專利名稱：多媒體智能家居中控機及綜合管控系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及家居智能控制領域，具體是涉及一種多媒體智能家居中控機及綜合管控系統。
背景技術：
智能家居是利用先進的計算機技術、網絡通訊技術、綜合布線技術，依照人體工程學原理，融合個性需求，將與家居生活相關的各個子系統如安防、燈光控制、窗簾控制、煤氣閥控制、信息家電。場景聯動等有機的結合在一起。通過網絡綜合智能控制和管理。專利公開號為CN 202268975 U
公開日為2012.06.06的專利《數字化室內機及智能家居安防系統》，該專利于同日申請了發明專利，目前在審中。該專利公開了一種集可視對講，家居，安防于一體的數字化室內機及智能家居安防系統，該智能家居室內機包括主控CPU,顯示單元，麥克風，揚聲器，按鍵控制單元，音視頻處理單元，存儲單元，不足之處在于，該申請沒有考慮家居綜合管控系統，家電控制模塊只考慮了設備開啟和關閉兩種情況，(所設置的場景控制描述比較含糊，除了組合控制，考慮到的情況較少。可視對講模塊只考慮了與門口機的單一方式，沒有考慮到來訪者與遠程終端手機或者電腦通信的情況。無線組網沒有考慮設備狀態反饋的情況。該智能家居安防系統所采用的技術方案包括管理中心機，至少一個交換機，至少一個數字化室內機，至少一個數字化門口機，智能家居網絡轉換器，路由器，受控終端(手機或者電腦)，電源裝置，網絡攝像機，不足之處在于，該申請沒有考慮家居綜合管控系統解決方案。專利公開號為CN 202661858 U，授權公布日為2013.01.09的實用新型專利《一種基于物聯網的智能弱電中央控制系統》`，該專利提出了一種可以對家居集中控制，自定義場景模式的低成本控制器，不足之處在于，該系統沒有多媒體處理能力，不能集成可視對講和語音播報等功能。
發明內容針對以上現有技術中的不足，本實用新型的目的在于提供一種布線簡單、家居控制更準確、控制更完善的多媒體智能家居中控機及綜合管控系統，為達到上述目的，本實用新型的技術方案是:一種多媒體智能家居中控機，包括主控CPU 1、與所述主控CPU I相連接的用于人機交互的觸摸顯示屏、麥克風、揚聲器、音視頻模塊、攝像頭、存儲模塊、時鐘電路、以太網通信模塊及無線通信模塊，所述無線通信模塊采用支持IEEE802.15.4及IPV6的6LoWPAN模塊，構建對家電設備及環境進行監控的家居無線網絡，通過以太網通訊模塊和無線通信模塊接受手機遠程對家居無線網絡的控制和管理；還包括:安防報警單元，包括用于對安防進行安全監視的室內視頻攝像頭、火災煙霧傳感器及紅外入侵傳感器，由主控CPU I及存儲模塊對它們的輸出的數據進行采集和存儲，并通過以太網通訊模塊向遠程手機發送報警信息；環境監測及調節單元:包括溫度傳感器、濕度傳感器，對家居環境的溫度、濕度進行監測，當監測到溫度或者濕度低于或者高于設定值時，通過所述家居無線網絡對家電設備進行調節；所述主控CPU I (I)安裝有具有開源代碼的嵌入式操作系統。所述主控CPU I采用Linux系統或者安卓系統。所述存儲模塊包括FLASH閃存或SDRAM卡或可插拔SD卡中的至少一種。一種綜合管控系統，包括至少一個所述的多媒體智能家居中控機、管理中心機、至少一個EPA交換機、至少一個數字化門口機、物聯網家庭網關、路由器及智能家居控制終端、所述EPA交換機的交換機接口通過網線向多媒體智能家居中控機及數字化門口機供電；所述多媒體智能家居中控機、數字化門口機通過所述EPA交換機與所述智能家居控制終端連接，無線路由器及所述多媒體智能家居中控機均與物聯網家庭網關相連接；所述無線路由器具有和物聯網家庭網關同頻段的無線通信單元和無線紅外適配模塊，并通過紅外的方式控制紅外家電，把紅外命令轉換為無線頻段的含組網地址的幀命令傳遞給物聯網豕庭網關。所述物聯網家庭網關包括主控CPU I1、與主控CPU II連接的無線通信單元和以太網通信單元。
