专利名称：一种含机顶盒的智能家居组网结构及其运作方法
技术领域：
本发明属于数字家庭控制领域，尤其涉及机顶盒对家用智能设备的控制、 管理以及监测。技术背景目前家用设备例如电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缺陷。利用设备自身的控制功能实现智能控制的不足之处主要体现在以下方面。 每个设备是独立的，用户要对每一个设备发送控制命令，而且很多情况下这些 被控设备处于各个房间，这样就给用户的控制带来了极大的不便。另外分散的 设备很难实现统一管理，统一监控，尤其难以实现用户的远程监控。利用电脑控制的缺陷主要体现在以下方面。由于受到价格因素的制约，电 脑目前还无法在普通家庭普及，而机顶盒则价格低廉，适用于普通家庭。某些 家庭设备不仅仅需要控制而且需要实时监测，利用电脑可以实现对这些设备的 控制，然而由于自身的特性，电脑并不适用于本领域。主要体现在长时间连 续工作会大大减少电脑的使用寿命，电脑的功耗很高。而机顶盒(STB)恰恰可 以弥补电脑在以上两个方面的不足机顶盒可以长时间工作在低功耗状态，而 且长时间连续工作对机顶盒寿命的影响远远小于对电脑寿命的影响。机顶盒作为一种新兴的嵌入式设备，具有以下特征。利用机顶盒可以实现 网络连接，所以可以实现对家用设备的远程控制。在机顶盒主芯片中集成了 CPU 和图形管理器，所以家用设备的控制界面可以十分友好，另外机顶盒可以完成 更多的功能，它可以运行以及安装的控制端软件完成诸多任务，例如对家用电器进行计时，在打开一段时间后关闭该设备，也可以通过图形管理器实现2D甚 至3D的图形处理，为用户提供直观的家庭立体界面，还可以方便的实现交互。在某些方面，机顶盒同PC机有很多相似之处，甚至可以说是一台简化了的 PC机，因此机顶盒在本方法中完全取代了家用电脑。对机顶盒而言，内存主要 分为Flash内存和SDRAM内存。Flash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保留，本方法的控制端软 件存储在机顶盒的FLASH,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，所有的自定义的条件及模式存储在FLASH中，方便用户的使用。新技术的发展使机顶盒的物理接口也不断地增加，如RS232接口、红外遥 控器接口、无线键盘接口等等，使机顶盒可以同摄像机、DVD、 PDA等众多设备 进行连接。本方法主要采用以上扩展接口实现与家用设备的连接。利用机顶盒实现对智能家用设备的控制可以完全克服以上两个缺点，即用 机顶盒可以方便的实现统一控制、统一监测，对用户提供了友好的操作界面， 极大的方面了用户，而且不会给用户带来过大的负担。发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种应用于数字家庭领域的 含机顶盒的智能家居组网结构，该组网结构可利用机顶盒实现对家用设备的控 制。本发明的另 一 目的在于提供一种含机顶盒的智能家居组网的运作方法。 为了实现上述发明目的一，采用的技术方案如下一种含机顶盒的智能家居组网结构，由机顶盒和智能家居设备通过网络连 接组成，所述机顶盒设置有与智能家居设备连接的网络接口，且在机顶盒的内 存划分-一块作为智能家居信息的特定存储区域。所述机顶盒与智能家居设备之间的网络连接包括有线网络连接和无线网络 连接。所述特定存储区域存储的信息包括智能家居中需要控制的设备的信息，用 户设定的模式信息，用户设定的监测条件。所述机顶盒还设置有图像管理器以及图形显示屏幕。 为了实现发明目的二，采用的技术方案如下-一种含机顶盒的智能家居的运作方法，包括初始化阶段和运行阶段；所述 初始化阶段包括机顶盒检测已经连接的智能家居设备的步骤，以及在机顶盒上 设置场景模式，包括设置具体每个场景模式中需监控的智能家居设备，以及所 需设备的状态；所述运行阶段为机顶盒根据用户选择的场景模式，对初始化阶 段时设置的对应该场景模式下涉及的设备发送控制信息，然后读取设备的状态 信息并反馈给用户。