CN104079457B - 一种含有智能家居中控u盾的智能家居系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用机顶盒现有的硬件资源和USB接口而实现的智能家居系统，这套智能家居系统包括运行在机顶盒内部的智能家居中控程序和智能家居操作应用程序，以及带有温度测量功能和智能家居协调中心的智能家居中控U盾，该U盾中含有USB通信模块、集成单片机处理器的无线通信模块、温度检测传感器和无线收发模块，单片机处理器中处理程序包括有：机顶盒数据通信程序、协议转换程序、无线网络程序、温度数据处理程序；机顶盒内设有包括硬件和操作系统，在机顶盒内设有智能家居中控程序和智能家居操作应用程序。本发明专利将复杂的智能家居中控这个设备转变为一个U盾的硬件形式，以最低的成本实现了智能家居中控功能,以最低成本体验了智能生活。

Description

一种含有智能家居中控U盾的智能家居系统

技术领域

本发明涉及智能控制，特别涉及到一种智能家居中控U盾，以及含有该智能家居中控U盾的智能家居系统，以及利用该智能家居中控U盾的家庭气象站。

背景技术

目前市场上有多个家庭气象站的方案，都是通过独立的智能终端设备将测量出来的温度通过WIFI通信上传到服务器,然后用户可通过手机查询家里的温度或户外的温度.这种方案属于智能单品的解决方案,对消费者来说成本比较高,一般市场售价为300~1000,所以不利于普及,也就无法形成家庭气象站的概念。

另外传统的智能家居中控也是独立的设备,智能家居中控应用也是加载在专有的硬件设备上运行,这里通过U盾以及创新的软件研发,可将U盾直接插在机顶盒上,结合机顶盒的操作系统特色修改了智能家居中控应用,使机顶盒里能加载中控的应用,大大降低了智能中控的硬件成本。

市场上即使有插U盾能实现智能控制的那些应用,也只是U盾作为一个普通的无线通信功能,将指令以透明的方式发送到服务器,这种做法的缺陷是容易有网络传输延迟,用户感觉反映慢,而且当没有INTERNET环境时,还无法操作。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种智能家居中控U盾、含有该智能家居中控U盾的智能家居系统和家庭气象站。

本发明智能家居系统要让用户以很低的成本体验到智能生活,利于产品的迅速推广, 并且能灵活扩展智能终端的功能以及智能终端的个数,以通过手机配置使各终端进行联动。

为了达到上述发明目的，本发明专利提供的技术方案如下：

一种含有智能家居中控U盾的智能家居系统，其特征在于，该智能家居系统是在家庭建立的星形网络中心，该智能家居系统包括有处于同一局域网内的机顶盒、智能家居中控U盾、电视机和智能终端，所述的智能家居中控U盾通过USB插头连接在机顶盒的USB插口上，所述的电视机连接机顶盒，多个智能终端与智能家居中控U盾无线连接，所述的机顶盒通过因特网连接云服务器；

所述机顶盒内设有包括处理器、缓存和内存在内的硬件和操作系统，该操作系统或为LINUX操作系统，或为ANDROID操作系统，在机顶盒内还设有USB协议通信模块，在机顶盒内设有智能家居中控程序和智能家居操作应用程序，智能家居中控程序工作于后台，通过Service的方式为智能家居操作应用程序提供接口，该智能家居中控程序主要包括有中控程序、底层控制程序和服务器网络通信程序，所述中控程序管控智能家居的各个智能终端，管控操作包括有智能终端设备的增减、控制切换及状态查询，以及根据规则库实现操作指令之间的联动，即将用户指令通过规则库的规则翻译成机器的物理操作指令；底层控制程序连接所述的USB协议通信模块以与智能家居中控U盾进行协议通信，实现机顶盒与智能家居中控U盾之间的数据交互；服务器网络通信程序负责机顶盒与云服务器连接，进行网络远程数据通信；

所述的智能家居中控U盾包括有外壳，在所述外壳内设有USB通信模块、集成单片机的无线通信模块、无线收发模块和温度检测传感器，在外壳上固定有USB插头，该USB插头的一端伸出于外壳外，另一端连接USB通信模块，该USB通信模块通过异步串行数据总线连接无线通信模块，所述的无线通信模块连接无线收发模块；所述无线通信模块集成有单片机处理器，所述的温度检测传感器通过I2C总线连接所述的单片机处理器，在所述外壳内还设有为所述无线通信模块提供低噪声电源的低噪声转换器；集成有单片机处理器的无线通信模块内设有处理程序，该处理程序包括有：机顶盒数据通信程序、协议转换程序、无线网络程序、温度数据处理程序；

