專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能音箱，屬于音響及其互聯(lián)領(lǐng)域，特別涉及一種基于物聯(lián) 網(wǎng)的無線或有線音箱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著寬帶互聯(lián)網(wǎng)的家用普及，網(wǎng)速越來越快，人們可以方便地利用電腦從 Internet上下載大量免費(fèi)的MP3、WMA, WAVE等格式的數(shù)碼音頻文件，通過專用播放軟件來 播放，甚至可以在個(gè)人電腦上直接收聽網(wǎng)上廣播。然而，大多數(shù)人早已習(xí)慣用傳統(tǒng)音響來收 聽音樂廣播，因此才有了大受歡迎的MP3數(shù)碼隨身聽，可播放MP3、WMA格式碟的DVD影碟機(jī) 等，這些面市的數(shù)碼產(chǎn)品雖可播放網(wǎng)絡(luò)音頻，但還是不能無縫地與寬帶互聯(lián)網(wǎng)直接連起來， 直接從網(wǎng)上播放自己喜愛的音樂。Wi-Fi作為一種無線業(yè)界成功范例的短程無線傳輸技術(shù)，由于避免了布線的麻煩， 在移動性、速度、普及性、安全性、多媒體、易用性和功耗等各方面性能的不斷改進(jìn)，使其成 為各種新應(yīng)用系統(tǒng)中不可或缺的一部分，在家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中也獲得了很多人的青睞。Wi-Fi 技術(shù)不僅應(yīng)用與接入點(diǎn)、無線路由器及筆記本電腦，還廣泛應(yīng)用與電話、手機(jī)、PDA、打印機(jī)、 娛樂系統(tǒng)和互動視頻游戲等。而音響廣泛應(yīng)用于各種場所，給人們的生活增添了多元化的聲音元素，是現(xiàn)代社 會必不可少的聲音設(shè)備。傳統(tǒng)的音響系統(tǒng)一般為有線音響系統(tǒng)，其音頻信號需要通過信號 線進(jìn)行傳輸，這種音響系統(tǒng)的信號線布線麻煩且影響美觀，音響的擺放位置也受到限制。物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。當(dāng)時(shí)基于互聯(lián)網(wǎng)、RFID技術(shù)、EPC標(biāo)準(zhǔn)，在計(jì)算 機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻識別技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等，構(gòu)造了一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品信 息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)“Internet of things”(簡稱物聯(lián)網(wǎng))，這也是在2003年掀起第 一輪華夏物聯(lián)網(wǎng)熱潮的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定 位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行 信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSK)上，國際電信聯(lián)盟 (ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005 物聯(lián)網(wǎng)》，引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報(bào)告指出，無所不 在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以 通過因特網(wǎng)主動進(jìn)行交換。射頻識別技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將 到更加廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來主要體現(xiàn)在三個(gè)方面一是互聯(lián)網(wǎng)特征，即對需要聯(lián)網(wǎng)的 物一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；二是識別與通信特征，即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定 要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能；三是智能化特征，即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動化、自 我反饋與智能控制的特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為〃 The Internet of Things”，簡稱Ι0Τ。由該名稱可見，物 聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品 與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)裝置、紅外 感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng) 相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識另U、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍1、要有相應(yīng)信息的 接收器；2、要有數(shù)據(jù)傳輸通路；3、要有一定的存儲功能；4、要有CPU ；5、要有操作系統(tǒng)；6、 要有專門的應(yīng)用程序；7、要有數(shù)據(jù)發(fā)送器；8、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；9、在世界網(wǎng)絡(luò)中有 可被識別的唯一編號。因此，亟待提出一種能夠支持DLNA和Wi-Fi，從而提供無線接入物聯(lián)網(wǎng)的音箱。