所述初始化阶段还包括机顶盒把检测识别的设备输出在屏幕上，以及用户 进行核对确认的步骤。所述设置场景模式还包括机顶盒列出所有的设备信息，供用户选择被监测 的设备，并设定该设备的状态信息，包括触发条件及触发条件下采取的动作。所述运行阶段还包括机顶盒对设备的监控模式，所述监控模式，即每隔一定的时间，机顶盒读取需要监测的设备的信息，并与用户设定的状态信息进行 比较，如果满足触发条件则执行设定的动作，如果不满足条件则继续监测。本发明利用机顶盒去控制智能家用设备，可以为用户节省大量的资金，为 社会节约大量的能源，最终仍旧可以达到易于使用、易于监控、方便用户的效 果。有效解决了现有对家用设备控制采用电脑方法带来的成本高、难以实现实 时监控等问题，解决对家用设备分别单独控制带来的操作不便的问题。
图1是本发明的系统硬件框架示意图；图2是初始化阶段的流程图，包括场景设置和监测设置两部分；图3是场景模式控制流程图；图4是监控模式的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。本发明的系统硬件框架图如附图1所示，机顶盒STB通过有线或无线网络 与智能家居的设备连接，而机顶盒STB设置有通信程序、图形界面程序、信息 共享库等。构成本发明的系统包括硬件实现和软件实现两大部分硬件实现部分，首先是在机顶盒内部FLASH中划分出一部分作为家庭信息 的存储，需要存储的信息包括家庭中需要控制的设备的信息，用户设定的模式 信息，用户设定的监测条件。其次用户需要搭建被控设备与机顶盒进行相互通 信的网络。此网络可以通过有线网络实现也可以通过红外、射频等技术实现。软件实现部分，包括1、 初始化阶段，具体如附图2所示。用户启动机顶盒的对其他设备的控制功能。机顶盒测试家庭网络连接情况， 并通过网络检测已经连接的设备。然后把识别出来的可以控制的设备输出在屏 幕之上，请求用户核对。如果用户所连接的设备没有完全识别，则请求用户检 査网络、检査设备的连接情况，在用户确认完成后重新检测连接的设备。设置工作模式，用户输入场景模式。场景模式完全由用户自定义，每个场景 中被监控的设备由用户指定，设备的状态由用户输入。用户可以设置多个场景 模式，每个场景模式可以涉及各种已经连接的设备，但是每个场景必须有一个 不同的名称，设置工作模式中，用户可根据机顶盒屏幕显示判断所设置的模式 是否正确，通过工作模式复核以最终确定工作模式。设置监控模式，屏幕列出所有的设备的信息，请求用户输入需要监测的设备。 在用户输入需监测之后，请求用户输入该设备的触发条件已经在触发条件下采 取的动作。每完成--个设备的输入，将关于该设备的所有信息输出请求用户确 认，只有在确认无误之后才生效。2、 运行阶段，具体如附图3所示。用户选择工作模式，机顶盒根据用户初始化阶段时的设置对该场景模式下涉 及的设备发送控制信息，然后读取设备的状态信息，并反馈给用户。如果用户 发现该场景模式已经不再适用，则可以输入修改命令来修改场景信息。本发明的运行阶段还包括对设备的监控模式，如附图4所示。 在监控模式下，每隔一定的时间，机顶盒读取需要监测的设备的信息，并 与用户设定的状态信息进行比较，如果满足触发条件则执行设定的动作；如果 不满足条件则继续监测。保证整个家庭的设备始终处于安全的状态。在本状态之下用户可以选择结束监测状态来暂时退出监测功能，在退出的情况之下，还 可以重新设置被监测设备触发的条件和触发动作，可以删除对该设备的监测。下面描述的是本方法的一种实施方式，目的在于更加详细的说明本方法如何 实现。把智能设备利用家庭网络与机顶盒进行连接。在实施方式中采用的是有线网 络，采用双绞线与机顶盒进行通信，结构是拓扑网络结构，机顶盒处于整个网 络的中心位置。接入的设备有客厅电灯、卧室电灯、卧室窗帘、烟雾传感器。 要求接入设备支持双绞线连接，并且已经定义了各自的命令方式。例如智能电灯可以接收通过双绞线传输的信号，并且对电灯来说'0xOO'(即二进制'oooooooo'以下同理，网络传输采用字节为基本单位，满足以后的扩展需要)意味着关闭、'0X0F'意味者打开；对于各种设备要求定义各自的状态字，用于向机顶盒反馈信 息。