專利名稱：一種多功能家居系統(tǒng)的網絡控制主機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能家居主機，特別是涉及一種適用于普通家庭、別墅、有多
套房屋的業(yè)主、智能小區(qū)、商鋪、連鎖店等使用的網絡化智能終端及手機觀看與控制終端， 它是具有安防、視頻監(jiān)控、智能家電控制等多種功能為一體的高新技術產品。
背景技術：
目前，用于家庭的智能產品綜合起來有幾類1.以防盜報警為主兼有部分智能家 居控制功能的報警主機；2.以圖像監(jiān)控為主兼有較弱報警功能的硬盤錄像機、視頻服務器 等；3.以手機觀看與電腦觀看為主，沒有報警與智能家居功能的手機觀看終端；4.以智能 家居控制為主沒有圖像監(jiān)控功能，不能全面了解家庭情況的智能家居網關。分析以上4類， 功能都不夠全面，而且這些產品的生產廠家不同，互相不兼容，很難將這些產品進行簡單的 組合來實現(xiàn)既有圖像監(jiān)控又有報警功能還有智能家居控制與手機觀看等多功能組合。即使 組合起來也無法實現(xiàn)統(tǒng)一協(xié)調的功能。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種應用于數(shù)字家庭領域的多功能家居系統(tǒng)的網絡
控制主機。該主機可方便地實現(xiàn)硬盤錄像、安防報警、手機觀看視頻與手機家電控制、電話
遠程控制家電、遙控器控制家電、電腦觀看視頻控制家電。解決了原有單功能智能家居產品
不能統(tǒng)一協(xié)調控制與管理的問題。此外還提供電話錄音、音樂欣賞等附加功能。解決了使
用手機、電腦可以查看實時視頻并控制家電的技術問題。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過如下技術方案來實現(xiàn)的 本實用新型所述的家庭安防監(jiān)控及智能家居網絡控制主機，其包括電腦主板、主
控板卡、外部接口板卡、視頻采集卡和硬盤；所述主控板卡通過RS232與電腦主板連接，電
腦主板分別與視頻采集卡和硬盤連接，電腦主板、視頻采集卡和主控板卡還與外部接口板
卡通過排線連接。其軟件使用WindowsXP為操作系統(tǒng)，運行監(jiān)控錄像與智能家居控制軟件。
見附圖3。 所述主控板卡上集成了報警接收模塊、電話模塊、功放模塊和智能家居控制模塊。 所述外部接口板卡設有連接到機箱外部的VGA接口 、聲卡接口 、 USB接口 、網絡接 口 、無線視頻天線接口 、電話接口 、 I/O輸入輸出接口和RS232接口 ，各接口分別與主控板卡 的報警接收模塊、電話模塊和智能家居控制模塊連接，外部接口板卡還設有視頻接口并與 視頻采集卡連接；外部接口板卡上還集成了無線視頻接收接收模塊，無線視頻接收模塊可 以通過無線接收視頻信號并把視頻信號傳輸給視頻采集卡。 所述智能家居控制模塊由單片機與無線發(fā)射模塊組成。 所述報警接收模塊包括有線報警模塊和無線報警模塊。 所述操作鍵盤是由4*5矩陣組成的20個按鈕的鍵盤。 本實用新型提供了一種應用于數(shù)字家庭領域的家庭安防監(jiān)控設備及智能家居網絡控制主機。只需要一臺主機，就可方便地實現(xiàn)硬盤錄像、安防報警、手機觀看視頻與手機 家電控制、電話遠程控制家電、遙控器控制家電、電腦觀看視頻控制家電。解決了其他單功 能智能家居產品不能統(tǒng)一協(xié)調控制與管理的問題。此外還提供電話錄音、音樂欣賞等附加 功能。解決了使用手機、電腦可以查看實時視頻并控制家電的技術問題。 本實用新型是以windowsXP操作系統(tǒng)與ACCESS數(shù)據庫系統(tǒng)為平臺，視頻以DIVX MPEG4編碼格式存儲，以MJPEG格式傳送到手機觀看。電話撥號是采用聲卡輸出雙音多頻信 號而不是使用撥號芯片；對方的電話按鍵識別是聲卡LINE IN采集電話線路上的聲音后由 軟件識別而不是DSP等芯片識別。

