專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字家庭技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置。
背景技術(shù)：
在國(guó)際先進(jìn)國(guó)家和地區(qū)，數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為了一種新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。目前可利用組建家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要包括3種，在家庭中鋪設(shè)新線利用已有的線路，無需鋪設(shè)新線；采用無線方式組網(wǎng)。國(guó)內(nèi)大多數(shù)公司的產(chǎn)品都是采用傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)方式來組建數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的，其中上海五艾智能系統(tǒng)有限公司推出的智能住宅系統(tǒng)可通過電腦對(duì)住宅的門窗，溫度，燈光及一切電子設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。但是，上述產(chǎn)品僅局限于采用有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建數(shù)字家庭，使用范圍和產(chǎn)品特征都不能適應(yīng)市場(chǎng)需求，使得應(yīng)用受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置，能對(duì)各種家用電器通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并實(shí)現(xiàn)信息采集。本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供一種無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置包括數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器、家庭網(wǎng)關(guān)、智能遙控設(shè)備、至少一個(gè)電源插座；所述的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器通過所述的家庭網(wǎng)關(guān)和對(duì)應(yīng)的各個(gè)智能家電設(shè)備交互連接；所述智能遙控設(shè)備用于對(duì)家電的遠(yuǎn)程和進(jìn)程的控制。可選的，數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器采用51系列單片機(jī)作為控制核心?？蛇x的，所述裝置的電源采用交直流轉(zhuǎn)換器供電或者使用鋰離子紐扣電池供電。可選的，所述家庭網(wǎng)關(guān)，由一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)通信模塊、一個(gè)網(wǎng)關(guān)程序模塊構(gòu)成，其中，所述兩個(gè)模塊之間通過一個(gè)串口通道連接?？蛇x的，所述智能遙控設(shè)備，其內(nèi)部嵌裝至少一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)通信模塊、一個(gè)紅外遙控自學(xué)習(xí)模塊、一個(gè)主控模塊?？蛇x的，所述主控模塊是一片嵌入式單片機(jī)，其遙控器上的顯示器是一種帶有 128X64點(diǎn)陣的液晶屏。上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和含有無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)通信模塊的家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了數(shù)字家庭的構(gòu)建體系，并且在此基礎(chǔ)上降低了功耗和成本，拓展了網(wǎng)路容量，能對(duì)各種家用電器通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并實(shí)現(xiàn)信息采集，靈活性、移動(dòng)性和易用性強(qiáng)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)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(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明裝置的示意圖。圖2是本發(fā)明所使用的MCU子模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明所使用的通信模塊的電路示意圖；圖4是本發(fā)明所使用的串口通道模塊的電路示意圖。圖5是本發(fā)明所使用的時(shí)鐘子模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明所使用的電源子模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供一種無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置，能對(duì)各種家用電器通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并實(shí)現(xiàn)信息采集。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明方案進(jìn)行詳細(xì)介紹。