CN101873405A - 基于机顶盒控制的家庭智能系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数字电视机顶盒设备，尤其涉及一种通过机顶盒控制的家居智能系统。本发明的基于机顶盒控制的家庭智能系统包括机顶盒、智能家居控制终端、后台服务器控制中心，机顶盒分别与智能家居控制终端、后台服务器控制中心连接。本机顶盒系统智能化程度高，操作界面简单，功能广，可广泛应用在家居智能等领域。

Description

基于机顶盒控制的家庭智能系统

技术领域

本发明涉及一种数字电视机顶盒设备，尤其涉及一种通过机顶盒控制的家居智能系统。

背景技术

目前，生活水平明显提高的人们越来越注重生活质量，在物质生活和精神生活水平日益提高的基础上，人们购买商品住房已经从对地理位置、居住面积、水电气配套这样低层面的要求，逐渐地上升到对居住环境的安全性、便捷性、舒适性以及功能性方面提出更高的要求。同时，越来越多的人在购买住房时，开始关注具有“家居智能化“和“住宅小区智能化”这样一些全新理念的新型居住小区。我国小区智能化的技术水平及其相应的产品开发还处在一个初级阶段，大多相关产品的开发还主要是单一功能专用产品(如三表计量、红外报警等)。随着住宅小区智能化的普及与发展，住宅小区智能化的相关产品必将向更高水平的集成化发展，由单一功能专用产品，向多功能集成系统、一体化集成系统发展。考虑到数字机顶盒目前已经比较普及，在数字机顶盒搭建的平台上围绕用户的需求提供所需服务应该是比较创新的思路，这样人们在家中利用数字机顶盒，通过数字电视和无线通信等现代电子技术就可以方便地与外界进行信息交互。

目前的情况是有线电视的普及率最高，数字电视需要机顶盒接入有线电视网，将来还会有IPTV机顶盒、高清数字机顶盒，PC上网需要调制解调器，用户家庭内部终端和外网之间进行信息交互终端众多，界面不一，操作方式又各不相同，给用户带来众多不便。随着有线电视以及网络普及率的提高，同时使用机顶盒及家庭网关的用户逐渐增多。如何在低成本的前提下，对各类复杂的数字家庭设备进行整合、方便用户操作使用，成为迫切需要解决的问题。

目前家用设备例如冰箱等已经实现了自身智能化控制，并且可以对外提供控制接口，通过电脑发送控制信号即可实现远程控制。在目前对家用智能设备的控制主要通过两种方法实现：一是设备自身的智能控制，另外一种方法是通过电脑进行控制。然而此两种方法均存在明显的不足之处。

现有技术中的的家居智能化系统，如2008年8月13日公开的中国专利，公开号为CN101242483A，其公开了一种具备智能家居系统的多用途多功能电视机顶盒系统，除了具备一般机顶盒功能外，更可遥控家居中各设备的运作，机顶盒内设置有移动电话微型基站，可以将用户的手机通过机顶盒和互联网连线到移动电话网络，提供比一般电话网络更高的频宽。该机顶盒内设有BT控制器，可减轻控制中心与机顶盒之间的数据通讯量。但该装置智能化水平不高，在器件的兼容性上具有很大的不足，功能单一。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种基于机顶盒控制的家庭智能系统，系统实现了多功能化，方便家庭使用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括机顶盒、智能家居控制终端、后台服务器控制中心，机顶盒分别与智能家居控制终端、后台服务器控制中心连接。

机顶盒包括主机芯与控制面板，主机芯与控制面板电气连接，智能家居控制终端通过射频收发模块与控制面板连接，后台服务器控制中心通过无线或有线方式与主机芯连接。控制面板上设有显示屏，可以将机顶盒的各种状态实时显示，供使用者参考。

机顶盒还包括无线遥控器，无线遥控器通过内置的无线发射模块与控制面板通信。无线遥控器上设有紧急报警按钮与磁卡刷卡器，磁卡刷卡器与无线遥控器分体设置或一体设置，磁卡刷卡器通过无线或有线方式与控制面板通信。按下紧急报警按钮可以实现紧急情况下的报警功能，通过控制面板可以接收用户按下无线发射器按键发送的紧急信号，利用网络传送到后台进行处理，或通过短信方式发送给用户的家人达到紧急处理的目的，实现紧急呼叫功能。磁卡刷卡器通过无线或有线方式与控制面板通信，用户可以利用刷卡器结合在线支付软件实现在家缴费、消费等功能。

主机芯包括中央微控制器以及与之连接的网络模块、TUNER模块、AVS模块、DRM/CA模块、TD模块、电源管理模块、音视频模块、FLASH/SDRAM模块、实时时钟模块、移动存储模块；控制面板、后台服务器控制中心分别与中央微控制器连接。中央微控制器采用SMP8635型号。后台服务器控制中心分别与RFID门禁系统、可视对讲系统、紧急呼叫系统、学校通系统、Internet网、发布终端连接。