實(shí)用新型內(nèi)容針對傳統(tǒng)音箱的不足，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的 智能音箱。根據(jù)本實(shí)用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱，包括Wi-Fi增益天線，Wi-Fi傳輸模 塊，32位12線程多功能中央處理器，以及至少一個(gè)音箱設(shè)備，所述Wi-Fi傳輸模塊分別連接 到Wi-Fi增益天線和32位12線程多功能中央處理器，所述32位12線程多功能中央處理 器還通過音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放大器連接到至少一個(gè)音箱設(shè)備，其特征在于Wi-Fi增益天線，用于與外部物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或路由器進(jìn)行Wi-Fi信號的雙向收發(fā)，并 將外部信號送往Wi-Fi傳輸模塊以及接收來自Wi-Fi傳輸模塊的反饋信號；Wi-Fi傳輸模塊，用于將Wi-Fi增益天線接收到的信號傳輸給32位12線程多功能 中央處理器進(jìn)行處理，并將來自32位12線程多功能中央處理器的反饋信號傳輸給Wi-Fi 增益天線；32位12線程多功能中央處理器，進(jìn)行各種智能音箱的發(fā)現(xiàn)，控制和媒體的管理；至少一個(gè)智能音箱，通過相應(yīng)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放大器，接收來自32位12 線程多功能中央處理器的控制和管理，從而接入外部物聯(lián)網(wǎng)。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，其中所述至少一個(gè)智能音箱之間的相互偵測，采 用UPnP標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述智能音箱系統(tǒng)還包括電源管理模塊，負(fù)責(zé)電 源消耗管理功能。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述智能音箱系統(tǒng)還包括觸摸屏顯示驅(qū)動模塊， 支持3. 2 8寸數(shù)字觸摸屏。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所述智能音箱系統(tǒng)還包括外部擴(kuò)展輸入模塊，支 持USB2. 0/SD/MS/MMC等設(shè)備輸入/輸出。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，其中所述物聯(lián)網(wǎng)智能音箱支持IEEE802. llb/g/n 和IEEE 802. 3/IEEE 802. 3u，采用無線、有線傳輸方式接受互聯(lián)網(wǎng)及USB DIDK、SD CARD各 種格式的音頻源。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，所支持的圖形檔案格式為JPG、音效格式為LPCM， 影片格式為MPEG-2。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，可選擇支持的圖形檔案格式包含PNG、GIF與TIFF,可選擇支持的音效壓縮格式包含AAC、AC-3、ATRAC3Plus、MP3、WMA9，可選擇支持的影 片壓縮格式包含MPEG-I、MPEG-4、AVC以及WMV9。與其它音響設(shè)備相比，本實(shí)用新型具有可無線傳輸音頻信號，并基于物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行 智能接入和控制，從而避免因布線帶來麻煩和對美觀的影響，可在無線信號傳輸范圍內(nèi)任 意擺放音響系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。雖然在下文中將結(jié)合一些示例性實(shí)施及使用方法來描述本實(shí)用新型，但本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，并不旨在將本實(shí)用新型限制于這些實(shí)施例。反之，旨在覆蓋包含在所附的 權(quán)利要求書所定義的本實(shí)用新型的精神與范圍內(nèi)的所有替代品、修正及等效物。本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡 述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或 者可以從本實(shí)用新型的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本實(shí)用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說 明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
