一种多功能智能家居系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及家庭自动化及无线家居安防技术领域，特别涉及一种多功能智能家居 系统。
【背景技术】
[0002] 随着移动互联网技术的发展，智能家居受到了更多年轻及时尚人士的青睐。所谓 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技 术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理 系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
[0003] 目前，市场上已经出现了一些智能家居系统，例如：市场上有种智能家居系统，该 系统实现了电力线载波和ZigBee两种技术的优势互补，既可以实现ZigBee的低功耗低成 本和灵活的组网能力等特点，又避免了使用传统智能家居数据线与电力线分离的繁琐布线 过程，同时也对老式住宅改造为智能家居提供了极大便利。但是，这种智能家居系统存在如 下缺点：
[0004] 1)功能单一：该系统仅能实现对家电设备的远程开/关功能或者对安防传感器设 备的远程监控功能，而不能实现更符合智能家居服务的应急通信、娱乐多媒体、视频监控等 功能；
[0005] 2)价格昂贵，缺乏定制服务：该系统的智能中心，一体化高度集成所有通信模块， 设备成本高，脱离个体用户的实际需求，用户无法根据家庭实际需求定制个性化产品及服 务；
[0006] 3)互动及互控无法实现：不同节点设备之间无法互动、互控，无法实现信息的实 时交互；
[0007] 4)系统稳定性差：节点多采用普通网络通信架构（Webservice/NAT/Socket)，与 服务平台连接稳定性差，设备和手机之间通信响应时间长（大于5秒），用户体验差；
[0008] 5)通信安全性低：系统多采用嵌入式微控制器架构，微控制器处理能力及内存的 限制无法处理数据通信加密的负载要求，手机应用与节点设备之间的通信加密依赖于家庭 WiFi路由器自有的加密算法，通信安全程度低；
[0009] 6)推送服务不及时：用户需要被动地通过手机应用不断查看家中节点工作状况； 比如当家庭安防状况发生改变时，报警消息及视频无法实时主动推送至手机应用，主动报 警及动化程度低；
[0010] 7)网络服务受限：该系统的智能中心和家庭路由器之间普遍采用基于网卡的有 线连接，或基于WiFi的无线连接，用户家庭必须安装网络服务才能实现智能家居服务；
[0011] 8)传统设备无法实现智能化：需要用户购买新型智能化设备，如无线智能音响、 无线蓝牙音箱来取代传统设备实现智能化；
[0012] 9)门禁近程、远程门禁对讲系统多采用WiFi通信技术，产品耗电高，需要对门及 家居等进行工程安装及常规电压供电，用户成本高，实施困难。 【实用新型内容】
[0013] 为了解决现有智能家居系统存在的功能单一、价格昂贵、通信安全性差、推送服务 不及时等问题，本实用新型提供了一种多功能智能家居系统，包括智能中心、无线节点设备 和智能家居云服务平台；所述无线节点设备通过无线连接方式与智能中心连接；所述智能 中心通过网络与所述智能家居云服务平台连接。
[0014] 所述系统还包括无线网关；所述智能中心和所述无线网关通过无线网络与所述智 能家居云服务平台连接。
[0015] 所述无线网关为无线路由器。
[0016] 所述智能中心包括嵌入式中央处理器，以及与所述嵌入式中央处理器分别相连的 WiFi系统级芯片、内存及闪存模块、ZigBee传感器模块、蓝牙通信模块、3G/4G无线通信模 块、摄像头及视频模块、音频输入输出模块、应急按钮模块和液晶显示模块。
[0017] 所述无线节点设备包括无线安防传感器、ZigBee电器设备、蓝牙门禁对讲设备、蓝 牙播放器、老年护理应急呼叫设备和WiFi电器设备；所述无线安防传感器通过无线连接方 式与所述ZigBee传感器模块或蓝牙通信模块连接；所述ZigBee电器设备通过ZigBee通信 协议与所述ZigBee传感器模块连接；所述蓝牙门禁对讲设备、蓝牙播放器和老年护理应急 呼叫设备通过蓝牙通信协议分别与所述蓝牙通信模块连接；所述WiFi电器设备通过WiFi 通信协议与所述WiFi系统级芯片连接。
[0018] 所述无线安防传感器包括门窗传感器、红外人体移动传感器、烟雾探测器、一氧化 碳浓度测量计、温度测量计、湿度测量计和人体或物品位置追踪器；所述门窗传感器、红外 人体移动传感器、烟雾探测器、一氧化碳浓度测量计、温度测量计、湿度测量计和人体或物 品位置追踪器分别通过无线连接方式与所述ZigBee传感器模块或蓝牙通信模块连接。
[0019] 所述ZigBee传感器模块、3G/4G无线通信模块和液晶显示模块与嵌入式中央处理 器构成一体化设计。
[0020] 所述ZigBee传感器模块、3G/4G无线通信模块和液晶显示模块与嵌入式中央处理 器构成分离式设计。