所述的机顶盒数据通信程序包括有用以完成通信的协议指令集，该协议指令集中包括成对出现的网络指令和无线指令，该网络指令可以通过云服务器直接获取，该云服务器接收手机的操作指令，也可以通过智能家居操作应用程序和用户操作输入输出模块获取，所述的用户操作输入输出模块由机顶盒自带并连接所述的电视机和遥控器，机顶盒接收到的网络指令形式发送给中控程序和底层控制程序，再经USB协议通信模块解析为USB协议信号传输至智能家居中控U盾，智能家居中控U盾中的USB通信模块将USB协议信号经由异步串行数据总线传输至集成单片机处理器的无线通信模块，该无线通信模块中的协议转换程序将USB协议信号转换为无线指令，该无线指令经所述的无线收发模块发送给终端节点；

无线收发模块接收到终端节点发出的无线信号，将该无线信号传输给无线通信模块，无线通信模块内将无线信号中包含的无线指令将协议转换程序转换为网络指令，转换的依据是预设的指令集，该网络直径经USB通信模块转换为USB协议信号传输至机顶盒，再由机顶盒内部的服务器网络通信程序传输到因特网上，与网络上的云服务器进行通信；

所述温度数据处理程序通过I2C协议接口读写温度检测传感器上温度检测传感器的数据来实现对温度测量的控制，以及数据的读取处理。

在本发明的智能家居系统中，所述智能家居中控U盾中的温度测量控制过程为：

在上电初始化器件，首先，通过I2C协议对温度检测传感器进行配置，使其工作于单次读取模式，在该单次读取模式下，温度检测传感器将处于低功耗状态，可减少芯片自身功耗引起的热量耗散；

需要读取温度时，再通过I2C协议发送单次读取命令，温度检测传感器随即进入工作模式，开始测量温度，通过I2C协议读取测量结果数据；

最后，当单次测量结束后，温度测量传感器又自动进入低功耗模式。

在本发明的智能家居系统中，在智能家居中控U盾的外壳上还设有LED发光指示灯，该LED发光指示灯连接单片机处理器，单片机处理器根据处理后的温度数据向LED发光指示灯提供不同的发光指令以发出不同的指示光。

在本发明的智能家居系统中，在智能家居中控U盾中所述的USB插头和USB通信模块之间设有保护两条高速数据或者高频率信号线免受静电放电和瞬变影响的静电防护二极管，该静电防护二极管为超低容值轨对轨静电放电保护二极管，是由两对超低容值的二极管和一个额外的TVS二极管组成。

在本发明的智能家居系统中，所述外壳上设有二维码，在机顶盒、智能家居中控U盾及智能终端设备处于同一局域网时，用户用带有扫一扫功能的智能终端设备扫描二维码信息，以连同用户信息会发到云服务器，再由云服务器发送到机顶盒内部的智能家居中控程序，再由智能家居中控程序发送到智能家居中控U盾的USB通信模块，由USB通信模块发送到无线通信模块，完成智能终端设备的入网操作。

在本发明的智能家居系统中，所述二维码信息中包括有无线通信模块的IEEE地址信息和校验数据以及设备类型信息，IEEE地址信息是一组64bit的数据，用于无线通信网络中表示各节点的地址，其为设备进入网络前就分配产生的固定数据；校验数据是一组128bit数据，是对IEEE地址信息的数据摘要算法对IEEE地址信息的处理结果，设备类型是一组8 bit数据，是根据设备类型种类进行的编号索引。

在本发明的智能家居系统中，所述的云服务器中设有家庭气象分析程序，所述智能家居中控U盾中温度数据通过USB通信传输至机顶盒，再通过机顶盒传输包含有温度数据的数据信息至云服务器中，所述的数据信息还包括有机顶盒IP地址信息。

