一種數(shù)字家庭智能終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種數(shù)字家庭智能終端，包括：微控制器，用于將接收到的外部信號進行處理后發(fā)出數(shù)據(jù)或控制信號給芯片外部的各個模塊，使之進行相應(yīng)的操作；通信模塊，用于實現(xiàn)智能終端與門口機之間的通信，以及與家電控制裝置進行通信；音頻處理模塊，用于實現(xiàn)終端與門口機的對講；防區(qū)報警模塊、視頻疊加模塊、觸摸屏及按鍵掃描模塊、遠(yuǎn)程家電控制模塊。實施本發(fā)明實施例滿足了面向信息設(shè)備的實時控制的要求，同時還要滿足強大的網(wǎng)絡(luò)功能，以滿足家庭各個信息設(shè)備的智能化控制。
【專利說明】一種數(shù)字家庭智能終端

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字家庭【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉一種數(shù)字家庭智能終端。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對居住環(huán)境的安全性、舒適性和效率性的要求越來越高，家庭網(wǎng)絡(luò)化、智能化成為當(dāng)前家居發(fā)展的方向。家庭智能化系統(tǒng)是指利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的名種子系統(tǒng)有機的結(jié)合在一起，通過統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。它可以幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，也可以管理各種能源支出，節(jié)約資金。家庭智能化系統(tǒng)的核心是家庭智能終端。通過家庭智能終端，實現(xiàn)系統(tǒng)信息采集、信息輸入、邏輯處理、信息輸出、自動控制等功能。家庭智能化系統(tǒng)的外部通信總線在早期主要是通過電話網(wǎng)來實現(xiàn)的。由于電話網(wǎng)的帶寬限制和較高的使用費用，使得家庭智能化系統(tǒng)不能被普遍和有效使用。隨著因特網(wǎng)被廣泛的使用，通過因特網(wǎng)對家庭的電器設(shè)備和安防設(shè)備進行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制成為家庭智能化開發(fā)的熱點。因此，利用以太網(wǎng)作為家庭智能終端系統(tǒng)的主要外部通信總線是適合技術(shù)發(fā)展和市場需求的。
[0003]現(xiàn)有的數(shù)字家庭方面基于智能網(wǎng)絡(luò)的對于家庭終端設(shè)備的監(jiān)控的實現(xiàn)已知的技術(shù)方案，是通過遠(yuǎn)程監(jiān)控終端接收來至協(xié)調(diào)器收集的家居信息來實現(xiàn)的，該系統(tǒng)還有四個模塊:監(jiān)控模塊、服務(wù)器模塊、協(xié)調(diào)器模塊、傳感器模塊。該技術(shù)體現(xiàn)的是一種多路單控的實現(xiàn)，有傳感器接收來至家居設(shè)備的信息，然后傳給協(xié)調(diào)器，通過與其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點交換信息，并將處理后的信息傳給服務(wù)器，最后向控制終端發(fā)送供用戶查看的信息。
[0004]現(xiàn)有的技術(shù)缺點:第一、缺乏規(guī)范的、統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。第二、安裝、調(diào)試復(fù)雜，成本費用高。第三、功能華而不實。第四、缺乏資金支持。第五、缺乏完善的社會合作體系。第六、跨產(chǎn)業(yè)的合作困難重重。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種數(shù)字家庭智能終端，使用簡單，界面友好的家庭智能終端系統(tǒng)，來實現(xiàn)一種更有效更穩(wěn)妥的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0006]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種數(shù)字家庭智能終端，包括:
[0007]微控制器，用于將接收到的外部信號進行處理后發(fā)出數(shù)據(jù)或控制信號給芯片外部的各個模塊，使之進行相應(yīng)的操作；
