一种数字家庭智能终端的制作方法

文档序号:7822830阅读:201来源:国知局
一种数字家庭智能终端的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种数字家庭智能终端,包括:微控制器,用于将接收到的外部信号进行处理后发出数据或控制信号给芯片外部的各个模块,使之进行相应的操作;通信模块,用于实现智能终端与门口机之间的通信,以及与家电控制装置进行通信;音频处理模块,用于实现终端与门口机的对讲;防区报警模块、视频叠加模块、触摸屏及按键扫描模块、远程家电控制模块。实施本发明实施例满足了面向信息设备的实时控制的要求,同时还要满足强大的网络功能,以满足家庭各个信息设备的智能化控制。
【专利说明】一种数字家庭智能终端

【技术领域】
[0001]本发明涉及数字家庭【技术领域】,尤其涉一种数字家庭智能终端。

【背景技术】
[0002]近年来随着经济的发展,人们对居住环境的安全性、舒适性和效率性的要求越来越高,家庭网络化、智能化成为当前家居发展的方向。家庭智能化系统是指利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术,将与家居生活有关的名种子系统有机的结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加舒适、安全、有效。它可以帮助家庭与外部保持信息交流畅通,优化人们的生活方式,也可以管理各种能源支出,节约资金。家庭智能化系统的核心是家庭智能终端。通过家庭智能终端,实现系统信息采集、信息输入、逻辑处理、信息输出、自动控制等功能。家庭智能化系统的外部通信总线在早期主要是通过电话网来实现的。由于电话网的带宽限制和较高的使用费用,使得家庭智能化系统不能被普遍和有效使用。随着因特网被广泛的使用,通过因特网对家庭的电器设备和安防设备进行远程监视和控制成为家庭智能化开发的热点。因此,利用以太网作为家庭智能终端系统的主要外部通信总线是适合技术发展和市场需求的。
[0003]现有的数字家庭方面基于智能网络的对于家庭终端设备的监控的实现已知的技术方案,是通过远程监控终端接收来至协调器收集的家居信息来实现的,该系统还有四个模块:监控模块、服务器模块、协调器模块、传感器模块。该技术体现的是一种多路单控的实现,有传感器接收来至家居设备的信息,然后传给协调器,通过与其他网络节点交换信息,并将处理后的信息传给服务器,最后向控制终端发送供用户查看的信息。
[0004]现有的技术缺点:第一、缺乏规范的、统一的行业标准。第二、安装、调试复杂,成本费用高。第三、功能华而不实。第四、缺乏资金支持。第五、缺乏完善的社会合作体系。第六、跨产业的合作困难重重。


【发明内容】

[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种数字家庭智能终端,使用简单,界面友好的家庭智能终端系统,来实现一种更有效更稳妥的远程监控。
[0006]为了解决上述问题,本发明提出了一种数字家庭智能终端,包括:
[0007]微控制器,用于将接收到的外部信号进行处理后发出数据或控制信号给芯片外部的各个模块,使之进行相应的操作;
[0008]通信模块,用于实现智能终端与门口机之间的通信,以及与家电控制装置进行通Is ;
[0009]音频处理模块,用于实现终端与门口机的对讲;
[0010]防区报警模块,用于由微处理器对各防区的报警信号进行识别,向用户发出报警音,并通过通信模块上传至门口机,然后再由门口机传给园区管理处;
[0011]视频叠加模块,用于在屏幕上显示文字信息和门口机传来的视频图像;
[0012]触摸屏及按键扫描模块,用于为用户提供根据终端屏幕上的提示点击屏幕的相应位置,查看单元门口的景象,对上位机发来的信息进行查看、读取、翻页、删除、清空操作;
[0013]远程家电控制模块,用于用来实现用户不在家时对家用电器的控制;
[0014]语音留言模块,通过智能终端可以实现语音留言功能。
[0015]所述数字家庭智能智能终端还包括:JTAG接口,用于对32位微处理器进行程序下载调试的专用接口。
[0016]实施本发明实施例,基于国产SoC的家庭智能终端系统,家庭智能终端有着良好的发展前景,将来十分有经济价值,并且帮助国产SoC芯片的发展。设计可以采用嵌入式Linux内核系统作为整个家庭信息中心的控制操作系统,它不仅要满足面向信息设备的实时控制的要求,同时还要满足强大的网络功能,以满足家庭各个信息设备的智能化控制。并且此系统是精简的且可以添加和减少多种终端,具有统一的微内核技术。

【专利附图】

【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0018]图1是本发明实施例的智能家居系统结构示意图;
[0019]图2是本发明实施例的数字家庭智能终端结构示意图;
[0020]图3是本发明实施例的数字家庭智能终端主界面示意图。