在本发明的智能家居系统中，所述的云服务器接收到机顶盒通过因特网传输来的数据信息，解析出来机顶盒地址和温度数据信息，所述家庭气象分析程序根据机顶盒地址统计区域内的家庭数量，并根据各个家庭的温度数据信息计算得出该区域的平均室内温度，计算每个家庭的室温与平均室温的差值，并找出温度异常家庭，若温度过高，则通过因特网向该机顶盒发送预防中暑的提醒信息，若温度过低，则通过因特网向该机顶盒发送提醒注意身体和节约用电的提醒信息，所述的提醒信息显示在电视机上。

基于上述技术方案，本发明专利的智能中控U盾、智能家居系统和家庭气象站具有如下技术优点：

1.本发明的智能家居系统将智能家居中控应用从传统的专有设备上的应用针对机顶盒的特色修改为可在机顶盒上后台运行的智能家居中控，市场上即使有插U盾能实现智能控制的那些应用,也只是U盾作为一个普通的无线通信功能，将指令以透明的方式发送到服务器,这种做法的缺陷是容易有网络传输延迟,用户感觉反映慢,而且当没有INTERNET环境时无法操作。

2.本发明智能家居系统不仅可以让用户以很低的成本体验到智能生活,利于产品的迅速推广,而且由于在机顶盒内加载了复杂的智能家居中控功能,用户可以基于这个U盾,灵活扩展智能终端的功能以及智能终端的个数,并通过手机配置使各智能终端设备进行联动。

附图说明

图1是本发明智能家居系统中智能家居中控U盾的结构组成示意图。

图2是本发明智能家居系统中智能家居中控U盾的功能框图。

图3是本发明智能家居系统作为家庭气象站应用的网络拓扑图。

图4是本发明带有智能家居中控U盾的智能家居系统的控制示意图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实施例来对本发明的带有温度测量功能的智能家居中控U盾、智能家居系统和家庭气象站做进一步的详细描述，以求更为清楚地理解其结构组成和工作流程，但不能以此来限制本发明专利的保护范围。

如图1和图2所示，本发明首先设计了一种带有温度测量功能的智能家居中控U盾，该智能家居中控U盾在结构上主要包括有外壳和USB插头1，在外壳内设有USB通信模块3、无线通信模块5、温度检测传感器7和无线收发模块8，所述的无线收发模块8为内置式无线收发天线。

上述的USB插头1固定于外壳上，且一端伸出于外壳外，另一端连接USB通信模块3，该USB通信模块3通过异步串行数据总线连接无线通信模块5，所述的无线通信模块5连接无线收发模块8；所述无线通信模块5集成有单片机处理器，所述的温度检测传感器7通过I2C总线连接所述的单片机处理器，所述外壳内还设有为所述无线通信模块5提供低噪声电源的低噪声转换器4。在所述的USB插头1和USB通信模块3之间设有保护两条高速数据或者高频率信号线免受静电放电和瞬变影响的静电防护二极管2，该静电防护二极管2为超低容值轨对轨静电放电保护二极管，是由两对超低容值的二极管和一个额外的TVS二极管组成。

在集成有单片机处理器的无线通信模块内设有处理程序，该处理程序包括有：机顶盒数据通信程序、协议转换程序、无线网络程序、温度数据处理程序；

所述的机顶盒数据通信程序包括有用以完成通信的协议指令集，该协议指令集中包括成对出现的网络指令和无线指令，该网络指令可以通过云服务器直接获取，该云服务器接收手机的操作指令，也可以通过智能家居操作应用程序和用户操作输入输出模块获取，所述的用户操作输入输出模块由机顶盒自带并连接所述的电视机和遥控器，机顶盒接收到的网络指令形式发送给中控程序和底层控制程序，再经USB协议通信模块解析为USB协议信号传输至智能家居中控U盾，智能家居中控U盾中的USB通信模块将USB协议信号经由异步串行数据总线传输至集成单片机处理器的无线通信模块，该无线通信模块中的协议转换程序将USB协议信号转换为无线指令，该无线指令经所述的无线收发模块发送给终端节点。

无线收发模块接收到终端节点发出的无线信号，将该无线信号传输给无线通信模块，无线通信模块内将无线信号中包含的无线指令将协议转换程序转换为网络指令，转换的依据是预设的指令集，该网络直径经USB通信模块转换为USB协议信号传输至机顶盒，再由机顶盒内部的服务器网络通信程序传输到因特网上，与网络上的云服务器进行通信。