本发明的FLASH/SDRAM模块中固化有嵌入式软件；该设备可通过网络模块连通远程控制中心，并由远程控制中心遥控升级固化在FLASH/SDRAM模块中的系统程序。对机顶盒而言，内存主要分为Flash内存和SDRAM内存。内存用来存贮机顶盒的系统软件、驱动软件、应用程序以及一些用户信息，在系统断电时内容还可以保留。本方法的控制软件存储在机顶盒的内存中。另外在控制端，用户可以自定义一些控制条件以及控制模式，所有的自定义条件及模式存储在内存中，方便用户的使用。

本系统提供一个以数字机顶盒为中心平台，可以提供有线和卫星节目播放、高清和标清节目播放、紧急呼叫系统、在家刷卡消费、社区信息发布、3G网络无缝连接、RFID门禁及可视对讲系统、家校通系统以及宽带路由功能的家庭数字服务中心。该组合设备可接收有线和卫星数字电视信号、高清和标清节目播放；可通过网口接收百兆以太网，并且可以输出三路网络接口，用于其他网络设备接收网络信号；配合后台服务器控制中心可以实现信息社区发布和家校通系统，结合RFID读卡器和对讲设备可以实现智能门禁及可视对讲系统，通过串口可接收电脑等其他智能设备的信息；同时可以外接电视输出各种格式的音视频信息。

为了便于系统升级，本发明可通过串口、移动存储接口、网络模块升级系统程序。

本发明是一种集成了TD技术、USB接口技术、RFID识别技术、无线(蓝牙、射频、Zigbee等方式)传输技术、磁卡识别技术、短信发送技术、音视频解码技术、缩放技术、网络技术、路由技术、高频接入技术、遥控接收技术、数字版权控制技术、条件接收技术、串口控制技术的数字终端设备。该设备内置基于MIPS内核的嵌入式操作系统，它通过移动存储接口接收移动设备的媒体数据，并把媒体按电影、音乐和图片进行分类显示到用户图形界面上。还可以通过网络接口接入宽带网络，访问网络远程服务器或广域网上的媒体文件，实现网络点播、信息查询和发布等功能。也可以在无线情况下接入TD无线网络，实现宽带上网、视频通话和快速下载甚至实时播放的功能。也可以配置外围设备实现上述内容中所述的多项服务功能，让用户在家中享受数字网络技术带来的享受和便利，具有非常广阔的市场前景。

本机顶盒系统智能化程度高，操作界面简单，功能广，可广泛应用在家具智能等领域。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述：

图1为本发明的总体模块结构示意图；

图2为本发明的中央微控制器模块示意图；

图3为本发明的后台服务器控制中心模块示意图。

具体实施方式

系统包括机顶盒、智能家居控制终端、后台服务器控制中心，机顶盒分别与智能家居控制终端、后台服务器控制中心连接。

机顶盒包括主机芯与控制面板，主机芯与控制面板电气连接，智能家居控制终端通过射频收发模块与控制面板连接，后台服务器控制中心通过无线方式与主机芯连接。机顶盒还包括无线遥控器，无线遥控器通过内置的无线发射模块与控制面板通信。无线遥控器上设有紧急报警按钮与磁卡刷卡器，磁卡刷卡器与无线遥控器分体设置或一体设置，磁卡刷卡器通过无线或有线方式与控制面板通信。控制面板上设有显示屏。

主机芯包括中央微控制器以及与之连接的网络模块、TUNER模块、AVS模块、DRM/CA模块、TD模块、电源管理模块、音视频模块、FLASH/SDRAM模块、实时时钟模块、移动存储接口；控制面板、后台服务器控制中心分别与中央微控制器连接。中央微控制器采用SMP8635型号。后台服务器控制中心分别与RFID门禁系统、可视对讲系统、紧急呼叫系统、学校通系统、Internet网、发布终端连接。

工作时，本发明通过高频头接收并解调数字电视信号，再通过中央微控制器解码并输出标清或高清信号给电视设备。通过移动存储模块的接口访问移动设备中的媒体信息，并根据其中的文件类型进行分类，通过中央微控制器解码并输出模拟或数字信号。通过网络模块接入网线，可以访问局域网或广域网内容。通过TD模块可以无线无缝连接3G网络，结合电视实现视频通话、视频快速下载播放等功能。通过信息发布系统将社区的有关内容等发送到用户的电视上，实现实时了解社区信息的功能，同时也可以发布相关信息。通过RFID射频卡，实现当孩子到校和放学后短信通知家长的家校通功能。通过RFID读卡器和可视对讲设备，实现在家中通过电视了解持卡人相关信息的功能。