圖1示出了本實(shí)用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居的模式和標(biāo)準(zhǔn)；圖2示出了本實(shí)用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的 詳細(xì)描述。需要注意的是，根據(jù)本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)智能音箱的實(shí)施方式僅僅作為例子，但 本實(shí)用新型不限于該具體實(shí)施方式
。根據(jù)本實(shí)用新型的基本構(gòu)思，物聯(lián)網(wǎng)智能音箱控制系統(tǒng)的目標(biāo)是“在任何時(shí)間、任 何地點(diǎn)讓消費(fèi)者隨意享用任何內(nèi)容”。為了實(shí)現(xiàn)了跨行業(yè)的產(chǎn)品一致性，本實(shí)用新型定義了 兩大組件——媒體服務(wù)器和媒體渲染設(shè)備，這是在家庭網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)設(shè)備無縫互操作性所必 需的設(shè)備。這些組件，以及其它互操作性指南構(gòu)建模塊，均基于開放標(biāo)準(zhǔn)，例如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 IP.HTTP.UPnP和Wi-Fi協(xié)議。本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱控制系統(tǒng)，旨在解決個(gè)人 PC，消費(fèi)電器，移動設(shè)備在內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，使得數(shù)字媒體和內(nèi)容服務(wù) 的無限制的共享和增長成為可能。本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)智能音箱控制系統(tǒng)所形成的解決方 案，是一種大家可以遵守的規(guī)范，其能夠支持目前所應(yīng)用很廣泛的各種技術(shù)和協(xié)議。目前，很多家庭已經(jīng)安裝了有線(MoCA(同軸線)或以太網(wǎng))或無線(Wi-Fi)網(wǎng)絡(luò)， 但是這些網(wǎng)絡(luò)并沒有為連網(wǎng)設(shè)備之間輕松共享內(nèi)容提供方便。在本實(shí)用新型中，通過基于 物聯(lián)網(wǎng)的智能家居控制器，用戶就可以找出數(shù)字內(nèi)容在家庭網(wǎng)絡(luò)上的準(zhǔn)確位置，并毫不費(fèi) 力地在連網(wǎng)設(shè)備之間移動或傳輸這一內(nèi)容。舉例來說，可以在家中任何地方或用手機(jī)觀看DVR錄像、將照片從手機(jī)傳送到數(shù) 字電視機(jī)、將照片從手機(jī)發(fā)送到打印機(jī)、觀看存儲在數(shù)字電視機(jī)中的照片或通過家庭立體 聲系統(tǒng)收聽存儲在PC中的MP3音樂。目前已廣泛用于數(shù)字有線電視、衛(wèi)星和IP機(jī)頂盒以 及媒體服務(wù)器、寬帶調(diào)制解調(diào)器和住宅網(wǎng)關(guān)、高清和數(shù)字電視機(jī)、Blu-rayTM播放機(jī)、刻錄機(jī) 以及個(gè)人錄像機(jī)。[0034]圖1示出了本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居的模式和標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字家庭由透明合作的CE、移動和PC設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，其傳輸便捷，具有無縫互 操作性，增強(qiáng)和豐富了用戶體驗(yàn)。它是家庭網(wǎng)絡(luò)的通訊和控制中樞，它基于IP聯(lián)網(wǎng)和UPnP 以及hternet工程任務(wù)組技術(shù)。設(shè)備間的互操作性可在提供給用戶的特定服務(wù)上進(jìn)行透 明合作時(shí)實(shí)現(xiàn)，包括與其他設(shè)備互相通訊和交換有意義的信息的設(shè)備能力。數(shù)字生活網(wǎng)絡(luò) 聯(lián)盟(物聯(lián)網(wǎng)音箱控制系統(tǒng))致力于推出基于開放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的互操作性指導(dǎo)方針，建立由 PC、消費(fèi)者電子產(chǎn)品CE和移動設(shè)備組成的有線和無線可互操作的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)共享和發(fā)展中 的新數(shù)字媒體和內(nèi)容服務(wù)的無縫結(jié)合。圖2示出了本實(shí)用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱系統(tǒng)。