[0008]通信模塊，用于實現(xiàn)智能終端與門口機之間的通信，以及與家電控制裝置進行通Is ;
[0009]音頻處理模塊，用于實現(xiàn)終端與門口機的對講；
[0010]防區(qū)報警模塊，用于由微處理器對各防區(qū)的報警信號進行識別，向用戶發(fā)出報警音，并通過通信模塊上傳至門口機，然后再由門口機傳給園區(qū)管理處；
[0011]視頻疊加模塊，用于在屏幕上顯示文字信息和門口機傳來的視頻圖像；
[0012]觸摸屏及按鍵掃描模塊，用于為用戶提供根據(jù)終端屏幕上的提示點擊屏幕的相應(yīng)位置，查看單元門口的景象，對上位機發(fā)來的信息進行查看、讀取、翻頁、刪除、清空操作；
[0013]遠(yuǎn)程家電控制模塊，用于用來實現(xiàn)用戶不在家時對家用電器的控制；
[0014]語音留言模塊，通過智能終端可以實現(xiàn)語音留言功能。
[0015]所述數(shù)字家庭智能智能終端還包括:JTAG接口，用于對32位微處理器進行程序下載調(diào)試的專用接口。
[0016]實施本發(fā)明實施例，基于國產(chǎn)SoC的家庭智能終端系統(tǒng)，家庭智能終端有著良好的發(fā)展前景，將來十分有經(jīng)濟價值，并且?guī)椭鷩a(chǎn)SoC芯片的發(fā)展。設(shè)計可以采用嵌入式Linux內(nèi)核系統(tǒng)作為整個家庭信息中心的控制操作系統(tǒng)，它不僅要滿足面向信息設(shè)備的實時控制的要求，同時還要滿足強大的網(wǎng)絡(luò)功能，以滿足家庭各個信息設(shè)備的智能化控制。并且此系統(tǒng)是精簡的且可以添加和減少多種終端，具有統(tǒng)一的微內(nèi)核技術(shù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明實施例的智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實施例的數(shù)字家庭智能終端結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實施例的數(shù)字家庭智能終端主界面示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0022]本發(fā)明主要是針對住宅小區(qū)用戶設(shè)計的，可以對小區(qū)內(nèi)住宅安全狀況進行集中監(jiān)控和管理，同時還實現(xiàn)了門禁及抄表功能以及家電管理功能。智能家居系統(tǒng)如圖1所示，智能家居系統(tǒng)由家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)組成。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是通過低壓電力線把家庭中各種用電設(shè)備、計量裝置、安防設(shè)備等連接起來，構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)整體，統(tǒng)一由智能終端管理；外部網(wǎng)絡(luò)是通過GPRS/GSM和INTERNET把管理中心主機、智能終端和手機等連在一起，使人們能夠在本地或異地對家庭系統(tǒng)進行集中的監(jiān)視、控制。
[0023]在內(nèi)網(wǎng)中，由于低壓電力線作為現(xiàn)成的通信媒介，具有實施方便、組網(wǎng)線路機械強度高、抗破壞力強、無需另外架設(shè)通信媒介、投資少、見效快、而且運行維護成本低的特點。在外網(wǎng)中，由于GPRS具有瞬間上網(wǎng)、永遠(yuǎn)在線、快速傳輸、按量計費、自由切換等優(yōu)點。從而智能終端可以通過GPRS和管理中心進行數(shù)據(jù)和圖像的傳輸，同時用戶也可以通過手機和智能終端通信，實現(xiàn)遠(yuǎn)程查詢監(jiān)控。
[0024]智能終端是整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的通信控制樞紐，一方面通過電力線收集各控制點的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并進行處理存儲，另一方面和管理中心主機和用戶手機進行數(shù)據(jù)交換，執(zhí)行管理中心主機和用戶的命令。嵌入式智能終端系結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。