圖1是本發(fā)明裝置的示意圖。所述裝置由一個(gè)數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器、一個(gè)家庭網(wǎng)關(guān)、一個(gè)智能遙控設(shè)備，至少一個(gè)電源插座構(gòu)成，其中，所述的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器通過所述的家庭網(wǎng)關(guān)和對(duì)應(yīng)的各個(gè)智能家電交互連接。圖1表現(xiàn)出整個(gè)系統(tǒng)的連接和工作方式，網(wǎng)關(guān)是各種智能家電的雨互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通的橋梁，整個(gè)系統(tǒng)在一個(gè)叫家庭數(shù)字網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器的控制下進(jìn)行工作的，各種智能家電包括電視，冰箱，空調(diào)，智能門窗，洗衣機(jī)，微波爐，風(fēng)扇，電燈等數(shù)字家電.通過一個(gè)叫便攜式智能遙控裝置用戶很方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程和進(jìn)程的控制。各個(gè)模塊間都有防火墻的攔截，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了很好的安全性。圖2是本裝置所使用的MCU子模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本裝置所使用的通信模塊的電路示意圖；此通信模塊是本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)家電無線通信的主要模塊，內(nèi)部電路如上面示意圖.主要負(fù)責(zé)家電和互聯(lián)網(wǎng)的交互。圖4是本裝置所使用的串口通道模塊的電路示意圖。串口通道模塊連接一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)通信模塊和一個(gè)網(wǎng)關(guān)程序模塊。圖5是本裝置所使用的時(shí)鐘子模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。時(shí)鐘子模塊實(shí)現(xiàn)了家電無線通信的時(shí)鐘控制.是嵌入到各個(gè)智能家電的.此裝置能很好的實(shí)現(xiàn)家電設(shè)備時(shí)鐘的智能控制，方便了用戶的操作
圖6是本裝置所使用的電源子模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖。主要是控制整個(gè)系統(tǒng)正常高效安全供電的電路設(shè)計(jì)方案，為了保證整個(gè)系統(tǒng)的安全而且高效，必須很好的控制整個(gè)系統(tǒng)的供電，。以下進(jìn)行詳細(xì)介紹數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器采用51系列單片機(jī)作為控制核心。采用chipcon 公司的M20zigbee無線通信模塊作為通信模塊，該芯片上僅集成了 ZigBee RF前端，需要外接單片機(jī)控制，價(jià)格較為便宜，利于擴(kuò)展，適合作為控制中心的通信模塊。另外，該系統(tǒng)還配有SMFlash存儲(chǔ)器，用于存放控制信息數(shù)據(jù)庫等信息，以及液晶屏，控制面板和揚(yáng)聲器等輔助部分。控制模塊采用chipcon公司的系統(tǒng)級(jí)芯片作為控制核心，目前選用一款型號(hào)為 CC2430的系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)。該芯片上集成了 ZigBee RF前端、內(nèi)存和微控制器。微控制器使用一個(gè)80518位MCU內(nèi)核，并具備128KB閃存和8KB RAM，兩外，還包含模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、 幾個(gè)定時(shí)器、AES-128協(xié)同處理器、看門狗定時(shí)器、32Hz晶振的休眠模式定時(shí)器、上電復(fù)位電路(Power-On-Reset)、掉電檢測(cè)電路(Brown-out-detection)，以及21個(gè)可編程1/0引腳。該芯片采用0.81微米CMOS工藝生產(chǎn)，工作時(shí)的電流損耗為27mA，采用7*7mm 48腳QLP 封裝。對(duì)于方便采用交流供電的場(chǎng)合，采用交直流轉(zhuǎn)換器供電，對(duì)于不方便采用交流供電的場(chǎng)合(如水表、煤氣表數(shù)據(jù)采集等)，使用鋰離子紐扣電池供電，采用低功耗設(shè)計(jì)。這樣，只需加少量外圍器件和可控硅、供電模塊即可完成控制模塊的構(gòu)建，大大提高了控制模塊的集成度和可靠性，同時(shí)控制模塊的體積和功耗大為減小，從而擴(kuò)展了使用范圍。在本實(shí)施例中，所述的家庭網(wǎng)關(guān)，由一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)通信模塊、 一個(gè)網(wǎng)關(guān)程序模塊構(gòu)成，其中，所述兩個(gè)模塊之間通過一個(gè)串口通道連接。所述的智能遙控設(shè)備，其內(nèi)部嵌裝了至少一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)通信模塊、一個(gè)紅外遙控自學(xué)習(xí)模塊、一個(gè)主控模塊，其中，所述主控模塊是一片嵌入式單片機(jī)， 其遙控器上的顯示器是一種帶有12^(64點(diǎn)陣的液晶屏。