本實(shí)用新型的基于物聯(lián)網(wǎng) 的智能音箱系統(tǒng)，包括Wi-Fi增益天線，Wi-Fi傳輸模塊，32位12線程多功能中央處理器， 以及至少一個(gè)音箱設(shè)備，所述Wi-Fi傳輸模塊分別連接到Wi-Fi增益天線和32位12線程 多功能中央處理器，所述32位12線程多功能中央處理器還通過音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放 大器連接到至少一個(gè)音箱設(shè)備。其中Wi-Fi增益天線，用于與外部物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或路由器進(jìn)行Wi-Fi信號的雙向收 發(fā)，并將外部信號送往Wi-Fi傳輸模塊以及接收來自Wi-Fi傳輸模塊的反饋信號；Wi-Fi傳 輸模塊，用于將Wi-Fi增益天線接收到的信號傳輸給32位12線程多功能中央處理器進(jìn)行 處理，并將來自32位12線程多功能中央處理器的反饋信號傳輸給Wi-Fi增益天線；32位 12線程多功能中央處理器，進(jìn)行各種音箱設(shè)備的發(fā)現(xiàn)，控制和媒體的管理；至少一個(gè)音箱 設(shè)備，通過相應(yīng)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放大器，接收來自32位12線程多功能中央處理器 的控制和管理，從而接入外部物聯(lián)網(wǎng)。以下將參照圖2，對該智能音箱系統(tǒng)的各個(gè)單元進(jìn)行詳細(xì)的描述。Wi-Fi增益天線與Wi-Fi傳輸模塊相連，用作整個(gè)智能控制系統(tǒng)與外部物聯(lián)網(wǎng)之 間的信號收發(fā)端。在本實(shí)用新型中，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱控制系統(tǒng)采用與家電物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng) 關(guān)或路由器進(jìn)行Wi-Fi信號的雙向收發(fā)的前端天線，借助于無線天線對所接收或發(fā)送的信 號進(jìn)行增益(放大)。依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)音箱控制系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境不同，可以采用不同特性的無線天線。常見 的有兩種，一種是室內(nèi)天線，優(yōu)點(diǎn)是方便靈活，缺點(diǎn)是增益小，傳輸距離短；另一種是室外天 線，室外天線的優(yōu)點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)。比較適合遠(yuǎn)距離傳輸。室外天線的類型比較多，優(yōu)選的 是鍋狀的定向天線，或者是棒狀的全向天線。在本實(shí)用新型中，自/向Wi-Fi增益天線接收/發(fā)送信號的Wi-Fi傳輸模塊為物 聯(lián)網(wǎng)智能音箱量身定制。其支持多種標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. Ila 使用 5GHz 頻段，傳輸速度 54Mbps,與 802. Ilb 不兼容；IEEE 802. Ilb 使用 2. 4GHz 頻段，傳輸速度 IlMbps ；IEEE 802. Ilg 使用2. 4GHz頻段，傳輸速度主要有54Mbps、108Mbps，可向下兼容 802. Ilb ；IEEE 802. Iln 使用 2. 4GHz 頻段，傳輸速度可達(dá) 300Mbps。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，Wi-Fi傳輸模塊定義了兩種機(jī)理來提供無線LAN 的訪問控制和保密服務(wù)配置標(biāo)識符(SSID)和有線等效保密(WEP)。還可以使用的另一種 加密機(jī)制是通過透明運(yùn)行在無線LAN上的虛擬專網(wǎng)(VPN)來進(jìn)行的。SSID為無線LAN中經(jīng)常用到的一個(gè)特性是稱為SSID的命名編號，它提供低級別上的訪問控制。SSID通常是無線 LAN子系統(tǒng)中設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)名稱；它用于在本地分割子系統(tǒng)。為了適應(yīng)并滿足物聯(lián)網(wǎng)智能音箱系統(tǒng)，本實(shí)用新型的Wi-Fi傳輸模塊還具有以下 特色功能。首先是動態(tài)速率轉(zhuǎn)換，當(dāng)射頻情況變差時(shí)，可將數(shù)據(jù)傳輸速率從300Mbps降低為 200/100/54/1IMbps ο第二是漫游支持，當(dāng)用戶在樓房或公司部門之間移動時(shí)，允許在訪問點(diǎn)之間進(jìn)行 無縫連接。這允許無線網(wǎng)絡(luò)用戶可以在不同的網(wǎng)段中使用相同的信道或在不同的信道之間 互相漫游。第三是負(fù)載均衡，當(dāng)AP變得負(fù)載過大或信號減弱時(shí)，NIC能更改與之連接的訪問 ΑΑΡ，自動轉(zhuǎn)換到最佳可用的ΑΡ，以提高性能。第四是自動速率選擇功能，允許移動用戶設(shè) 置在自動速率選擇(ARQ模式下，ARS功能會根據(jù)信號的質(zhì)量及與網(wǎng)橋接入點(diǎn)的距離自動 為每個(gè)傳輸路徑選擇最佳的傳輸速率，該功能還可以根據(jù)用戶的不同應(yīng)用環(huán)境設(shè)置成不同 的固定應(yīng)用速率。