所述的无线网络程序内包含有无线自组网络协议栈，实现各智能终端设备的入网退网、状态控制、状态查询和数据通信；

所述温度数据处理程序通过I2C协议接口读写温度检测传感器上温度检测传感器的数据来实现对温度测量的控制，以及数据的读取处理。在智能家居中控U盾的外壳上还设有LED发光指示灯6，该LED发光指示灯6连接单片机处理器，单片机处理器根据处理后的温度数据向LED发光指示灯6提供不同的发光指令以发出不同的指示光。

在本发明带有温度测量功能的智能家居中控U盾中，所述温度测量控制过程为：

在上电初始化器件，首先，通过I2C协议对温度检测传感器进行配置，使其工作于单次读取模式，在该单次读取模式下，温度检测传感器将处于低功耗状态，可减少芯片自身功耗引起的热量耗散；

需要读取温度时，再通过I2C协议发送单次读取命令，温度检测传感器随即进入工作模式，开始测量温度，通过I2C协议读取测量结果数据；

最后，当单次测量结束后，温度测量传感器又自动进入低功耗模式。

在本发明带有温度测量功能的智能家居中控U盾中，所述外壳上设有二维码，在机顶盒、中控U盾及智能终端处于同一局域网时，用户用带有扫一扫功能的智能终端设备扫描二维码信息，以连同用户信息会发到云服务器完成智能终端设备的入网操作。所述二维码信息中包括有无线通信模块的IEEE地址信息和校验数据以及设备类型信息，IEEE地址信息是一组64bit的数据，用于无线通信网络中表示各节点的地址，其为设备进入网络前就分配产生的固定数据；校验数据是一组128bit数据，是对IEEE地址信息的数据摘要算法对IEEE地址信息的处理结果，设备类型是一组8 bit数据，是根据设备类型种类进行的编号索引。

在智能家居中控U盾应用时，需要有一个应用平台或者与其他部件一起构筑成为一个庞大的智能网络。上述应用平台是含有前述的智能家居中控U盾的智能家居系统。

上述智能家居系统是在家庭建立的星形网络中心，该智能家居系统包括有处于同一局域网内的机顶盒、智能家居中控U盾、电视机和智能终端设备，所述的智能家居中控U盾通过USB插头连接在机顶盒的USB插口上，所述的电视机连接机顶盒，多个智能终端设备与智能家居中控U盾无线连接，所述的机顶盒通过因特网连接云服务器；所述机顶盒内设有包括处理器、缓存和内存在内的硬件，还设有LINUX操作系统，或ANDROID操作系统，在机顶盒内设有智能家居中控程序和智能家居操作应用程序；智能家居中控程序工作于后台，通过Service的方式为智能家居操作应用程序提供接口，该智能家居中控程序主要包括有中控程序、底层控制程序和服务器网络通信程序，所述中控程序管控智能家居的各个智能终端，管控操作包括有智能终端设备的增减、控制切换及状态查询，以及根据规则库实现操作指令之间的联动，也就是通过规则库将用户输入的用户指令翻译成为机器能识别的物理指令；底层控制程序用于与智能家居中控U盾中USB通信模块的通信协议，与智能家居中控U盾进行数据交互；服务器网络通信程序负责与云服务器连接，进行远程数据通信。

本发明含有智能家居中控U盾的智能家居系统工作时，若需要增加新的智能终端设备，也叫智能家居终端，如图4所示。则相应的操作流程如下:

1、确保插有智能家居中控U盾的机顶盒正常开启和工作，并保证机顶盒所连接的局域网网络连接正常，且机顶盒与云服务器也正常网络连接。

2、将新增的智能家居终端锁定，通过手机扫一扫该智能家居终端后面的二维码,这个二维码连同用户信息会发到云服务器来完成设备的入网操作，前提条件在于新增的智能家居终端、手机、机顶盒均处于同一个局域网内，手机内预装了智能家居操作应用程序。

3、智能家居终端与智能家居中控U盾通过无线通信的方式进行通信，传输无线指令。

4、用户通过电视机的遥控器将控制指令发送到机顶盒内的驱动层，机顶盒内的驱动层将控制指令发送到智能家居操作应用程序，智能家居操作应用程序则将指令发送到智能家居中控应用程序。

5、机顶盒内的智能家居中控应用程序则向智能家居中控U盾发出执行指令的网络指令。

6、智能家居中控U盾接收该网络指令，经过解析和转换以执行该指令,具体是将转换后的无线指令以无线通信的方式发送给新增智能家居终端，新增的智能家居终端接收到无线指令,从而执行相应的动作操作。

