专利名称：智能家居系统及其数据信息传输装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及智能家居系统，特别是一种利用市售平板电脑加载智能家居系统的应用以及其数据信息传输装置。
背景技术：
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。智能家居系统的子系统主要有包括家居布线系统、家庭网络系统、照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、环境控制系统、以及中央控制系统等八大系统。现有的智能家居均由智能家居中央控制系统与另外七个系统中的一个或多个构成，这七个系统都只与中央控制系统联络构成一个星型结构。现有的智能家居控制系统一般都是由厂商开发的专有嵌入式系统，因而单套系统的成本较高。然而，目前市售的平板式电脑越来越受到消费者的追捧，之前利用平板式电脑加载应用程序构成万能遥控器的技术也已经有公开，但至今尚未发现有利用平板电脑来控制家居系统的文献。因此，本发明的目的旨在利用市售的平板电脑来构成智能家居系统的控制系统， 使智能家居系统可以通过在平板电脑的操作系统上加载应用程序结合低成本的数据传输外置设备即可实现传统的嵌入式系统的整套控制系统的功能。
发明内容
本发明一个方面的目的是提供一种新型的智能家居系统，对于市售的平板电脑， 提供一个外置的数据信息传输装置，利用普通的平板式电脑，加载智能家居控制系统的应用程序，通过其USB接口与本发明的外置数据信息传输装置通信连接，使家居系统内的受控电器及电子智能终端设备通过该数据信息传输装置与加载于平板电脑中的智能家居控制系统通信，将智能控制系统的指令通过该数据信息传输装置发送给家居系统的各种电器及电子智能终端设备，并将接收到的来自这些设备的信号通过该数据信息传输装置传递给加载于平板电脑中的控制系统，并通过平板电脑显示器所显示的用户界面来实现人机互动，对系统和设备进行设置和控制。为实现上述发明目的，本发明提供了一种新的智能家居系统，包括一个平板电脑、一个与该平板电脑连接的外置数据信号传输装置、以及多个被控智能终端设备。该系统提供了一套可安装于市售的普通平板电脑中的智能家居控制系统的应用程序，并对于平板电脑提供了一个外置的数据信息传输装置，通过USB接口和USB连接器与该平板电脑通信连接。其中，所述数据信息传输装置包括USB接口模块、USB集线器、USB协议处理器、无线数据信息包处理模块、无线射频模块、以及交流/直流转换电路和供电电路等。直流电输出用于给平板电脑供电，外界电流以交流电的方式从交流输入模块输入，交流/直流转换电路主要是输入的交流电转换为直流电提供给数据信息传输装置和平板电脑，供电电路还供电给数据信息传输装置的各个模块，包括USB处理器，无线信息处理模块，无线射频模块。 本发明进一步地，还可包括一可选的网络接口模块，用于为平板电脑内的应用程序提供一个网络接口，通过该网口转USB转接模块，可以将该网络接口通过USB接口接入平板电脑， 可将平板电脑内的应用程序产生的信息通过网络互联。通过本发明的上述技术方案，可在目前已有的平板电脑上外接一个本发明的数据信息传输装置，再在平板电脑里加载一个包括用户界面的应用程序，就可实现智能家居的控制功能，这样比传统的开发专有嵌入式系统的成本要低。此外，利用本发明的智能家居系统还可以引进平板电脑中的一些现成的应用比如网上购物，音频，视频点播等到智能家居系统中，增加了智能家居的系统附加价值，不用单独针对智能家居的平台进行独立的应用开发，降低研发成本。
图1为根据本发明的智能家居系统的示意图。图2为根据本发明的智能家居系统的外置数据信息传输装置的结构原理图。
具体实施例方式如图1所示，发明提供了一种智能家居系统，它包括一个平板式电脑1、一个通过 USB接口与平板电脑相连接的外置数据信息传输装置2、以及多个被控的智能终端设备3。 因此，本发明的智能家居系统主要是在市售的普通平板电脑1中加载了一套智能家居控制系统的应用程序，并提供了一个外置的数据信息传输装置2，这样就可以通过平板电脑的显示器给用户提供了一套智能家居控制系统的用户界面，使用户可以直接通过该用户界面来操作智能家居系统与被控智能终端设备3通信，并设置该外置数据信息传输装置2。本发明智能家居系统的应用软件可以通过平板电脑1的AH(安装管理器装如平板电脑1。在此之前，平板电脑1需预先装载USB驱动程序，同时平板电脑1的USB接口要求支持USB主设备，如果平板电脑装载的是android 3. 