第四是電源消耗管理功能，其定義了 MAC層的信令方式，通過電源管理軟件的控 制，使得移動用戶能具有最長的電池壽命。電源管理會在無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)使網(wǎng)絡(luò)處于休眠 (低電源或斷電)狀態(tài)，這樣就可能會丟失數(shù)據(jù)包。為解決這一問題，規(guī)定了 AP應(yīng)具有緩沖 區(qū)去儲存信息，處于休眠的移動用戶會定期醒來恢復(fù)該信息。第五是保密功能，僅僅靠普通的直序列擴(kuò)頻編碼調(diào)制技術(shù)不夠可靠，如使用無線 寬頻掃描儀，其信息又容易被竊取。最新的WLAN標(biāo)準(zhǔn)采用了一種加載保密字節(jié)的方法，使 得無線網(wǎng)絡(luò)具有同有線以太網(wǎng)相同等級的保密性。此密碼編碼技術(shù)早期應(yīng)用于美國軍方無 線電機(jī)密通信中，無線的另一端必須使用同樣的密碼編碼方式才可以互相通信，當(dāng)無線用 戶利用AP接入點(diǎn)連入有線網(wǎng)絡(luò)時(shí)還必須通過AP接入點(diǎn)的安全認(rèn)證。該技術(shù)不但可以防止 空中竊聽，而且也是無線網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證有效移動用戶的一種方法。第六是信息包重整，當(dāng)傳送幀受到嚴(yán)重干擾時(shí)，必定要重傳。因此若一個(gè)信息包越 大，所需重傳的耗費(fèi)也就越大；這時(shí)，若減小幀尺寸，把大信息包分割為若干小信息包，即使 重傳，也只是重傳一個(gè)小信息包，耗費(fèi)相對小的多。這樣就能大大提高無線網(wǎng)在噪聲干擾地 區(qū)的抗干擾能力。第七是DHCP支持，動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)自動從DHCP服務(wù)器中獲取租用IP 地址，使筆記本電腦用戶在網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)自動獲得新的IP地址以便繼續(xù)工作，從而享受無縫 漫游。從Wi-Fi增益天線與Wi-Fi傳輸模塊接收到的信號將送往整個(gè)控制系統(tǒng)的核 心——32位12線程多功能中央處理器核心控制模組進(jìn)行處理。32位12線程多功能中央處理器核心控制模組采用32位12線程中央處理器，可依 不同應(yīng)用環(huán)境選擇不同類型的SDRAM/FLASH。其核心控制軟件特性采用Linux系統(tǒng)，并且支 持 Wi-Fi/DLNA/UPNP/WIN7。接下來，將根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，詳細(xì)說明核心控制模組的基本工作原理。本實(shí)用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱控制模組將其整個(gè)應(yīng)用規(guī)定成5個(gè)功能組件。從下到上依次為網(wǎng)絡(luò)互連，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，媒體傳輸，設(shè)備的發(fā)現(xiàn)控制和管理，媒體格式。以下將就各功能組件進(jìn)行詳細(xì)的說明。(一 )基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱控制系統(tǒng)功能組件構(gòu)成架構(gòu)媒體格式(Media Formats)設(shè)備發(fā)現(xiàn)、控制和媒體管理(Device Discovery, control and Media Management)媒體傳輸(Media Transport)網(wǎng)絡(luò)棧(Network Stack)Mt^K^ (Network Connectivity)表-1示出了本實(shí)用新型的各功能組件相應(yīng)的技術(shù)和協(xié)議。表-1功能組件重要技術(shù)和協(xié)議ConnectivityEthernet,802. 11, and BluetoothNetworkingIPv4 SuiteDevice Discovery and Control UPnP Device Architecture 1.0Media Management and Control UPnP AV LO and UPnP Printer :1Media FormatRequired and Optional Format ProfilesMedia TransportHTTP(Mandatory) and RTP(Optional)(一)網(wǎng)絡(luò)互連。其規(guī)定了所接入網(wǎng)絡(luò)的類型和協(xié)議。目前，主要包括有線網(wǎng)絡(luò)802.3. i/u無線網(wǎng)絡(luò)802.11/a/b/g/n(二)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。其規(guī)定了所使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。目前，其規(guī)定必須支持IPv4。但 考慮到地址空間等IPv4的缺點(diǎn)，將在不久的將來支持IPv6。