圖1是本實用新型的主機與與外圍設備之間的連接關系圖， 圖2是本實用新型的系統(tǒng)模塊結構示意圖， 圖3是本實用新型的硬件結構圖， 圖4是有線報警采集電路圖， 圖5是簡易的無線報警接收模型， 圖6是單片機解碼模型圖， 圖7是電話部分原理圖， 圖8是無線控制模型圖， 圖9是有線控制輸出電路， 圖10是錄入報警設備流程圖， 圖11是本實用新型的報警流程圖。
具體實施方式本實用新型的主機與外圍設備之間的連接關系如圖1所示，中間部分是本實用新 型的主機，攝像機1、2、3、4將視頻圖像輸送到主機的視頻輸入端1234，主機采集視頻數(shù)據 后一方面壓縮編碼后儲存到本地硬盤，另一方面通過網絡傳送到遠方的電腦，還將視頻數(shù) 據壓縮為MJPEG格式通過INTERNER傳送到手機上，于是在手機上就可以看到家里的情況 了。如果沒有人在家，布防后，紅外探測器、無線門磁、紅外對射等報警探測器就會將檢測到 的信息以315M無線ASK編碼方式發(fā)送到主機，主機經過判斷分析后，認為是報警信號，就開 始撥打預先設置的電話號碼，并將報警信息發(fā)送到用戶手機或電腦上。用戶通過手機就可 以查看家里的情況，并可以控制家里燈光、電動窗簾、空調等電器。對電器的控制是主機以 315M無線ASK編碼方式發(fā)送到無線遙控開關或遙控插座、無線紅外協(xié)議轉發(fā)器從而控制家 電的電源或頻道、溫度等。 如圖2，智能家居主機具有這樣一些基本模塊視頻采集模塊，視頻編碼模塊，視 頻傳輸模塊，視頻存儲模塊，視頻查詢與回放模塊，視頻手機觀看模塊，報警信號采集模塊， 報警信號處理模塊，電器控制模塊，系統(tǒng)設置模塊 視頻采集模塊將攝像機的模擬圖像采集成數(shù)字圖像。 視頻編碼模塊將采集到的數(shù)字圖像進行壓縮編碼，方便儲存和傳送，智能家居主 機采用了 MPEG4格式的圖像編碼。
4[0028] 視頻傳輸模塊將壓縮編碼后的圖像數(shù)據發(fā)送給手機或網絡上的其它客戶端。視 頻傳輸是基于TCP/IP的，任何連接在互聯(lián)網上的電腦手機都可以觀看智能家居主機采集 的圖像。
視頻存儲模塊將壓縮后的視頻數(shù)據儲存到本地硬盤里，并建立索引。
視頻查詢與回放模塊提供視頻查詢，并將查詢到的視頻進行回放。提供慢放、快
進、回退等操作。 視頻手機觀看模塊是指在智能家居主機一端，提供給手機觀看圖像用的視頻壓 縮與視頻傳輸模塊。 報警信號采集模塊接收紅外探測器、煤氣報警器、門磁、煙感等報警檢測器件傳 遞過來的信號，對這些信號進行處理。這些信號一部分是以無線的形式傳遞過來，一部分是 以有線的形式傳遞過來。 報警信號處理模塊接收到的信號有些可能是誤報警，要對接收到的信號進行一
定的處理。確定是有效信號后，有些是報警的，有些是要執(zhí)行某些操作的，等等。 電器控制模塊本模塊接收家居寶的控制指令，然后發(fā)送到控制電器的控制模塊。
采用無線遙控2262、 1527等控制協(xié)議，控制各電器的電源開關。配合紅外轉發(fā)器，就可以控