1及android 3. 1以上的操作系统， 可不需要该驱动程序，因为android 3.1以上的操作系统可以支持平板电脑自身为USB从设备，而使被挂在其USB接口上的设备为USB主设备。USB设备分为主设备(HOST)和从设备(SLAVE)，只有当一台主设备与一台从设备连接时才能实现数据的传输，在此应用里，如果平板电脑1安装的是android 3. 1以下(不含的android 3. 1)版本，平板电脑1对数据传输装置2供电并提供数据命令，此时数据信息传输装置2为从设备，而平板电脑1为主设备，如果平板电脑1安装的是android 3. 1以上(包含的android 3. 1)版本，则该数据信息传输装置2可为主设备，而平板电脑1可为从设备，数据传输装置2对平板电脑1通过 USB 口供电，命令仍然从平板电脑1由USB接口获得。如图2所示，本发明的智能家居系统的数据信息传输装置2主要包括USB接口模块201、USB集线器202、USB协议处理器203、无线数据信息包处理模块204、无线射频模块 205、交流/直流转换电路206以及供电电路207。直流电源输出模块208用于给平板电脑 1供电，外界电流以交流电的方式从交流电源输入模块209输入，交流/直流转换电路206 主要是将输入的交流电转换为直流电提供给数据信息传输装置2和平板电脑1，供电电路207还供电给数据信息传输装置2的各个模块，包括USB处理器203，无线数据信息包处理模块204，和无线射频模块205。平板电脑1与数据信息传输装置2之间交互的数据信息通过USB接口通信，数据信息传输装置2内部的USB协议处理器203将USB数据信息(USB2. 0或USB2. 0以上版本格式)格式为提取出有用的数据信息，并将该数据信息通过无线数据信息包处理模块204包装为用于无线发射的数据包，然后该数据包通过调制从无线射频模块205发射出去，同样地， 无线射频模块205收到的无线信号经过解调到无线数据信息包处理模块204，解包后的有用信息在USB协议处理器203里打包为USB2. 0或USB2. 0以上版本格式的包，经USB集线器202通过USB接口模块201发送到平板电脑1。根据本发明的智能家居系统的平板电脑1加载应用与外置数据信息传输装置2之间建立信息交互主要包括如下步骤
1.由用户启动平板电脑1上的智能家居系统应用程序，使系统初始化，通过系统发出的控制指令，将通过平板电脑1的USB接口传递到本发明的数据信息传输装置2 ；
2.数据信息传输装置2将通过USB接口模块201接收到的数据信息发送到USB协议处理器203，并根据USB2. 0或以上版本的格式规则，解出有用数据信息，然后发送到无线数据信息包处理模块204 ；
3.无线数据信息包处理模块204将该数据即控制指令打成一个带有同步头以及保护校验的数据包发送到无线射频模块205 ；
4.该无线数据包通过调制在无线射频模块205里转换为无线信号发出；
5.被控终端设备3通过其内置的无线接收模块，接收到该无线信号的控制指令，即可根据该控制指令的含义来完成具体的操作；
6.被控终端设备3自身产生状态或接收到外部传感器的信息时，也可以将其状态或报警信息以无线方式发到本发明的数据信息传输装置2 ；
7.收到终端设备3的无线信息后，在数据信息传输装置2的无线射频模块205被解调为数据信息，然后送到数据信息包处理模块204 ；
8.数据信息包处理模块204再将该数据包解包，将状态信息数据发送到USB协议处理器203，USB协议处理器203根据USB2. 0或以上版本的规则将状态信息打成USB数据格式包；
9.将该USB数据信息包通过USB接口模块201传到平板电脑1，从而可以显示在平板电脑1上与本发明配套的用户界面上。进一步地，本发明的智能家居系统的数据信息传输装置还可包括一个可选的网络接口模块210，主要用于为平板电脑1内的应用程序提供一个网络接口，该网络接口模块 210安装在数据信息传输装置2上，可通过一个网口转USB模块，连接到USB集线器202上， 然后USB集线器202的USB总线与平板电脑1的USB接口相连接，通过该网络接口模块210 可将平板电脑1内的应用程序产生的信息通过网络实现互联。通过在平板电脑1中加载智能家居系统的应用程序并通过平板电脑1的USB接口模块210连接本发明智能家居系统的数据信息传输装置2，就将一台普通的平板电脑1变成了一个智能家居控制器。