當(dāng)然，考慮已經(jīng)存在的IPv4的 諸多應(yīng)用和設(shè)備。在未來的很長一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)支持IPv4和IPv6并保證IPv4和IPv6的 互連的雙重協(xié)議棧將會受到親賴。(三)媒體傳輸。其規(guī)定了基于物聯(lián)網(wǎng)的音箱控制系統(tǒng)的所有設(shè)備都必須支持使 用HTTP協(xié)議進(jìn)行媒體的傳輸。這將使得未來很長一段時(shí)間，需要提高HTTP協(xié)議上高速安 全的進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的傳輸。單純就安全而然，TLS應(yīng)該是不錯(cuò)的選擇。另外，在IPv6的協(xié) 議中IPSEC已經(jīng)成為了一個(gè)必選項(xiàng)，這也在一定程度上解決了安全問題。然而，在本實(shí)用新 型中使用軟件做加解密的工作并非合適的選擇。因?yàn)?，在真正的?yīng)用中，處理速度是首要考 慮的問題。當(dāng)然，也可以使用RTP的其他專用的媒體流傳輸協(xié)議，但前提是必須已經(jīng)支持了 HTTP協(xié)議下的傳輸。(四)設(shè)備的發(fā)現(xiàn)，控制和媒體的管理。這個(gè)功能組件是最重要的一個(gè)層次。自從 英特爾發(fā)起UpnP以來，UPnP很長時(shí)間都停留在協(xié)議階段，很少有應(yīng)用(IDG是個(gè)例外)。本 實(shí)用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的音箱控制系統(tǒng)采用了 UPnP Device Architecture 1.0和UPnP AV 1.0 and UPnPI^rinter :1。關(guān)于UpnP的更多技術(shù)細(xì)節(jié)，可以參見UPnP論壇上的各項(xiàng)開放式 標(biāo)準(zhǔn)，此處不再一一贅述?？傊?，其通過一系列的步驟和協(xié)議來達(dá)到設(shè)備的發(fā)現(xiàn)和管理，同 時(shí)也通過廠商定義的AV和Printer標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到對媒體的管理。(五)媒體格式，這是最后的一個(gè)組件。其規(guī)定了進(jìn)行數(shù)字媒體和內(nèi)容的共享和使用的時(shí)候的媒體格式。其必須支持的是JPEG，LPCM，MPEG2。其他可選的媒體格式見表_2。表-2基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱控制系統(tǒng)所支持的媒體格式媒體分類 必須支持的格式 可以支持的格式本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)智能音箱控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是基于原有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上的中界層，主 要是能讓支持此層定義的設(shè)備可以相互溝通，而不需另外做其他的設(shè)定動作，以1.5版的 物聯(lián)網(wǎng)智能音箱控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來說，就支持了 Khernet與Wi-Fi (802. lla/b/g/n)，作為物 聯(lián)網(wǎng)音箱控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)的支持算是必備的。至于在各設(shè)備之間的相互偵測，則是采用UPnP標(biāo)準(zhǔn)。DMP設(shè)備通過UPnP機(jī)制來搜 尋網(wǎng)絡(luò)上可相互匹配的DMS裝置，成功連接之后便可以進(jìn)行后續(xù)的播放或傳輸動作。這個(gè) 動作是全自動的，因此使用者無須進(jìn)行任何干涉。在媒體內(nèi)容的發(fā)現(xiàn)方面，也同樣是采用UPnP機(jī)制。在可傳輸?shù)亩嗝襟w格式上，則分為必備支持以及可自選支持兩方面，在必備支持 方面，圖形檔案格式為JPG、音效格式為LPCM，影片格式為MPEG-2。而在可選擇格式方面，圖 形檔案為PNG、GIF與TIFF，音效壓縮格式則是AAC、AC_3、ATRAC3Plus、MP3、WMA9等等，至 于在影片壓縮格式上，則可以包含MPEG-I、MPEG-4、AVC以及WMV9等等，由于目前網(wǎng)絡(luò)傳輸 速度還有待突破，因此一般都偏向于支持高壓縮比的壓縮格式。如圖2所示，本實(shí)用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱系統(tǒng)還包括各外圍電路。電源 管理模塊負(fù)責(zé)電源消耗管理功能，通過電源管理軟件的控制，使得移動用戶能具有最長的 電池壽命。電源管理會在無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)使網(wǎng)絡(luò)處于休眠(低電源或斷電)狀態(tài)，這樣就可 能會丟失數(shù)據(jù)包。為解決這一問題，本實(shí)用新型規(guī)定了 AP應(yīng)具有緩沖區(qū)去儲存信息，處于 休眠的移動用戶會定期醒來恢復(fù)該信息。而觸摸屏顯示驅(qū)動模塊支持3. 2 8寸數(shù)字觸摸屏。