7、用户也可通过装载有智能家居操作应用程序的手机上进行应用操作,从而将指令发送给云服务器或机顶盒内的智能家居中控应用程序，目前常见的手机操作只能将指令发送给云服务器。

8、若再增加其他智能家居终端设备，则只需要重复操作以上的流程即可。

在本发明的智能家居中控U盾应用过程中，一个重要的应用就是构造成了一个局域网内的家庭气象站，如图3所示。

本发明含有上述智能家居中控U盾的家庭气象站包括有与云服务器通过因特网连接的多个机顶盒，在每个机顶盒上均通过USB插口插设有智能家居中控U盾，在智能家居中控U盾中设有温度检测传感器、单片机处理单元和温度数据处理程序；所述机顶盒内设有包括处理器、缓存和内存在内的硬件，还设有LINUX操作系统，或ANDROID操作系统，在机顶盒内设有智能家居中控程序和智能家居操作应用程序；智能家居中控程序工作于后台，通过Service的方式为智能家居操作应用程序提供接口，该智能家居中控程序主要包括有中控程序、底层控制程序和服务器网络通信程序，所述中控程序管控智能家居的各个智能终端，管控操作包括有智能终端设备的增减、控制切换及状态查询，以及根据规则库实现操作指令之间的联动，规则库也就是图4中的知识库，其是用户定义的规则或自学习获取的规则信息；底层控制程序用于与智能家居中控U盾中USB通信模块的通信协议，与智能家居中控U盾进行数据交互；服务器网络通信程序负责与云服务器连接，进行远程数据通信；所述的云服务器中设有家庭气象分析程序，所述智能家居中控U盾中温度数据通过USB通信传输至机顶盒，再通过机顶盒传输包含有温度数据的数据信息至云服务器中，所述的数据信息还包括有机顶盒地址信息。

图4中的机顶盒中智能家居中心控制模块就是智能家居中控程序，用户操作应用中心就是智能家居操作应用程序，智能家居中控程序就是以后台service的方式运行在机顶盒中,在打开智能家居操作应用程序的情况下，用户通过遥控器和电视机向机顶盒输入用户指令，智能家居中控程序获取该用户指令，该用户指令通过知识库中的规则转化为物理指令传输到底层控制程序，再经过USB协议处理成为可以USB传输的指令数据，进而传输给智能中控U盾。

在本发明含有智能家居中控U盾的家庭气象站中，所述的云服务器接收到机顶盒通过因特网传输来的数据信息，解析出来机顶盒地址和温度数据信息，所述家庭气象分析程序根据机顶盒地址统计区域内的家庭数量，并根据各个家庭的温度数据信息计算得出该区域的平均室内温度，计算每个家庭的室温与平均室温的差值，并找出温度异常家庭，若温度过高，则通过因特网向该机顶盒发送预防中暑的提醒信息，若温度过低，则通过因特网向该机顶盒发送提醒注意身体和节约用电的提醒信息，所述的提醒信息显示在电视机上。

在本发明的家庭气象站应用过程中，可以按照以下步骤进行：

第1步、将智能家居中控U盾插入机顶盒，具体通过USB插头插入到机顶盒的USB插口中,而机顶盒要求连接到因特网上。

第2步、将机顶盒上电，然后通过机顶盒在因特网（INTERNET）下载智能家居中控的应用程序和智能家居的操作应用程序。

第3步、在机顶盒上安装智能家居中控应用程序和智能家居操作应用程序，其中，智能家居中控应用程序将以后台运行的方式长期运行在机顶盒里,实现智能家居中心的控制。

第4步、当智能家居中控应用程序加载以后,首先完成智能家居中控U盾的注册入网操作，即可启用智能家居中控U盾。

第5步、用户如果想查询温度，可以打开电视机上显示的智能家居操作应用程序，查询最新的温度状态，并能够看到和温度相关的小贴士，另外，用户也可在手机上下载智能家居操作应用程序,以在手机上远程查看智能家居中控U盾探测到的温度信息。

第6步、上述智能家居中控U盾探测到的温度值也会通过机顶盒上传到云服务器中,如图2所示。

第7步、云服务器会采集局域网内拥有机顶盒的各个家庭的气温值，从而就可以计算得知这个地区的平均室内温度，也能根据机顶盒IP地址来了解到温度异常的家庭,如温度过高,可提醒用户注意中暑,如果温度过低,可提醒用户注意身体或节约用电。