所述的電源插座，其內(nèi)部嵌裝了至少一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)通信模塊且與所述的網(wǎng)關(guān)和其對(duì)應(yīng)的數(shù)字家電交互連接。在系統(tǒng)建立初期，用戶通過運(yùn)行系統(tǒng)初始化程序，控制中心處于待機(jī)狀態(tài)，控制模塊依次向控制中心發(fā)送加入請(qǐng)求，控制中心響應(yīng)后將模塊信息傳送給控制中心，控制中心將控制模塊信息納入控制網(wǎng)絡(luò)，完成控制信息數(shù)據(jù)庫的生成和存儲(chǔ)，包括=ZigBee網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及設(shè)備信息、以及對(duì)應(yīng)的功能，建立被控制對(duì)象與控制信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，學(xué)習(xí)記憶所有信號(hào)，最終完成控制中心對(duì)整個(gè)/ZigEee/等網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。初始化完畢后，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行正常狀態(tài)，運(yùn)行任務(wù)，實(shí)時(shí)響應(yīng)用戶控制信息，并根據(jù)中斷代碼轉(zhuǎn)到相應(yīng)中斷處理程序，完成用戶對(duì)家中所有電器的控制。指令/數(shù)據(jù)信息裝載負(fù)載第一個(gè)字節(jié)為控制模塊支路編號(hào)，每個(gè)模塊可控制最大256支路。初始化時(shí)生成控制網(wǎng)絡(luò)信息表。每個(gè)控制模塊預(yù)存有本模塊種類、支路和控制指令信息。在初始化時(shí)，控制模塊將模塊信息傳遞給控制中心，并將模塊表示信息和控制指令傳入指令表，以建立控制網(wǎng)絡(luò)信息表。
本案中的中心服務(wù)器連接互聯(lián)網(wǎng)，可以為用戶提供TOB服務(wù)，實(shí)現(xiàn)用戶的身份認(rèn)證、家庭設(shè)備的監(jiān)控，存儲(chǔ)數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的配置信息。用戶在界面上的所用操作都通過服務(wù)器發(fā)送給家庭網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)家庭電器的控制。中心服務(wù)器具有數(shù)據(jù)庫功能，保存家庭網(wǎng)絡(luò)配置信息(包括所用節(jié)點(diǎn)的序列號(hào)、網(wǎng)絡(luò)地址、設(shè)備的類型等)，并幫助家庭個(gè)性化WEB訪問界面(包括用戶名、口令、家庭設(shè)備布局等)。用戶登錄到服務(wù)器時(shí)，出提供用戶名和口令外，還需要輸入驗(yàn)證碼信息，實(shí)現(xiàn)用戶與服務(wù)器之間的加密傳輸。中心服務(wù)器采用高效能的專業(yè)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，具有軟件防火墻，雙機(jī)熱備份、雙電源、雙硬盤等高可靠性措施，保證服務(wù)器的全天候工作。家庭網(wǎng)關(guān)是數(shù)字家庭只能系統(tǒng)最核心的部分。家庭網(wǎng)關(guān)一方面接受來自互聯(lián)網(wǎng)手機(jī)、電腦、PDA等發(fā)來的命令信息，同時(shí)將這些信息轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)模塊，通知無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)模塊執(zhí)行相關(guān)的動(dòng)作另一方面接受無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)模塊發(fā)來的信息，并將這些信息轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心處理器，用戶可以通過聯(lián)網(wǎng)設(shè)備隨時(shí)隨地查詢這些信息。家庭網(wǎng)關(guān)起到信息傳遞的作用，是家用電器與智能遙控設(shè)備胡同信息的中轉(zhuǎn)站。家庭網(wǎng)關(guān)的借口簡(jiǎn)單只有一個(gè)電源接口和以太接口，安裝時(shí)只需要接好電源和網(wǎng)線，將網(wǎng)關(guān)連入互聯(lián)網(wǎng)即可。網(wǎng)關(guān)重啟也只需要撥掉電源，重新接上即可。智能遙控設(shè)備可以和網(wǎng)關(guān)通信，也可以直接和各個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)通信，還可以用藍(lán)牙方式控制智能數(shù)字電器，智能遙控設(shè)備帶有12^(64點(diǎn)整的液晶屏，可以顯示各個(gè)智能家電的開關(guān)工作狀態(tài)，可以對(duì)網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)設(shè)置多種參數(shù)，也能單個(gè)控制電器，也可以對(duì)整個(gè)樓層或整個(gè)家庭的所有受控?cái)?shù)字家電進(jìn)行群開或群關(guān).對(duì)于終端用戶來說，只需要簡(jiǎn)單安裝上述的三個(gè)模塊，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的網(wǎng)關(guān)和只能遙控設(shè)備的設(shè)置，就可以組成家庭內(nèi)部互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智能家居。