这样，用户就可以通过平板电脑1上安装的用户界面程序，对终端设备3，例如照明灯或家用电器等发出控制指令，该指令通过USB接口模块210发到本发明的数据信息传输装置2上，数据信息传输装置2再将该指令信号转换为无线射频信号，控制带有无线接收设备的智能家居终端设备3。本说明书中的应用程序指任意一种计算机语言、代码或者符号组成的一套指令， 用于使计算机系统具有信息处理能力以直接或事后或两者兼之地实现以下两种特定功能 a)转换为另一种语言、代码、或者符号；b)以不同的储存介质进行复制。尽管上面针对本发明的具体实施例进行了描述，本发明的其它或进一步的实施例还可以在不背离其基本范围的情况下予以设计。因此本发明适当的保护范围根据后面的权利要求来予以确定。
权利要求
1.一种智能家居控制系统，包括一个平板式电脑(1 )、一个通过USB接口与平板电脑(1)相连接的外置数据信息传输装置(2)、以及多个被控的智能终端设备(3)；其中所述平板式电脑(1)加载了包括用户界面的智能家居控制系统，并提供了一个USB接Π ；所述数据信息传输装置(2 )包括一 USB接口模块(201 )、一 USB集线器(202 )、一 USB协议处理器(203)、一数据信息包处理模块(204)、一无线射频模块(205)、一交流/直流转换电路(206)以及一供电电路(207)；每个所述被控的智能终端设备(3)设有一个对应的无线射频模块，用于接收和发送数据与所述数据信息传输装置(2)交互。
2.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述数据信息传输装置(2)包括:一 USB接口模块(201)，通过USB连接器与平板电脑(1)的USB接口相连接； 一 USB 集线器(202)；一 USB协议处理器(203)，用于根据USB协议解出所接收的数据； 一数据信息包处理模块(204)，用于将数据打包成带有同步头和保护校验的数据包； 一无线射频模块(205)，用于将接收自数据信息包处理模块(204)的数据包调制成无线信号发出，或将接收自终端设备(3)的无线信号解调为数据信息发送至数据信息包处理模块(204);一交流/直流转换电路(206)，用于将交流电转换为直流电提供给数据信息传输装置 (2 )，也可供给平板电脑(1)，以及一供电电路(207)。
3.根据上述权利要求1或2所述的智能家居控制系统，其特征在于，所述数据信息传输装置(2 )还可包括一网络接口模块(210 )，用于为平板电脑(1)内的应用程序提供一个网络接口。
4.一种用于权利要求1的智能家居控制系统的数据信息传输装置，其特征在于，所述数据信息传输装置(2)包括一 USB数据接口模块(201)，通过USB连接器与平板电脑(1)的USB接口相连接； 一 USB 集线器(202)；一 USB协议处理器(203)，用于根据USB协议解出所接收的数据； 一数据信息包处理模块(204)，用于将数据打包成带有同步头和保护校验的数据包； 一无线射频模块(205)，用于将接收自数据信息包处理模块(204)的数据包调制成无线信号发出，或将接收自终端设备的无线信号解调为数据信息发送至数据信息包处理模块 (204)；一交流/直流转换电路(206 )，用于将交流电转换为直流电提供给平板电脑(1)和数据信息传输装置(2)，以及一供电电路(207)。
5.根据权利要求4所述的数据信息传输装置，其特征在于，所述数据信息传输装置 (2)还包括一网络接口模块(210)，用于为平板电脑(1)内的应用程序提供一个网络接口。
全文摘要
为一种智能家居控制系统，利用普通市售的平板式电脑通过USB接口与外置数据信息传输装置连接，与多个被控的智能终端设备交互。其中平板式电脑加载了包括用户界面的智能家居控制系统，数据信息传输装置包括一USB接口模块，通过USB连接器与平板电脑的USB接口相连接；一USB协议处理器；一数据信息包处理模块，用于将数据打包成带有同步头和保护校验的数据包，并传送给无线射频模块；一无线射频模块，用于将接收自数据信息包处理模块的数据包调制成无线信号发出或将接收自终端设备的无线信号解调为数据信息发送至数据信息包处理模块。每个所述被控的智能终端设备设有一个对应的无线射频模块，用于接收和发送数据与所述数据信息传输装置交互。
文档编号H04L12/28GK102394801SQ201110369959
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者邹黎 申请人:上海理滋芯片设计有限公司