所述物聯網家庭網關為通過安裝支持IEEE802.15.4的無線通信單元及通過安裝支持IPV6的6LoWPAN模塊實現無線組網。所述紅外控制包括控制紅外家電開和關、電視的選臺換臺及控制空調的溫度高低調節。本實用新型的優點及有益效果如下:1、由于所述無線通信模塊采用支持IEEE802.15.4及IPV6的6LoWPAN模塊，所述主控CPU I安裝有具有開源代碼的嵌入式操作系統，本實用新型中采用了無線通信、以及EPA交換機供電方式使布線更簡單、CPU處理能力更快。2、家電控制模塊中包括把家電設備的工作模式分為會客模式、外出模式、匯聚模式、睡眠模式，結合環境監測傳感系統采集信息協同控制更人性化、智能化。
圖1是本實用新型一優選實施例的一種家居綜合管控系統結構示意圖；圖2為本實用新型一優選實施例多媒體智能家居中控機的模塊圖；圖3為本實用新型一優選實施例多媒體智能家居中控機CPU的控制示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖給出一個非限定性的實施例對本實用新型作進一步的闡述。參照圖1、圖2、圖3所示，一種多媒體智能家居中控機，包括主控CPU I 1、與所述主控CPU I I相連接的用于人機交互的觸摸顯示，并通過屏2、麥克風3、揚聲器4、音視頻模塊5、攝像頭6、存儲模塊7、時鐘電路8、以太網通信模塊9及無線通信模塊10，所述無線通信模塊10采用支持IEEE802.15.4及IPV6的6LoWPAN模塊，構建對家電設備及環境進行監控的家居無線網絡，通過以太網通訊模塊和無線通信模塊接受手機遠程對家居無線網絡的控制和管理；還包括:安防報警單元，包括用于對安防進行安全監視的室內視頻攝像頭、火災煙霧傳感器及紅外入侵傳感器，由主控CPU I I及存儲模塊對它們的輸出的數據進行采集和存儲，并通過以太網通訊模塊向遠程手機發送報警信息；環境監測及調節單元:包括溫度傳感器、濕度傳感器，對家居環境的溫度、濕度進行監測，當監測到溫度或者濕度低于或者高于設定值時，通過所述家居無線網絡對家電設備進行調節；所述主控CPU I I安裝有具有開源代碼的嵌入式操作系統。所述主控CPU I I采用Linux系統或者安卓系統。所述存儲模塊7包括FLASH閃存或SDRAM卡或可插拔SD卡中的至少一種。一種綜合管控系統，包括至少一個多媒體智能家居中控機、管理中心機100、至少一個EPA交換機101、至少一個數字化門口機102、物聯網家庭網關104、路由器105及智能家居控制終端106、所述EPA交換機101的交換機接口通過網線向多媒體智能家居中控機103及數字化門口機102供電；
所述多媒體智能家居中控機103、數字化門口機102通過所述EPA交換機101與所述智能家居控制終端106連接，無線路由器105及所述多媒體智能家居中控機103均與物聯網家庭網關104相連接；所述無線路由器105具有和物聯網家庭網關104同頻段的無線通信單元和無線紅外適配模塊紅外的方式控制紅外家電，把紅外命令轉換為無線頻段的含組網地址的幀命令傳遞給物聯網家庭網關104。所述物聯網家庭網關104包括主控CPU I1、與主控CPU II連接的無線通信單元和以太網通信單元。所述物聯網家庭網關104通過安裝支持IEEE802.15.4的無線通信單元及通過安裝支持IPV6的6LoWPAN模塊實現無線組網。本實用新型中的智能家居綜合管控系統室內家具設備采用無線方式組網，以太網連接的方式，中控機提供一個可視化的觸摸界面對家居環境中的智能家居室內各種家居設備進行管理。智能家居多媒體中控機提供燈光、窗簾、空調、家庭影院、安防、監控的集中控制和管理的同時，提供多元化的數據查看功能，能耗管理，環境監測，智能醫療的數據查看和管理(和家電的聯動管控)，提供可視對講及后期處理能力(上傳來訪者拍照到遠程手機)。采用模塊化設計，解決各類家居設備及環境參數采集過程中的干擾問題。本實施例是針對無線方式組網的家庭環境設計的，進一步提供涵蓋家電控制功能的滿足家居系統綜合管理的解決方案。