制絕大部分家用電器了。 系統(tǒng)設置模塊配置軟件需要的各種參數(shù)。主要有報警設備參數(shù)配置、錄像參數(shù)配 置、家電控制參數(shù)配置、IP地址配置、定時器參數(shù)配置等。 硬件板卡組合結構如圖3所示，主要包括電腦主板、主控板卡和外部接口板卡；所 述主控板卡通過RS232與電腦主板連接，電腦主板分別與視頻采集卡和硬盤連接，主控板 卡還與外部接口板卡連接。在主控板卡上集成了報警接收模塊、電話模塊、聲卡模塊和智能 家居控制模塊。 外部接口板卡設有連接到機箱外部的VGA接口 、聲卡接口 、USB接口 、網絡接口 ，各 接口分別與主控板卡的報警接收模塊、電話模塊和智能家居控制模塊連接，外部接口板卡 還設有視頻接口并與視頻采集卡連接。 所述報警接收模塊包括有線報警模塊和無線報警模塊，其中 有線報警模塊有線報警信號主要是采集開關量的輸入，系統(tǒng)設計了 16路有線報 警輸入。如圖4，在設計上采用了STC89C52單片機來采集有線報警信號。考慮到鍵盤、輸出 控制、電話控制等功能，16路有線輸入采用了并入串出方案信號從KEYIN進入到單片機的 Pl. 7。
無線報警采集如圖5，現(xiàn)在大多數(shù)報警探頭都采用無線方式將信號傳遞給主機。
常用的無線報警信號采用臺灣生產的PT2262芯片，接收端則使用PT2272來解碼，本主機使
用單片機軟件解碼方式，可以識別多種無線編碼，主要是以2262與1527為代表的兩種。 如圖6，無線接收模塊的輸出信號直接接到單片機的中斷輸入腳上，當編碼數(shù)據接
收到時啟動解碼程序解碼。解碼的結果通過RS232傳送到上位機上去。 電話模塊本實用新型采用了單片機控制繼電器來摘機掛機，而撥號則是通過聲
卡輸出雙音頻撥號信號，經音頻變壓器耦合到電話線上。 電話電路如圖7 :Dcl Dc4防止電話線接反的，Drl Dr4是振鈴時將振鈴信號整 流后推動光電耦合器導通，從而振鈴信號可以被單片機檢測到。變壓器的作用是將電話線上的語音交流信號通過raONE—MICIN端耦合到后面的功放電路與聲卡的LINEIN端，聲卡接 收到電話信號后，一方面電話錄音，另一方面進行按鍵識別。通過軟件聲音合成，就可以方 便地實現(xiàn)電話撥號；對輸入的音頻信號進行識別就可以知道對方電話按鍵音的數(shù)字信號。 C101的作用是繼電器沒有摘機的情況下，將電話線上的語音交流信號耦合過來，
送到聲卡的輸入端，從而可以監(jiān)聽或錄制電話線上的聲音。主要用于對分機電話的錄音。 智能家居控制模塊 如圖8，智能家居控制模塊由單片機與無線發(fā)射模塊組成。單片機在接收到上位機
的指令后，從輸出IO端口輸出連續(xù)的高低電平，調制到無線發(fā)射模塊上發(fā)射出去。調制方
式是調幅方式。 有線輸出端口 6路有線10 口通過ULN2003輸出推動繼電器來工作，見圖9。 本實用新型將以上各模塊有機組合在一起，加上一些接口電路、電源電路，就得到 了整體電路。該電路實現(xiàn)了 32路無線報警輸入，16路有線報警輸入，32路無線控制輸出，7 路有線控制輸出，電話撥打，電源管理，鍵盤掃描等功能。 本實用新型的前面板是操作鍵盤，共有20個按鍵，分別是0到9， #， *， 4個方向鍵， OK鍵，功能鍵M、P、F。此外還有一個電源開關。 將4路視頻線連接到后面板的視頻輸入接口，顯示器連接到VGA接口，網線連接到 以太網接口 ，電話線連接到LINE接口 ，拉出315M天線拉桿，開機通電后即可進入視頻錄像 監(jiān)控狀態(tài)。按遙控器布防鍵進入布防狀態(tài)后，如果有探測器被觸發(fā)，就會向主機發(fā)出無線信 號，主機接收到后，開始撥打用戶預先設置的電話號碼。依次撥打l到8個電話，直到打通 并確認為止。 新購買的報警探測器需要事先被主機認可才可以生效，這一過程叫錄入報警器。