本发明实施例的FLASH/SDRAM模块中固化有嵌入式软件；该设备可通过移动存储模块或网络模块连通远程控制中心，并由远程控制中心遥控升级固化在FLASH/SDRAM模块中的系统程序。

系统启动时，首先从FLASH/SDRAM模块中读取硬件启动需加载的内核、文件及应用程序，并复制到FLASH/SDRAM模块中，系统运行时从FLASH/SDRAM模块中获取并处理响应的信息。系统通过控制面板接收遥控器按键或控制面板按键，并把响应的显示信息发送到控制面板的显示屏上显示。当接入同轴电缆线时，通过TUNER模块解调高频数据，并传给中央微控制器进行解复用、解码，通过音视频模块输出到各个输出端子。如果是加密信号，则中央微控制器通过DRM/CA模块中的CA卡获取密钥，并解数据后，通过音视频模块输出到各个输出端子。当移动存储模块的接口接入移动设备后，中央微控制器可以自动获取其中的信息，通过控制面板获取命令，通过音视频模块输出移动设备中的信息。如果移动设备中存有升级程序，可以通过遥控器输入升级命令，系统自动进行升级。当外网接入网口时，通过网络模块进行解调后，中央微控制器获取网络信息，并根据控制面板的指令，发送回传指令到网络后台。如果后台有升级程序，中央微控制器可通过网络模块自动获取升级程序，并在下次开机时，执行最新程序。

本系统提供一个以数字机顶盒为中心平台，基于后台服务器控制中心工作。后台服务器控制中心相当于社区局域网，机顶盒的附加功能一般是通过社区局域网实现通信的，这样便于控制，而且成本低。机顶盒通过后台服务器控制中心连接Internet网，可以大大提高用户的上网速度。后台服务器可以实现信息社区发布和家校通系统，结合RFID读卡器和对讲设备可以实现智能门禁及可视对讲系统。所谓家校通系统，是指给每个孩子配发一个RFID射频卡，学校里配备RFID读卡器，学校中的读卡器与社区的后台服务器控制中心之间通过网络互联，当孩子到达学校或放学后，读卡器识别RFID射频卡，将识别的信息通过后台服务器控制中心以短信的形式发送给孩子的父母，这样父母可以随时知道孩子的安全以及实时状况，防止意外的发生。当家中的老人或孩子发生意外时，按动遥控器上的紧急报警按钮，遥控器通过无线发射模块将报警信号发送到中央微控制器，中央微控制器将接收的信号通过后台服务器控制中心以短信形式发送给家人或急救中心，能够及时采取有效救治措施，为病人的救治争取了宝贵时间。后台服务器控制中心可以将社区的实时信息等关内容发送到用户的电视上，也可以通过发布终端将社区的有关内容以背投电视、LCD、投影仪、LED、等离子等形式发布，小区居民可实时了解社区信息。

Claims (8)

1.一种基于机顶盒控制的家庭智能系统，其特征在于包括机顶盒、智能家居控制终端、后台服务器控制中心，机顶盒分别与智能家居控制终端、后台服务器控制中心连接。

2.根据权利要求1所述的基于机顶盒控制的家庭智能系统，其特征在于机顶盒包括主机芯与控制面板，主机芯与控制面板电气连接，智能家居控制终端通过射频收发模块与控制面板连接，后台服务器控制中心通过无线或有线方式与主机芯连接。

3.根据权利要求2所述的基于机顶盒控制的家庭智能系统，其特征在于机顶盒还包括无线遥控器，无线遥控器通过内置的无线发射模块与控制面板通信。

4.根据权利要求3所述的基于机顶盒控制的家庭智能系统，其特征在于无线遥控器上设有紧急报警按钮与磁卡刷卡器，磁卡刷卡器与无线遥控器分体设置或一体设置，磁卡刷卡器通过无线或有线方式与控制面板通信。

5.根据权利要求2所述的基于机顶盒控制的家庭智能系统，其特征在于控制面板上设有显示屏。

6.根据权利要求2所述的基于机顶盒控制的家庭智能系统，其特征在于主机芯包括中央微控制器以及与之连接的网络模块、TUNER模块、AVS模块、DRM/CA模块、TD模块、电源管理模块、音视频模块、FLASH/SDRAM模块、实时时钟模块、移动存储模块；控制面板、后台服务器控制中心分别与中央微控制器连接。

7.根据权利要求6所述的基于机顶盒控制的家庭智能系统，其特征在于中央微控制器采用SMP8635型号。

8.根据权利要求2所述的基于机顶盒控制的家庭智能系统，其特征在于后台服务器控制中心分别与RFID门禁系统、可视对讲系统、紧急呼叫系统、学校通系统、Internet网、发布终端连接。

Images