第8步、另外，云服务器还能通过因特网INTERNET来获取户外温度,进而分析用户家庭的户内、户外温度差,从而给出合理的建议。

本发明专利复杂的智能家居中控这个设备转变为一个U盾的硬件形式,可插在任何LINUX操作系统或ANDROID操作系统的机顶盒上,然后利用了机顶盒里的硬件资源,包括处理器 ,内存，闪存，网络 等,将复杂的智能家居中控功能加载进去,以最低的成本实现了智能家居中控功能,同时在这个U盾上加载了温度测量功能,又以最低成本体验了智能生活。

另外，本发明专利将新增终端通过扫一扫的方式入网,这种在目前智能家居市场上的入网也是没有的，目前市场上的设备入网方式主要为对码，操作复杂且成功率低。

本发明申请提出了一个通过低成本的U盾插在带有网络通信功能的机顶盒上,就能通过手机或电视机实现户内的温度查询功能,远程查看也可以,而且可以通过手机或电视机查看历史的温度,以及社区的温度.同时这个U盾还是智能家居中控,可以通过这个U盾,不断扩展其它智能终端,比如智能灯的开关,智能插座,智能电器控制等,而且用户可通过手机实现这些智能终端设备的联动,让任何两个或多个设备进行关联,连锁反应。反观传统的智能家居,需要搭配单独的智能终端,才能体验智能生活. 并不是每个智能终端都可以通过低成本的方式叠加到智能中控的U盾上,因为要考虑产品的外观,结构设计,还有成本等多种因素。

Claims (8)

1.一种含有智能家居中控U盾的智能家居系统，其特征在于，该智能家居系统是在家庭建立的星形网络中心，该智能家居系统包括有处于同一局域网内的机顶盒、智能家居中控U盾、电视机和智能终端，所述的智能家居中控U盾通过USB插头连接在机顶盒的USB插口上，所述的电视机连接机顶盒，多个智能终端与智能家居中控U盾无线连接，所述的机顶盒通过因特网连接云服务器；

所述机顶盒内设有包括处理器、缓存和内存在内的硬件和操作系统，该操作系统或为LINUX操作系统，或为ANDROID操作系统，在机顶盒内还设有USB协议通信模块，在机顶盒内设有智能家居中控程序和智能家居操作应用程序，智能家居中控程序工作于后台，通过Service的方式为智能家居操作应用程序提供接口，该智能家居中控程序主要包括有中控程序、底层控制程序和服务器网络通信程序，所述中控程序管控智能家居的各个智能终端设备，管控操作包括有智能终端设备的增减、控制切换及状态查询，以及根据规则库实现操作指令之间的联动，即将用户指令通过规则库的规则翻译成机器的物理操作指令；底层控制程序连接所述的USB协议通信模块以与智能家居中控U盾进行协议通信，实现机顶盒与智能家居中控U盾之间的数据交互；服务器网络通信程序负责机顶盒与云服务器连接，进行网络远程数据通信；

所述的智能家居中控U盾包括有外壳，在所述外壳内设有USB通信模块、无线通信模块、无线收发模块和温度检测传感器，在外壳上固定有USB插头，该USB插头的一端伸出于外壳外，另一端连接USB通信模块，该USB通信模块通过异步串行数据总线连接无线通信模块，所述的无线通信模块连接无线收发模块；所述无线通信模块集成有单片机处理器，所述的温度检测传感器通过I2C总线连接所述的单片机处理器，在所述外壳内还设有为所述无线通信模块提供低噪声电源的低噪声转换器；集成有单片机处理器的无线通信模块内设有处理程序，该处理程序包括有：机顶盒数据通信程序、协议转换程序、无线网络程序、温度数据处理程序；

所述的机顶盒数据通信程序包括有用以完成通信的协议指令集，该协议指令集中包括成对出现的网络指令和无线指令，该网络指令可以通过云服务器直接获取，该云服务器接收手机的操作指令，也可以通过智能家居操作应用程序和用户操作输入输出模块获取，所述的用户操作输入输出模块由机顶盒自带并连接所述的电视机和遥控器，机顶盒接收到的网络指令形式发送给中控程序和底层控制程序，再经USB协议通信模块解析为USB协议信号传输至智能家居中控U盾，智能家居中控U盾中的USB通信模块将USB协议信号经由异步串行数据总线传输至集成单片机处理器的无线通信模块，该无线通信模块中的协议转换程序将USB协议信号转换为无线指令，该无线指令经所述的无线收发模块发送给终端节点；