被錄入的報警器還要由"布防設置"來確定其布防區(qū)域。其流程如圖10。 本實用新型的報警處理是這樣的在布防狀態(tài)下，當處于防區(qū)內的探測器被觸發(fā)
時，就開始一邊執(zhí)行預先設置的報警聯(lián)動操作，一邊依次撥打用戶預先設置的電話號碼，直
到用戶按"#"鍵確認為止。其流程如圖ll。報警聯(lián)動操作包括警笛鳴響、燈光控制、其他電
器控制、視頻錄像、云臺預置位控制等。 本實用新型提供了一種家庭安防監(jiān)控及智能家居網絡控制主機的思路及實施方 法，具體應用途徑很多，以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術 領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進，這些 改進也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求一種多功能家居系統(tǒng)的網絡控制主機，其特征在于包括電腦主板、主控板卡、外部接口板卡、視頻采集卡和硬盤；所述主控板卡通過RS232與電腦主板連接，電腦主板分別與視頻采集卡和硬盤連接，電腦主板、視頻采集卡和主控板卡還與外部接口板卡通過排線連接。
2. 根據權利要求1所述的多功能家居系統(tǒng)的網絡控制主機，其特征在于主控板卡上集 成了報警接收模塊、電話模塊、功放模塊和智能家居控制模塊。
3. 根據權利要求2所述的多功能家居系統(tǒng)的網絡控制主機，其特征在于所述外部接口 板卡設有連接到機箱外部的VGA接口 、聲卡接口 、 USB接口 、網絡接口 、無線視頻天線接口 、 電話接口 、 I/O輸入輸出接口和RS232接口 ，各接口分別與主控板卡的報警接收模塊、電話 模塊和智能家居控制模塊連接，外部接口板卡還設有視頻接口并與視頻采集卡連接；外部 接口板卡上還集成了無線視頻接收接收模塊，無線視頻接收模塊可以通過無線接收視頻信 號并把視頻信號傳輸給視頻采集卡。
4. 根據權利要求2或3所述的多功能家居系統(tǒng)的網絡控制主機，其特征在于智能家居 控制模塊由單片機、無線發(fā)射模塊、無線接收模塊組成。
5. 根據權利要求2或3所述的多功能家居系統(tǒng)的網絡控制主機，其特征在于報警接收 模塊包括有線報警模塊和無線報警模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種多功能家居系統(tǒng)的網絡控制主機，包括電腦主板、主控板卡和外部接口板卡；主控板卡通過RS232與電腦主板連接，電腦主板分別與視頻采集卡和硬盤連接，主控板卡還與外部接口板卡連接。其將多路攝像機的圖像通過視頻采集卡采集后進行編碼傳送到網絡上的其他電腦或手機上，同時存儲到本地磁盤。通過單片機采集有線報警信號和無線報警信號，單片機與主板之間通過串口連接。信號確定是報警信息就開始循環(huán)撥打預設定電話，同時發(fā)送信息到中心服務器。另外手機或電腦通過INTERNET連接到本主機后，實現(xiàn)對主機的各種操作。主機對家用電器的控制是通過無線與紅外轉發(fā)實現(xiàn)。其功能強大，性能穩(wěn)定可靠，具有廣泛實用性。
文檔編號H04L12/28GK201504292SQ20092023476
公開日2010年6月9日 申請日期2009年8月11日 優(yōu)先權日2009年8月11日
發(fā)明者何漢陽, 梁紅業(yè), 閆兵 申請人:南京延基電子科技有限公司