外部擴(kuò)展輸入模塊支持USB2. 0/SD/MS/MMC等設(shè)備輸入/輸出。經(jīng)由32位12線程多功能中央處理器核心控制模組進(jìn)行處理的信號，通過音頻信 號輸出模塊，依據(jù)不同需求選擇音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放大器，最終驅(qū)動不同型號的物聯(lián) 網(wǎng)智能音箱。根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，物聯(lián)網(wǎng)智能音箱支持IEEE 802. llb/g/n、IEEE 802. 3/IEEE 802. 3u，采用無線、有線傳輸方式接受互聯(lián)網(wǎng)及USB DIDK、SD CARD各種格式的 音頻源，輸出兩路2聲道模擬音頻信號(1路EARPHONE、1路LINE0UT)、兩路數(shù)字音頻信號 (一路I2S和一路SPDIF)；并具備各種接口。其具有如下特色功能 無線網(wǎng)絡(luò)(Wireless)-》智能無線(DLNA/WIFI)接入Internet網(wǎng)絡(luò) 無處不在(Anywhere)-》浴室，廚房，陽臺，花園... 隨心所欲(Anyway)-》電視，電腦，筆記本，手機(jī)... 數(shù)字時(shí)尚(Fashion)->>iphone，ipod, NOKIA...ImageAudioAVJPEG LPCMPNG, GIF, TIFFAAC，AC-3，ATRAC 3plus, MP3, WMA9 MPEG-I，MPEG-4*，AVC, WMV9[0103] 國際認(rèn)證 anternation)- dlna UPnP WiFi Windows7根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，物聯(lián)網(wǎng)智能音箱具有數(shù)字音頻解碼控制模組特色 功能和性能。DLNA無線網(wǎng)絡(luò)音樂接受和播放，包括· Network audio player 網(wǎng)絡(luò)音頻播放器· Wireless speakers 無線揚(yáng)聲器· Digital media receiver Μ ψ^ ^^^-· Digital photo frame 數(shù)碼才目框另外還具有如下特色性能· High-fidelity audio· High Dana 192kHz of DAC support· Full bitrate audio codec file code for :MP3music/AAC/WAV/WMAformat(Can be expanded to any desired format)· Tactical I2S interface or digital S/PDIF sound frequency of Super· Offers as many kinds of display functionality· Multiline character matrix and other genres of display· Infrared remote control· DLNA 1. 5-compliant digital media renderer(DMR)· Interact with Windows7, or other digital media controller (DMC) anddigital media server (DMS)· Can be customized Apple iPod/iPhone DMC control applications· Easy and reliable network· Push-button network settings through the Wi-Fi protected set(WPS)· Windows Connect Now(WCN-UFD)of the USB Installation· Support high-performance, long-range 802. Iln·高保真度的音頻 高 Dana 192kHz DAC 支持 充分的bitrate音頻編解碼器文件代碼為MP3 music/AAC/WAV/WMA格式(能被 擴(kuò)展到所有期望格式)·作戰(zhàn)I2S接口或數(shù)字式S/PDIF合理的頻率超級 提供許多顯示功能·多行的字符矩陣和顯示其他風(fēng)格·紅外遙控· DLNA 1. 5 服從的數(shù)字式媒介 renderer (DMR)·與WindoWS7互動、或者其他數(shù)字式媒介控制器(DMC)和數(shù)字式媒介服務(wù)器(DMS)·可以是定制的蘋果計(jì)算機(jī)公司iPod/Whone DMC控制應(yīng)用·容易和可靠的網(wǎng)絡(luò)·按鈕操作的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置通過Wi-Fi保護(hù)了集合(WPS)· Windows 現(xiàn)在連接(WCN-UFD) USB 設(shè)施[0139]·高性能的支持，遠(yuǎn)程802. Iln在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，數(shù)字音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換和功率放大器模組能夠支持高 保真度的音頻，及192kHz DAC支持，DA主要技術(shù)指標(biāo)如下1)分辨率(Resolution)指最小模擬輸出量(對應(yīng)數(shù)字量僅最低位為‘1’)與最 大量(對應(yīng)數(shù)字量所有有效位為‘1’)之比。