平台具备订阅期刊、游戏充值、网上冲浪、自动防盗等功能。七、该家庭信息终端平台可在物联网家居终端的控制下实现自动开关、自动调节等功能，例如，在报警系统感应到主人回家后会按主人设置好的程序自动打开灯，当红外感应器感应到主人移动到客厅时会自动打开电视机和空调等功能。当嵌入在产品中的智能联网模块在检测到家电产品工作异常的时候能够自动提示用户，按照自动工作模式能够自动联系相应产品的售后服务商，使用户在使用各种不同的家电产品时候能够更加省心。尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此， 在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种基于物联网的家庭信息终端平台，其特征在于，其包括多个智能联网模块(10)，其分别嵌入所应用的多个家电产品中，各智能联网模块与物联网家居终端(20)进行短距离双向无线通信，并检测家电产品的工作状态和工作参数；物联网家居终端(20)，其与嵌入智能联网模块(10)的所有家电产品连接并实现双向通信，并根据用户的设置自动控制各个家电产品的工作模式；在联网模式其可通过服务器中转平台使用户在远程直接控制各个家电产品的工作；控制终端(30)，其与所述智能联网模块(10)及物联网家居终端(20)相连接，对大数据量、高速率传输的文字、图像、语音视频信号进行处理；服务器(40)，其通过无线以及有线网络与物联网家居终端(20)连接及服务对象连接， 实现用户对家电产品的远程控制。
2.如权利要求1所述的基于物联网的家庭信息终端平台，其特征在于，所述智能联网模块(10)包括控制芯片(11)、温度采集模块(12)、电气采集模块(13)、通信模块(14)及电源(15)，所述温度采集模块(12)、电气采集模块(13)、通信模块(14)与控制芯片(11) 连接，控制芯片(11)通过温度采集模块(12)和电气采集模块(13)采集所嵌入家电产品的温度及工作状态数据，通过通信模块(14)发送给物联网家居终端(20)，同时通过通信模块 (14)接收物联网家居终端(20)的控制指令对控制终端(30)进行控制。
3.如权利要求2所述的基于物联网的家庭信息终端平台，其特征在于，所述温度采集模块(12)为温度传感器，所述通信模块(14)为WIFI通信模块，所述电气采集模块(13)包括单片机(131)及与之连接的电流采集单元(132)和电压采集单元(133)，所述电流采集单元(132)和电压采集单元(133)连接于所嵌入家电产品的电源输入端。
4.如权利要求2所述的基于物联网的家庭信息终端平台，其特征在于，所述温度采集模块(12)和通信模块(14)通过SPI通信协议与控制芯片(11)通信，通信模块(14)与控制芯片(11)通过串口通信协议通信。
5.如权利要求1所述的基于物联网的家庭信息终端平台，其特征在于，所述物联网家居终端(20)包括嵌入式控制装置(21)、多个RFID模块(22)、显示模块(23)、触摸模块(24) 及通信模块(25)，其中，多个RFID模块(22)分别嵌入所应用的多个家电产品中，并与嵌入式控制装置(21)连接，显示模块(23)、触摸模块(24)、通信模块(25)分别与嵌入式控制装置(21)连接，且通信模块(25)分别与所应用的家居对象的可视门铃安防系统连接，所述嵌入式控制装置(21)还与POS机消费系统连接。
6.如权利要求5所述的基于物联网的家庭信息终端平台，其特征在于，所述嵌入式控制装置(21)为微处理器，所述显示模块(23)为液晶显示器或LED显示器，所述触摸模块 (24)为触摸输入模块，所述通信模块(25)为WIFI通信模块。
7.如权利要求5所述的基于物联网的家庭信息终端平台，其特征在于，所述控制终端 (30)为电脑、手机或可视门铃，其通过现场总线控制系统与物联网家居终端(20)连接。
8.如权利要求1所述的基于物联网的家庭信息终端平台，其特征在于，所述服务器 (40)分别与嵌入式控制装置(21)及服务对象连接。
9.如权利要求1至8中任一条所述的基于物联网的家庭信息终端平台，其特征在于， RFID模块(22)与嵌入式控制装置(21)之间通过IIC协议通信，显示模块(23)和触摸模块(24)与嵌入式控制装置(21)之间通过SPI协议通信，通信模块(25)与嵌入式控制装置(21)之间通过通过串口通信协议通信，通信模块(25)与所应用的家居对象的可视门铃安防系统通过WIFI无线网络连接，嵌入式控制装置(21)与POS机消费系统通过通用串行总线连接，所述服务器(40)与嵌入式控制装置(21)及服务对象通过TCP/IP协议通信。
全文摘要
一种基于物联网的家庭信息终端平台，其包括多个智能联网模块，其分别嵌入所应用的多个产品中，各智能联网模块与物联网家居终端进行短距离双向无线通信，并检测产品的工作状态和工作参数；物联网家居终端，其与嵌入智能联网模块的所有产品连接并实现双向通信，并自动控制各个产品的工作模式；控制终端，其与所述智能联网模块及物联网家居终端相连接，对文字、图像、语音视频信号进行处理；服务器，其通过无线以及有线网络与物联网家居终端连接及服务对象连接，实现用户对家电产品的远程控制。本发明将各种家庭终端产品进行有效整合，实现人机沟通，同时兼具远程网络管理以及各种家电自动故障反馈处理等功能。
文档编号H04L29/08GK102447598SQ201110374338
公开日2012年5月9日 申请日期2012年1月12日 优先权日2012年1月12日
发明者刘世梁, 刘言, 叶伟煌, 张源峰, 朱元庆, 李传良, 李光煌, 李灿吓, 肖建辉, 钟志威, 陈博, 黄伟满 申请人:深圳市赛亿科技开发有限公司