【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0022]本发明主要是针对住宅小区用户设计的,可以对小区内住宅安全状况进行集中监控和管理,同时还实现了门禁及抄表功能以及家电管理功能。智能家居系统如图1所示,智能家居系统由家庭内部网络和外部网络组成。内部网络是通过低压电力线把家庭中各种用电设备、计量装置、安防设备等连接起来,构成一个网络整体,统一由智能终端管理;外部网络是通过GPRS/GSM和INTERNET把管理中心主机、智能终端和手机等连在一起,使人们能够在本地或异地对家庭系统进行集中的监视、控制。
[0023]在内网中,由于低压电力线作为现成的通信媒介,具有实施方便、组网线路机械强度高、抗破坏力强、无需另外架设通信媒介、投资少、见效快、而且运行维护成本低的特点。在外网中,由于GPRS具有瞬间上网、永远在线、快速传输、按量计费、自由切换等优点。从而智能终端可以通过GPRS和管理中心进行数据和图像的传输,同时用户也可以通过手机和智能终端通信,实现远程查询监控。
[0024]智能终端是整个系统网络的通信控制枢纽,一方面通过电力线收集各控制点的数据和状态,并进行处理存储,另一方面和管理中心主机和用户手机进行数据交换,执行管理中心主机和用户的命令。嵌入式智能终端系结构示意图如图2所示。
[0025]主控芯片选择欧比特公司S698-MIL的嵌入式芯片,是基于SPARC V8标准的高可靠、高性能、高集成度的32位SoC芯片,芯片内部集成了 SPARCV8处理器、64位浮点处理单元(FPU)、I2C、SPI等功能模块,最高工作频率可达180MHz,资源丰富,带存储器控制器、中断控制器、24位通用定时器和看门狗定时器、UART、GP10、IC卡控制器(IS07816)、I2C主控器、SPI控制器,采用AMBA 2。O标准总线作为片内总线。,利用32位总线外扩64M的FLASH和64M的SDRAM。其中FLASH用于存储系统软件和应用软件,待系统启动后加载到SDRAM中运行。
[0026]通信系统中上行子系统选择GPRS/GSM作为与上位机和用户通信的媒介,进行数据交换,执行上位机的指令。选择比较成熟的SM300通信模块,该模块支持GPRS通信,内嵌TCP/IP协议。下行子系统选择电力线作为通信媒介,使用电力线载波芯片M1200,高度集成电力线网络接口控制芯片,使用了很多先进的通信技术:能自动检测电网信道情况,能根据不同的载波通道环境,改变通信速率、实现了多频点传输。
[0027]显示控制子系统根据按键和触摸屏对智能终端进行设置,并且把家居状态,通信情况显示在IXD和指示灯LED上。
[0028]智能终端主要功能如下:
[0029]I)能与管理中心主机和用户通信,根据接收到的指令设置智能终端、读取、存储和处理检测点的状态,信息和数据。如设置/取消监控状态、启动拍摄等。
[0030]2)出现险情能自动报警,并把报警信号发给管理中心主机和用户,同时启动抓拍功能。
[0031]3)能根据设置,完成定期三表数据的读取,存储,能根据上位机指令,成批发回数据。
[0032]4)能远程控制家庭电器,比如进行空调预冷等措施。
[0033]5)可以通过按键和触摸屏对智能终端进行设定。
[0034]6)备用电池,保证断电后时钟的正常工作和数据存储。
[0035]1.微控制器:它是家庭智能终端装置的核心部分。微处理器将接收到的外部信号进行处理后发出数据或控制信号给芯片外部的各个模块,使之进行相应的操作。
[0036]目前在嵌入式开发应用上,32位嵌入式RISC领域中,ARM体系结构有着极大的影响力,并几乎成为了事实上的标准。家庭智能终端装置的功能较多,对微控制器资源(如GP1、RAM和Flash等)的需求自然比较高。
[0037]2.通信模块:用来实现智能终端与门口机之间的通信,以及与家电控制装置进行通信。
[0038]智能终端与家电控制模块之间由数据通信线相连,当用户通过操作触摸屏向智能终端发出各种指示,这些命令也按照通信协议发给家电控制装置,并由家电控制装置对家电进行控制。
[0039]3.音频处理模块:实现终端与门口机的对讲。门口机的麦克和喇叭通过音频总线与本单元内每户家里的智能终端的喇叭和麦克相连,当门口机与终端接通后,家里的住户即可与单元门口的访客进行对讲。
[0040]4.防区报警模块:由微处理器对各防区(如栅窗、门磁、烟温感、燃气和防水)的报警信号进行识别,向用户发出报警音,并通过通信模块上传至门口机,然后再由门口机传给园区管理处。