進一步地，本裝置可以對室內所有無線組網家居設備及裝置進行在線入網查詢，對不能正常入網的設備進行鏈路報錯或修復。無線控制所有搭載有無線通用通信模塊的家居設備及裝置，控制方式可以是單獨控制，也可以是條件控制，自定義場景控制，同時與用戶手機同步更新相關修改設置，多媒體模塊在中控機監測到環境舒適度(溫度，濕度，光線，噪聲等)高于或者低于預設值時，發出語音播放，同時自適應控制相關設備改變環境舒適度實現綜合管理控制。本智能家居中控機通過以太網接入家庭網絡以后，利用套接字首先捕獲網絡上的所有以太網幀，以太網通信模塊根據幀結構的類型字段確定網絡層協議類型，從而最終解析出所有的報文類型進行數據管理，最后通過消息隊列傳遞給圖形界面進程或多媒體模塊。家居中控機軟件系統采用模塊化的設計方法組織任務算法。I)環境監測功能:通過溫度傳感器裝置，濕度傳感器裝置對兩種環境數據的監測可以得到舒適度的值，然后能耗情況自動選擇通過空調，風扇，窗簾等家電的操作改變家庭的環境。2)家居控制功能:家電控制根據家居結構的軟件模塊分為單個控制和場景控制，單個控制中包括各種集成到智能家居中的各類信息化家電。場景控制包括會客模式，外出模式，回家模式，睡眠模式的解決方案。場景控制:用戶在控制終端上自定義不同場景，設置多種不同的生活場景將任何幾種參與設備和參與設備需要執行的操作組合起來，實現一鍵對多種家居設備的組合控制。條件控制:在控制終端上設置參數，包括設置家居設備觸發執行的條件(執行時間，室內溫度，室內濕度，居室光線強弱等)。當檢測到設置的家居設備觸發執行的家居住宅內環境條件滿足的時候，控制終端自動發送命令執行相應家電的相應操作。協同聯動控制:設置觸發條件，監測到自定義的觸發設備在設定時間內滿足觸發條件后，終端自動發送命令執行自定義的聯動響應設備的相應操作。模式的自動切換:根據時間段自動切換場景控制工作狀態，不需用戶手動操作。將前端底層家居 設備按照業務應用，分類為安防報警類，環境監測及調節類，家電控制類，能耗管理類，智能醫療類，每一個入網設備都將分配獲得一個數據映射地址，從而根據整個家庭環境的監測狀態自適應地采取相應的措施。系統設計中，利用多線程技術將接收到的數據包存儲在共享數據區中，輔助線程從共享數據區中讀取相應數據報文的處理和顯示。信息接收線程的主要任務是將接收到的數據報文存儲到共享內存區中，而信息處理輔助線程的主要任務是對接收到的請求及響應報文進行解析，按協議指定的命令完成相應工作。在有接收到發來的請求服務發送回應報文的情況下，組裝回應報文，將組裝好的報文發送給信息發送線程。I)以太網通信模塊處理實施過程網絡設備分析模塊捕獲到在線設備的設備聲明服務報文，然后將該報文中的可視字符串表示的設備標識Device ID等信息解析出來，將解析結果通過消息隊列傳遞給圖形界面進程。由于每個設備都會周期性的在網絡上廣播設備聲明報文，因此該模塊也將周期性的更新觸摸屏上的顯示結果。服務字段是對服務的定義，所有的服務由通信的雙方根據該字段的內容進行相應的處理。對于每個服務都有主叫和被答之分，通過服務類型字段給出，I為主叫服務，2為被答服務。智能家居業務應用場景設計的服務業務分為控制類，安防告警類，娛樂類，視頻監控類，溝通類，生活類，計量類，監護類和環境監測類，從而開辟服務字段設定的標志位。系統設置模塊:系統設置包括終端設置及硬件狀態設置，其中終端設置是設置家居中控機的地址信息，包括:MAC地址、IP地址、子網掩碼、房間號、布防/撤防密碼及視頻開啟權限驗證密碼，定時設置之外，系統設置模塊還完成整個軟件系統所用變量的初始化。[0052]這些實施例應理解為僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的保護范圍。在閱讀了本實用新型的記載的內容之后，技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等效變化 和修飾同樣落入本實用新型權利要求所限定的范圍。