[0021] 所述WiFi系统级芯片集成有WiFiAP模块和WiFiClient模块；所述WiFiAP模 块通过所述嵌入式中央处理器与所述3G/4G无线通信模块连接；所述WiFiClient模块与所 述嵌入式中央处理器连接。
[0022] 所述无线连接方式包括WiFi连接、蓝牙连接和ZigBee连接。
[0023] 本实用新型提供的多功能智能家居系统，通过自带的3G/4G无线通信模块，有效 地解决了智能家居系统对传统家庭网络服务的依赖；通过蓝牙无线通信模块，实现了一种 电池供电、工作时间长、低成本的远程无线门禁对讲功能；并可以与用户手机实现无线免提 通话功能，使用户双手从手机解放出来。WiFi系统级芯片将智能中心接入云服务平台，使传 统音响升级成为无线音响，并实现对网盘、网络音乐、智能电视等声音流媒体的支持。
[0024] 本实用新型提供的多功能智能家居系统，为用户提供了全面的智能家居服务体 验，主要包括家用电器自动化、家居安防、家居视频监控、老年护理监控及应急呼叫、语音及 视频通信、远程门禁对讲及音乐多媒体服务等。
【附图说明】
[0025] 图1是本实施例多功能智能家居系统的结构原理示意图；
[0026] 图2是本实施例多功能智能家居系统的典型应用实例示意图；
[0027] 图3是本实施例多功能智能家居系统的远程智能控制实现原理示意图；
[0028] 图4是本实施例多功能智能家居系统的安防消息推送实现原理示意图；
[0029] 图5是本实施例多功能智能家居系统的门禁对讲实现原理图不意图；
[0030] 图6是本实施例多功能智能家居系统的老年护理应急呼叫实现原理示意图。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合附图和实施例，对本发明技术方案作进一步描述。
[0032] 参见图1，本实施例提供了一种多功能智能家居系统，该系统包括智能中心1、无 线节点设备2、智能家居云服务平台3和无线网关4。其中，无线节点设备2通过无线连接 方式与智能中心1连接；智能中心1和无线网关4通过无线网络与智能家居云服务平台3 连接。
[0033] 参见图1，本实施例的智能中心包括嵌入式中央处理器101，以及与嵌入式中央处 理器101分别相连的WiFi系统级芯片102、内存及闪存模块103、ZigBee传感器模块104、蓝 牙通信模块l〇5、3G/4G无线通信模块106、摄像头及视频模块107、音频输入输出模块108、 应急按钮模块109和液晶显示模块110。本实施例的无线节点设备包括无线安防传感器 201、ZigBee电器设备202、蓝牙门禁对讲设备203、蓝牙播放器204、老年护理应急呼叫设备 205和WiFi电器设备206 ;无线安防传感器201和ZigBee电器设备202通过ZigBee通信 协议与ZigBee传感器模块104连接；蓝牙门禁对讲设备203、蓝牙播放器204和应急呼叫设 备205通过蓝牙通信协议分别与蓝牙通信模块105连接；WiFi电器设备206通过WiFi通 信协议与WiFi系统级芯片102连接。本实施例中，无线网关4为无线路由器。
[0034] 智能中心采用嵌入式操作系统，通过嵌入式中央处理器实现对各种数据的集中处 理控制。嵌入式操作系统采用32位嵌入式Linux，采用双备份轮换启动机制（A/B区），可 实现自动、加密式软件升级。智能中心通过无线网关接入智能家居云服务平台，实现和手 机应用的实时双向通信；另外，智能中心还可以通过3G/4G无线通信模块直接接入智能家 居云服务平台，实现和手机应用的实时双向通信。嵌入式中央处理器可采用MediaTekMTK 7620 ;WiFi系统级芯片集成有WiFiAP模块和WiFiClient模块，WiFiAP模块通过嵌入 式中央处理器与3G/4G无线通信模块连接，用于实现WiFi无线热点（HotSpot)功能，WiFi Client模块与嵌入式中央处理器连接，支持WiFiAP/Client功能和IEEE802.llb/n/g通 信协议。
[0035] ZigBee传感器模块可采用SiLabsEM357NCP或TICC2531 芯片，采用ZigBee HA1. 2及新版通信协议，通过USB接口与嵌入式中央处理器连接，用于使无线安防传感器接 入智能家居云服务平台，并与用户手机应用实现双向实时安防监控。SiLabsEM357NCP或 TICC2531芯片支持至少50个ZigBee无线安防设备接入。ZigBee是一种低速、短距离传 输的无线网络协议，底层采用IEEE802. 15. 4标准规范的媒体访问层（MAC)及物理层（PHY)， 具有低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑结构及安全可靠等优点。
[0036] 音频输入输出模块可采用TITLV320AIC23B芯片，通过I2S接口与嵌入式中 央处理器连接，用于与用户手机应用和蓝牙门禁对讲设备实现双向实时语音播放。TI TLV320AIC23B芯片具有3. 5mm音频输出接口及RCA音频/视频（A