[0025]主控芯片選擇歐比特公司S698-MIL的嵌入式芯片，是基于SPARC V8標(biāo)準(zhǔn)的高可靠、高性能、高集成度的32位SoC芯片，芯片內(nèi)部集成了 SPARCV8處理器、64位浮點處理單元(FPU)、I2C、SPI等功能模塊，最高工作頻率可達180MHz，資源豐富，帶存儲器控制器、中斷控制器、24位通用定時器和看門狗定時器、UART、GP10、IC卡控制器(IS07816)、I2C主控器、SPI控制器，采用AMBA 2。O標(biāo)準(zhǔn)總線作為片內(nèi)總線。，利用32位總線外擴64M的FLASH和64M的SDRAM。其中FLASH用于存儲系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，待系統(tǒng)啟動后加載到SDRAM中運行。
[0026]通信系統(tǒng)中上行子系統(tǒng)選擇GPRS/GSM作為與上位機和用戶通信的媒介，進行數(shù)據(jù)交換，執(zhí)行上位機的指令。選擇比較成熟的SM300通信模塊，該模塊支持GPRS通信，內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議。下行子系統(tǒng)選擇電力線作為通信媒介，使用電力線載波芯片M1200，高度集成電力線網(wǎng)絡(luò)接口控制芯片，使用了很多先進的通信技術(shù):能自動檢測電網(wǎng)信道情況，能根據(jù)不同的載波通道環(huán)境，改變通信速率、實現(xiàn)了多頻點傳輸。
[0027]顯示控制子系統(tǒng)根據(jù)按鍵和觸摸屏對智能終端進行設(shè)置，并且把家居狀態(tài)，通信情況顯示在IXD和指示燈LED上。
[0028]智能終端主要功能如下:
[0029]I)能與管理中心主機和用戶通信，根據(jù)接收到的指令設(shè)置智能終端、讀取、存儲和處理檢測點的狀態(tài)，信息和數(shù)據(jù)。如設(shè)置/取消監(jiān)控狀態(tài)、啟動拍攝等。
[0030]2)出現(xiàn)險情能自動報警，并把報警信號發(fā)給管理中心主機和用戶，同時啟動抓拍功能。
[0031]3)能根據(jù)設(shè)置，完成定期三表數(shù)據(jù)的讀取，存儲，能根據(jù)上位機指令，成批發(fā)回數(shù)據(jù)。
[0032]4)能遠(yuǎn)程控制家庭電器，比如進行空調(diào)預(yù)冷等措施。
[0033]5)可以通過按鍵和觸摸屏對智能終端進行設(shè)定。
[0034]6)備用電池，保證斷電后時鐘的正常工作和數(shù)據(jù)存儲。
[0035]1.微控制器:它是家庭智能終端裝置的核心部分。微處理器將接收到的外部信號進行處理后發(fā)出數(shù)據(jù)或控制信號給芯片外部的各個模塊，使之進行相應(yīng)的操作。
[0036]目前在嵌入式開發(fā)應(yīng)用上，32位嵌入式RISC領(lǐng)域中，ARM體系結(jié)構(gòu)有著極大的影響力，并幾乎成為了事實上的標(biāo)準(zhǔn)。家庭智能終端裝置的功能較多，對微控制器資源(如GP1、RAM和Flash等)的需求自然比較高。
[0037]2.通信模塊:用來實現(xiàn)智能終端與門口機之間的通信，以及與家電控制裝置進行通信。
[0038]智能終端與家電控制模塊之間由數(shù)據(jù)通信線相連，當(dāng)用戶通過操作觸摸屏向智能終端發(fā)出各種指示，這些命令也按照通信協(xié)議發(fā)給家電控制裝置，并由家電控制裝置對家電進行控制。
[0039]3.音頻處理模塊:實現(xiàn)終端與門口機的對講。門口機的麥克和喇叭通過音頻總線與本單元內(nèi)每戶家里的智能終端的喇叭和麥克相連，當(dāng)門口機與終端接通后，家里的住戶即可與單元門口的訪客進行對講。
[0040]4.防區(qū)報警模塊:由微處理器對各防區(qū)(如柵窗、門磁、煙溫感、燃?xì)夂头浪?的報警信號進行識別，向用戶發(fā)出報警音，并通過通信模塊上傳至門口機，然后再由門口機傳給園區(qū)管理處。
[0041]由于煙溫感、燃?xì)夂头浪畟鞲衅鱾鱽淼膱缶盘?，產(chǎn)生的警情壞力大，誤報率低，一檢測到就立即上傳通知管理處。
[0042]5.視頻疊加模塊:在屏幕上顯示文字信息和門口機傳來的視頻圖像。這一部分主要用來實現(xiàn)在智能終端的液晶屏上顯示管理處發(fā)布的公共和個人信息。此外，由于終端采用觸摸屏操作方式，當(dāng)接通門口的視頻畫面后，需要在畫面疊加接聽、掛機等文字來提示用戶的下一步操作。
[0043]6.觸摸屏及按鍵掃描模塊:用戶只需根據(jù)終端屏幕上的提示點擊屏幕的相應(yīng)位置，就可以很方便地查看單元門口的景象，對上位機發(fā)來的信息進行查看、讀取、翻頁、刪除、清空等操作。
[0044]7.遠(yuǎn)程家電控制模塊:用來實現(xiàn)用戶不在家時對家用電器的控制。用戶撥打家里的電話，智能終端接通后，用戶按照語音提示進行按鍵操作，智能終端根據(jù)用戶的要求向家電控制模塊發(fā)出命令，即可實現(xiàn)對家用電器進行遠(yuǎn)程控制。