本裝置中的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)器是數(shù)字家庭多功能系統(tǒng)的核心元素，也是系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其作用在于獲取遠(yuǎn)端用戶的控制命令(HTTP)，并轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)專用協(xié)議所采用的數(shù)據(jù)格式，發(fā)送給家庭網(wǎng)關(guān)，有網(wǎng)關(guān)中的無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)模塊發(fā)送給家電中的其他模塊。上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和含有無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)通信模塊的家庭網(wǎng)關(guān)技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了數(shù)字家庭的構(gòu)建體系，并且在此基礎(chǔ)上降低了功耗和成本，拓展了網(wǎng)路容量，能對(duì)各種家用電器通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并實(shí)現(xiàn)信息采集，可向消費(fèi)者提供徹底的靈活性、移動(dòng)性和易用性的數(shù)字家庭整體解決方案。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)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(shí)，對(duì)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(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置，其特征在于包括數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器、家庭網(wǎng)關(guān)、智能遙控設(shè)備、至少一個(gè)電源插座； 所述的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器通過所述的家庭網(wǎng)關(guān)和對(duì)應(yīng)的各個(gè)智能家電設(shè)備交互連接；所述智能遙控設(shè)備用于對(duì)家電的遠(yuǎn)程和進(jìn)程的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置，其特征在于 數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器采用51系列單片機(jī)作為控制核心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置，其特征在于 所述裝置的電源采用交直流轉(zhuǎn)換器供電或者使用鋰離子紐扣電池供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置，其特征在于 所述家庭網(wǎng)關(guān)，由一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)通信模塊、一個(gè)網(wǎng)關(guān)程序模塊構(gòu)成，其中，所述兩個(gè)模塊之間通過一個(gè)串口通道連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置，其特征在于所述智能遙控設(shè)備，其內(nèi)部嵌裝至少一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)與數(shù)字家電整合系統(tǒng)通信模塊、一個(gè)紅外遙控自學(xué)習(xí)模塊、一個(gè)主控模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置，其特征在于所述主控模塊是一片嵌入式單片機(jī)，其遙控器上的顯示器是一種帶有12^(64點(diǎn)陣的液晶屏。
全文摘要
本發(fā)明公開一種無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)字家庭智能終端裝置。該裝置包括數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器、家庭網(wǎng)關(guān)、智能遙控設(shè)備、至少一個(gè)電源插座；所述的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心服務(wù)器通過所述的家庭網(wǎng)關(guān)和對(duì)應(yīng)的各個(gè)智能家電設(shè)備交互連接；所述智能遙控設(shè)備用于對(duì)家電的遠(yuǎn)程和進(jìn)程的控制。本發(fā)明技術(shù)方案能降低功耗和成本，拓展網(wǎng)路容量，能對(duì)各種家用電器通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，并實(shí)現(xiàn)信息采集，靈活性、移動(dòng)性和易用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H04W84/12GK102291284SQ20111022156
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者劉海亮, 楊艾琳, 羅笑南 申請(qǐng)人:中山大學(xué)深圳研究院