[0041]由于烟温感、燃气和防水传感器传来的报警信号,产生的警情坏力大,误报率低,一检测到就立即上传通知管理处。
[0042]5.视频叠加模块:在屏幕上显示文字信息和门口机传来的视频图像。这一部分主要用来实现在智能终端的液晶屏上显示管理处发布的公共和个人信息。此外,由于终端采用触摸屏操作方式,当接通门口的视频画面后,需要在画面叠加接听、挂机等文字来提示用户的下一步操作。
[0043]6.触摸屏及按键扫描模块:用户只需根据终端屏幕上的提示点击屏幕的相应位置,就可以很方便地查看单元门口的景象,对上位机发来的信息进行查看、读取、翻页、删除、清空等操作。
[0044]7.远程家电控制模块:用来实现用户不在家时对家用电器的控制。用户拨打家里的电话,智能终端接通后,用户按照语音提示进行按键操作,智能终端根据用户的要求向家电控制模块发出命令,即可实现对家用电器进行远程控制。
[0045]8.语音留言模块:通过智能终端可以实现语音留言功能。当有客来访而住户不在家,且无法与住户取得联系的时候,来访者可以通过智能终端给住户留下口信以表明身份及来访目的。
[0046]9.JTAG接口:对32位微处理器进行程序下载调试的专用接口。JTAG (Joint TestAct1n Group)接口主要应用于电路的边界扫描测试和可编程芯系统编程。JTAG编程方式是在线编程,它的出现改变了传统生产流程中,先对芯片进行预编程后再装到板子上的方式,减小了芯片被损坏的机率,减少了工作量。
[0047]基于国产SoC的嵌入式操作系统。此设计可以采用嵌入式Linux内核系统作为整个家庭信息中心的控制操作系统,它不仅要满足面向信息设备的实时控制的要求,同时还要满足强大的网络功能,以满足家庭各个信息设备的智能化控制。并且此系统是精简的且可以添加和减少多种终端,具有统一的微内核技术。家庭信息中心软件总体结构主要包括:
(I)嵌入式Linux内核有进程调度、内存管理、文件管理等;(2)设备底层包括对IC卡读写的支持软件、内外网通信协议支持软件、底层协议与应用层协议的交互软件;(3)应用层包括界面设计与实现、输入方式的没计与选择,信息检索和发布功能的设计等。图形界面GUI系统,如图3中所示。便于实现人机交换,增强操作界面友好程度,能够实现傻瓜操作。启动程序、触摸屏驱动软件、手写驱动软件。一套通信协议(在此上可完成家庭信息中心与各种通信物理层进行通信)。各种智能卡如非接触式逻辑加密卡向非接触式CUP卡的转换软件和各种数据的计量转换软件。家庭数据中心的这2个软件,可以将金额转换成各种数据值(水的流量、电量、煤气量等),并随时接收各个计量仪表传送来的数据,然后从总的金额中减去消耗量,一张卡可以替代所有的其他计量收费卡(水卡、电卡、煤气卡)。
[0048]本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器(ROM,Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
[0049]另外,以上对本发明实施例所提供的数字家庭智能终端进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种数字家庭智能终端,其特征在于,包括: 微控制器,用于将接收到的外部信号进行处理后发出数据或控制信号给芯片外部的各个模块,使之进行相应的操作; 通信模块,用于实现智能终端与门口机之间的通信,以及与家电控制装置进行通信; 音频处理模块,用于实现终端与门口机的对讲; 防区报警模块,用于由微处理器对各防区的报警信号进行识别,向用户发出报警音,并通过通信模块上传至门口机,然后再由门口机传给园区管理处; 视频叠加模块,用于在屏幕上显示文字信息和门口机传来的视频图像; 触摸屏及按键扫描模块,用于为用户提供根据终端屏幕上的提示点击屏幕的相应位置,查看单元门口的景象,对上位机发来的信息进行查看、读取、翻页、删除、清空操作; 远程家电控制模块,用于用来实现用户不在家时对家用电器的控制; 语音留言模块,通过智能终端可以实现语音留言功能。
2.如权利要求1所述的数字家庭智能终端,其特征在于,所述数字家庭智能智能终端还包括:JTAG接口,用于对32位微处理器进行程序下载调试的专用接口。
【文档编号】H04L12/28GK104468296SQ201410768113
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】苏航, 蔡枭, 罗笑南 申请人:中山大学深圳研究院
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