2)建立時(shí)間(Setting Time)是將一個(gè)數(shù)字量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定模擬信號所需的時(shí)間， 也可以認(rèn)為是轉(zhuǎn)換時(shí)間。DA中常用建立時(shí)間來描述其速度，而不是AD中常用的轉(zhuǎn)換速率。 一般地，電流輸出DA建立時(shí)間較短，電壓輸出DA則較長。其他指標(biāo)還有線性度(Linearity)，轉(zhuǎn)換精度，溫度系數(shù)/漂移。表-3示出了本實(shí)用新型的物聯(lián)網(wǎng)智能音箱的一些音頻參數(shù)。A)、立體聲
權(quán)利要求1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱，包括Wi-Fi增益天線，Wi-Fi傳輸模塊，32位12線程 多功能中央處理器，以及至少一個(gè)音箱設(shè)備，所述Wi-Fi傳輸模塊分別連接到Wi-Fi增益天 線和32位12線程多功能中央處理器，所述32位12線程多功能中央處理器還通過音頻數(shù) 模轉(zhuǎn)換器和功率放大器連接到至少一個(gè)音箱設(shè)備，其特征在于Wi-Fi增益天線，用于與外部物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或路由器進(jìn)行Wi-Fi信號的雙向收發(fā)，并將外 部信號送往Wi-Fi傳輸模塊以及接收來自Wi-Fi傳輸模塊的反饋信號；Wi-Fi傳輸模塊，用于將Wi-Fi增益天線接收到的信號傳輸給32位12線程多功能中央 處理器進(jìn)行處理，并將來自32位12線程多功能中央處理器的反饋信號傳輸給Wi-Fi增益 天線；32位12線程多功能中央處理器，進(jìn)行各種音箱設(shè)備的發(fā)現(xiàn)，控制和媒體的管理；至少一個(gè)音箱設(shè)備，通過相應(yīng)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放大器，接收來自32位12線程 多功能中央處理器的控制和管理，從而接入外部物聯(lián)網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的智能音箱，其中所述至少一個(gè)智能音箱之間的相互偵測，采用 WnP標(biāo)準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的智能音箱，其中還包括電源管理模塊，負(fù)責(zé)電源消耗管理功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的智能音箱，其中還包括觸摸屏顯示驅(qū)動模塊，支持3.2 8寸數(shù)字 觸摸屏。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的智能音箱，其中還包括外部擴(kuò)展輸入模塊，支持USB2.0/SD/MS/ MMC等設(shè)備輸入/輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的智能音箱，其中所述物聯(lián)網(wǎng)智能音箱支持IEEE802.llb/g/n和 IEEE 802. 3/IEEE 802. 3u，采用無線、有線傳輸方式接受互聯(lián)網(wǎng)及USB DIDK、SD CARD各種 格式的音頻源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的智能音箱，所支持的圖形檔案格式為JPG、音效格式為LPCM，影片 格式為MPEG-2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的智能音箱，可選擇支持的圖形檔案格式包含PNG、GIF與TIFF，可 選擇支持的音效壓縮格式包含AAC、AC-3、ATRAC3Plus、MP3、WMA9，可選擇支持的影片壓縮格 式包含 MPEG-1、MPEG-4、AVC 以及 WMV9。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能音箱，包括Wi-Fi增益天線，用于與外部物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)或路由器進(jìn)行Wi-Fi信號的雙向收發(fā)，并將外部信號送往Wi-Fi傳輸模塊以及接收來自Wi-Fi傳輸模塊的反饋信號；Wi-Fi傳輸模塊，用于將Wi-Fi增益天線接收到的信號傳輸給32位12線程多功能中央處理器進(jìn)行處理，并將來自32位12線程多功能中央處理器的反饋信號傳輸給Wi-Fi增益天線；32位12線程多功能中央處理器，進(jìn)行各種音箱設(shè)備的發(fā)現(xiàn)，控制和媒體的管理；至少一個(gè)音箱設(shè)備，通過相應(yīng)的音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器和功率放大器，接收來自32位12線程多功能中央處理器的控制和管理，從而接入外部物聯(lián)網(wǎng)。
文檔編號G05B19/418GK201837880SQ20102051503
公開日2011年5月18日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者張宇 申請人:深圳市中科諾數(shù)碼科技有限公司