无线收发模块接收到终端节点发出的无线信号，将该无线信号传输给无线通信模块，无线通信模块内将无线信号中包含的无线指令将协议转换程序转换为网络指令，转换的依据是预设的指令集，该网络直径经USB通信模块转换为USB协议信号传输至机顶盒，再由机顶盒内部的服务器网络通信程序传输到因特网上，与网络上的云服务器进行通信；

所述温度数据处理程序通过I2C协议接口读写温度检测传感器上温度检测数据来实现对温度测量控制以及数据的读取处理。

2.根据权利要求1所述的一种含有智能家居中控U盾的智能家居系统，其特征在于，所述智能家居中控U盾中的温度测量控制过程为：

在上电初始化器件，首先，通过I2C协议对温度检测传感器进行配置，使其工作于单次读取模式，在该单次读取模式下，温度检测传感器将处于低功耗状态，可减少芯片自身功耗引起的热量耗散；

需要读取温度时，再通过I2C协议发送单次读取命令，温度检测传感器随即进入工作模式，开始测量温度，通过I2C协议读取测量结果数据；

最后，当单次测量结束后，温度测量传感器又自动进入低功耗模式。

3.根据权利要求1所述的一种含有智能家居中控U盾的智能家居系统，其特征在于，在智能家居中控U盾中所述的USB插头和USB通信模块之间设有保护两条高速数据或者高频率信号线免受静电放电和瞬变影响的静电防护二极管，该静电防护二极管为超低容值轨对轨静电放电保护二极管，是由两对超低容值的二极管和一个额外的TVS二极管组成。

4.根据权利要求1所述的一种含有智能家居中控U盾的智能家居系统，其特征在于，在智能家居中控U盾的外壳上还设有LED发光指示灯，该LED发光指示灯连接单片机处理器，单片机处理器根据处理后的温度数据向LED发光指示灯提供不同的发光指令以发出不同的指示光。

5.根据权利要求1所述的一种含有智能家居中控U盾的智能家居系统，其特征在于，所述外壳上设有二维码，在机顶盒、智能家居中控U盾及智能终端设备处于同一局域网时，用户用带有扫一扫功能的智能终端设备扫描二维码信息，以连同用户信息会发到云服务器，再由云服务器发送到机顶盒内部的智能家居中控程序，再由智能家居中控程序发送到智能家居中控U盾的USB通信模块，由USB通信模块发送到无线通信模块，完成智能终端设备的入网操作。

6.根据权利要求5所述的一种含有智能家居中控U盾的智能家居系统，其特征在于，所述二维码信息中包括有无线通信模块的IEEE地址信息和校验数据以及设备类型信息，IEEE地址信息是一组64bit的数据，用于无线通信网络中表示各节点的地址，其为设备进入网络前就分配产生的固定数据；校验数据是一组128bit数据，是对IEEE地址信息的数据摘要算法对IEEE地址信息的处理结果，设备类型是一组8 bit数据，是根据设备类型种类进行的编号索引。

7.根据权利要求1所述的一种含有智能家居中控U盾的智能家居系统，其特征在于，所述的云服务器中设有家庭气象分析程序，所述智能家居中控U盾中温度数据通过USB通信传输至机顶盒，再通过机顶盒传输包含有温度数据的数据信息至云服务器中，所述的数据信息还包括有机顶盒IP地址信息。

8.根据权利要求7所述一种含有智能家居中控U盾的智能家居系统，其特征在于，所述的云服务器接收到机顶盒通过因特网传输来的数据信息，解析出来机顶盒地址和温度数据信息，所述家庭气象分析程序根据机顶盒地址统计区域内的家庭数量，并根据各个家庭的温度数据信息计算得出该区域的平均室内温度，计算每个家庭的室温与平均室温的差值，并找出温度异常家庭，若温度过高，则通过因特网向该机顶盒发送预防中暑的提醒信息，若温度过低，则通过因特网向该机顶盒发送提醒注意身体和节约用电的提醒信息，所述的提醒信息显示在电视机上。