[0045]8.語音留言模塊:通過智能終端可以實現(xiàn)語音留言功能。當(dāng)有客來訪而住戶不在家，且無法與住戶取得聯(lián)系的時候，來訪者可以通過智能終端給住戶留下口信以表明身份及來訪目的。
[0046]9.JTAG接口:對32位微處理器進行程序下載調(diào)試的專用接口。JTAG (Joint TestAct1n Group)接口主要應(yīng)用于電路的邊界掃描測試和可編程芯系統(tǒng)編程。JTAG編程方式是在線編程，它的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中，先對芯片進行預(yù)編程后再裝到板子上的方式，減小了芯片被損壞的機率，減少了工作量。
[0047]基于國產(chǎn)SoC的嵌入式操作系統(tǒng)。此設(shè)計可以采用嵌入式Linux內(nèi)核系統(tǒng)作為整個家庭信息中心的控制操作系統(tǒng)，它不僅要滿足面向信息設(shè)備的實時控制的要求，同時還要滿足強大的網(wǎng)絡(luò)功能，以滿足家庭各個信息設(shè)備的智能化控制。并且此系統(tǒng)是精簡的且可以添加和減少多種終端，具有統(tǒng)一的微內(nèi)核技術(shù)。家庭信息中心軟件總體結(jié)構(gòu)主要包括:
(I)嵌入式Linux內(nèi)核有進程調(diào)度、內(nèi)存管理、文件管理等；(2)設(shè)備底層包括對IC卡讀寫的支持軟件、內(nèi)外網(wǎng)通信協(xié)議支持軟件、底層協(xié)議與應(yīng)用層協(xié)議的交互軟件；(3)應(yīng)用層包括界面設(shè)計與實現(xiàn)、輸入方式的沒計與選擇，信息檢索和發(fā)布功能的設(shè)計等。圖形界面GUI系統(tǒng)，如圖3中所示。便于實現(xiàn)人機交換，增強操作界面友好程度，能夠?qū)崿F(xiàn)傻瓜操作。啟動程序、觸摸屏驅(qū)動軟件、手寫驅(qū)動軟件。一套通信協(xié)議(在此上可完成家庭信息中心與各種通信物理層進行通信)。各種智能卡如非接觸式邏輯加密卡向非接觸式CUP卡的轉(zhuǎn)換軟件和各種數(shù)據(jù)的計量轉(zhuǎn)換軟件。家庭數(shù)據(jù)中心的這2個軟件，可以將金額轉(zhuǎn)換成各種數(shù)據(jù)值(水的流量、電量、煤氣量等)，并隨時接收各個計量儀表傳送來的數(shù)據(jù)，然后從總的金額中減去消耗量，一張卡可以替代所有的其他計量收費卡(水卡、電卡、煤氣卡)。
[0048]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括:只讀存儲器(ROM，Read Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盤或光盤等。
[0049]另外，以上對本發(fā)明實施例所提供的數(shù)字家庭智能終端進行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字家庭智能終端，其特征在于，包括: 微控制器，用于將接收到的外部信號進行處理后發(fā)出數(shù)據(jù)或控制信號給芯片外部的各個模塊，使之進行相應(yīng)的操作； 通信模塊，用于實現(xiàn)智能終端與門口機之間的通信，以及與家電控制裝置進行通信； 音頻處理模塊，用于實現(xiàn)終端與門口機的對講； 防區(qū)報警模塊，用于由微處理器對各防區(qū)的報警信號進行識別，向用戶發(fā)出報警音，并通過通信模塊上傳至門口機，然后再由門口機傳給園區(qū)管理處； 視頻疊加模塊，用于在屏幕上顯示文字信息和門口機傳來的視頻圖像； 觸摸屏及按鍵掃描模塊，用于為用戶提供根據(jù)終端屏幕上的提示點擊屏幕的相應(yīng)位置，查看單元門口的景象，對上位機發(fā)來的信息進行查看、讀取、翻頁、刪除、清空操作； 遠(yuǎn)程家電控制模塊，用于用來實現(xiàn)用戶不在家時對家用電器的控制； 語音留言模塊，通過智能終端可以實現(xiàn)語音留言功能。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字家庭智能終端，其特征在于，所述數(shù)字家庭智能智能終端還包括:JTAG接口，用于對32位微處理器進行程序下載調(diào)試的專用接口。
【文檔編號】H04L12/28GK104468296SQ201410768113
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】蘇航, 蔡梟, 羅笑南 申請人:中山大學(xué)深圳研究院