權利要求1.一種多媒體智能家居中控機，包括主控CPU I (I)、與所述主控CPU I (I)相連接的用于人機交互的觸摸顯示屏(2)、麥克風(3)、揚聲器(4)、音視頻模塊(5)、攝像頭(6)、存儲模塊(7)、時鐘電路(8)、以太網通信模塊(9)及無線通信模塊(10)，其特征在于:所述無線通信模塊(10)采用支持IEEE802.15.4及IPV6的6LoWPAN模塊，構建對家電設備及環境進行監控的家居無線網絡，通過以太網通訊模塊和無線通信模塊接受手機遠程對家居無線網絡的控制和管理；還包括: 安防報警單元，包括用于對安防進行安全監視的室內視頻攝像頭、火災煙霧傳感器及紅外入侵傳感器，由主控CPU I (I)及存儲模塊對它們的輸出的數據進行采集和存儲，并通過以太網通訊模塊向遠程手機發送報警信息； 環境監測及調節單元:包括溫度傳感器、濕度傳感器，對家居環境的溫度、濕度進行監測，當監測到溫度或者濕度低于或者高于設定值時，通過所述家居無線網絡對家電設備進行調節。
2.根據權利要求1所述的多媒體智能家居中控機，其特征在于:所述主控CPUI (I)采用Linux系統或者安卓系統。
3.根據權利要求1所述的多媒體智能家居中控機，其特征在于:所述存儲模塊(7)包括FLASH閃存或SD RAM卡或可插拔SD卡中的至少一種。
4.一種如權利要求1所述的多媒體智能家居中控機構成的綜合管控系統，其特征在于:包括管理中心機(100)、至少一個多媒體智能家居中控機(103)、至少一個EPA交換機(101)、至少一個數字化門口機(102)、物聯網家庭網關(104)、無線路由器(105)及智能家居控制終端(106)，所述EPA交換機(101)的交換機接口通過網線向多媒體智能家居中控機(103)及數字化門口機(102)供電； 所述多媒體智能家居中控機(103)、數字化門口機(102)通過所述EPA交換機(101)與所述智能家居控制終端(106)連接，無線路由器(105)及所述多媒體智能家居中控機(103)均與物聯網家庭網關(104)相連接；所述無線路由器(105)具有和物聯網家庭網關(104)同頻段的無線通信單元和無線紅外適配模塊，并通過紅外的方式控制紅外家電，把紅外命令轉換為無線頻段的含組網地址的幀命令傳遞給物聯網家庭網關(104)。
5.根據權利要求4所述的綜合管控系統，其特征在于:所述物聯網家庭網關(104)包括主控CPU I1、與主控CPU II連接的無線通信單元和以太網通信單元。
6.根據權利要求5所述的綜合管控系統，其特征在于:所述物聯網家庭網關(104)通過安裝支持IEEE802.15.4的無線通信單元及通過安裝支持IPV6的6LoWPAN模塊實現無線組網。
7.根據權利要求4所述的綜合管控系統，其特征在于:所述紅外控制包括控制紅外家電開和關、電視的選臺換臺及空調的溫度高低調節。
專利摘要本實用新型公開了一種家居綜合管控系統，包括多媒體智能家居中控機、管理中心機、EPA交換機、數字化門口機、物聯網家庭網關、無線路由器及智能家居受控設備系統，所述EPA交換機的交換機接口通過網線向多媒體智能家居中控機及數字化門口機供電；所述多媒體智能家居中控機、數字化門口機通過所述EPA交換機與所述智能家居控制終端連接；所述無線通信模塊采用支持IEEE802.15.4及IPV6的6LoWPAN模塊；所述無線路由器及所述多媒體智能家居中控機均與物聯網家庭網關相連接；本實用新型的目的在于提供一種布線簡單、家居控制更準確、控制功能更完善的多媒體家居中控機及智能綜合管控系統。
文檔編號G05B19/418GK203117773SQ20132011588
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月14日 優先權日2013年3月14日
發明者付蔚, 王平, 羅達, 楊卓, 唐鵬光, 陳博, 謝浩, 任榮, 稅夢玲 申請人:重慶郵電大學