例如智能电灯采用'OxFO'表示关闭状态、'0xFF'表示打开状态。网络连接成功 后，机顶盒将监测到的设备输出，对于客厅电灯则输出'检测到智能电灯，位置: 客厅，状态信息打开、关闭'请求用户核对。核对无误之后，用户输入场景模 式。用户输入晚上模式客厅电灯打开、卧室电灯关闭、卧室窗帘打开；睡眠 模式客厅电灯10分钟后关闭、卧室20分钟后关闭、卧室窗帘关闭。需要监 测的设备为烟雾传感器，触发条件为烟雾浓度高于5%，触发事件为报警。初始 化阶段完成。用户输入晚上模式，机顶盒通过网络向客厅电灯输出打开信号(OxOF)，然 后等待客厅电灯的反馈状态信息，如果为打开(OxFF)，则输出〃客厅电灯已经打 开的信息"，如果状态字不为(OxFF)或者消息超时则输出"客厅电灯无法打开的 信息"。其他设备同理。此模式所有涉及的设备控制完成之后，程序进入监控状态，即监控烟雾传感器的数据信息，如果超过监控标准，则发出报警信息，否 则继续监测，直到用户要求输入停止监测命令。在监测模式之中，机顶盒的大 部分功能模块已经停止工作，因此将机顶盒设置为省电模式，从而节约能源， 节省用户开支。
权利要求
1、一种含机顶盒的智能家居组网结构，其特征在于由机顶盒和智能家居设备通过网络连接组成，所述机顶盒设置有与智能家居设备连接的网络接口，且在机顶盒的内存划分一块作为智能家居信息的特定存储区域。
2、 根据权利要求l所述的含机顶盒的智能家居组网结构，其特征在于所述机顶盒与智能家居设备之间的网络连接包括有线网络连接和无线网络连接。
3、 根据权利要求l所述的含机顶盒的智能家居组网结构，其特征在于所述 特定存储区域存储的信息包括智能家居中需要控制的设备的信息，用户设定的 模式信息，用户设定的监测条件。
4、 根据权利要求1或2或3所述的含机顶盒的智能家居组网结构，其特征 在于所述机顶盒还设置有图像管理器以及图形显示屏幕。
5、 一种含机顶盒的智能家居的运作方法，其特征在于包括初始化阶段和运 行阶段；所述初始化阶段包括机顶盒检测已经连接的智能家居设备的步骤，以 及在机顶盒上设置场景模式，包括设置具体每个场景模式中需监控的智能家居 设备，以及所需设备的状态；所述运行阶段为机顶盒根据用户选择的场景模式， 对初始化阶段时设置的对应该场景模式下涉及的设备发送控制信息，然后读取 设备的状态信息并反馈给用户。
6、 根据权利要求5所述的含机顶盒的智能家居的运作方法，其特征在于所 述初始化阶段还包括机顶盒把检测识别的设备输出在屏幕上，以及用户进行核 对确认的步骤。
7、 根据权利要求5所述的含机顶盒的智能家居的运作方法，其特征在于所 述设置场景模式还包括机顶盒列出所有的设备信息，供用户选择被监测的设备，并设定该设备的状态信息，包括触发条件及触发条件下采取的动作。
8、根据权利要求7所述的含机顶盒的智能家居的运作方法，其特征在于所 述运行阶段还包括机顶盒对设备的监控模式，所述监控模式，即每隔一定的时 间，机顶盒读取需要监测的设备的信息，并与用户设定的状态信息进行比较， 如果满足触发条件则执行设定的动作，如果不满足条件则继续监测。
全文摘要
本发明提供一种含机顶盒的智能家居组网结构及其运作方式，组网结构由机顶盒和智能家居设备通过网络连接组成，所述机顶盒设置有与智能家居设备连接的网络接口，且在机顶盒的内存划分一块作为智能家居信息的特定存储区域。本发明利用机顶盒去控制智能家用设备，可以为用户节省大量的资金，为社会节约大量的能源，最终仍旧可以达到易于使用、易于监控、方便用户的效果。有效解决了现有对家用设备控制采用电脑方法带来的成本高、难以实现实时监控等问题，解决对家用设备分别单独控制带来的操作不便的问题。
文档编号H04N5/00GK101247301SQ20081002662
公开日2008年8月20日 申请日期2008年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者宇 刘, 庄敬辉, 王建民, 王志谦, 罗笑南 申请人:罗笑南