专利名称：一种多功能智能家庭终端系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能家庭终端，特别是一种多功能智能家庭终端系统。
背景技术：
随着科技的发展，人们的生活、工作、学习等社会活动变的越来越丰富，所要面对的事情也越来越多。纷繁复杂的事务使得人们更希望能借助科技的力量，使得各种事情变的简单，从而把精力集中在提闻生活质量、孚受生活乐趣方面。借助于互联网和物联网的发展，虽然越来越多的地方提出了“智慧城市”的概念，家庭智能终端是“智慧城市”最终实现的必备设备，家庭智能终端的完善程度直接决定了“智慧城市”能否得以实现。目前我们所正在使用的家庭终端主要包括以下几类I、安防终端。主要指的是在家庭安装的楼宇门禁、可视或非可视的对讲终端，其目 的主要是为了对进入家庭的人员进行控制，确保安全。2、控制终端。主要指的是各类家电所具备的被动或主动式控制功能，例如灯光控制、全能遥控等。3、信息点播终端。主要指的是通过机顶盒实现的，功能主要包括电视转播、节目点播等。4、PC机及笔记本电脑。主要指家庭所拥有的台式计算机及笔记本电脑和上网本。5、手机。主要较为便携的智能手机及PDA等。不难发现，以上几类终端在某一方面确实可以发挥自己的价值，但是当我们想把其中的功能进行整合时，比如我们不想打开电脑但想缴纳水电费时，却发现没有一种合适的设备可以使用。另一方面，这些设备中的绝大部分都是固化程序，当想进行功能升级或相关的应用更新换代时必须连同硬件一起换掉，避免不了资源上的浪费。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种多功能智能家庭终端系统，通过一个设备即可实现人们日常生活中诸多终端功能的统一化的信息化需求。不论是安防监控、楼宇对讲、小区物业管理，还是网上购物、水电费缴纳、车票购买、语音视频电话、在线医疗，全部功能都可以通过一台终端完成。为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现。—种多功能智能豕庭终端系统，该终端系统包括硬件系统，以计算机原理为架构的五大模块，用于提供其它子系统运行的硬件基础；操作系统，实现对硬件系统和应用系统进行有效管理，并提供底层服务；网络系统，以硬件系统为基础，配合相应的通讯协议，并在操作系统的管理下实现数据通讯；应用系统，用于在硬件系统、操作系统以及网络系统的基础上，对上述三者进行有机结合并以此实现具体的实用功能，由终端制造商或者第三方开发商负责开发；所述硬件系统和操作系统通过网络系统传递数据，应用系统通过网络系统信息传递实现家庭终端城市智能化。本发明进一步的特征在于所述硬件系统包括分别设置的基础模块、扩展模块、通讯模块、接口模块和外设模块；所述基础模块构成智能家庭终端的基础计算和控制单元；所述扩展模块用来实现人机交互所需要的音频、视频、触控、体感硬件单元；所述通讯模块用来收发各类信息所需要的各类型网络或网络协议数据而集成的硬件单元；所述接口模块用于实现不同用途或用以进行连接数据传输介质的硬件接插件；所述外设模块通过接口进行连接，使用户能够实现不同具体功能的设备。所述基础模块包括CPU中央处理器、内存模块、存储模块、I/O模块；CPU中央处理器分别连接内存模块、I/o模块和存储模块，内存模块、I/O模块和存储模块依次相互连接。 所述扩展模块包括分别设置的、且与系统基础模块5连接的音频模块、视频模块、触控模块、体感模块以及扩展子模块。所述通讯模块包括分别设置的、且与系统扩展模块连接的RS485模块、2G/3G模块、磁卡模块、WIFI模块、有线以太网模块、智能卡模块、蓝牙模块、USB模块、E-SATA模块、WSN/WMSN模块、Modbus模块和通讯扩展模块。所述接口模块包括分别设置的、且与系统通讯模块连接的SM卡插槽、磁卡刷槽、USB接口、E-SATA接口和接口扩展子模块。所述外设模块包括分别设置的、且与系统接口模块连接的烟雾感应器，煤气感应器，血压计，体温计，IC读卡器，外设扩展子模块。所述操作系统包括分别设置的、且与硬件系统I连接的进程调度模块、设备驱动模块、内存管理模块、文件管理模块和操作扩展子模块。所述网络系统包括分别设置的有线网络和无线网络，有线网络和无线网络分别将系统的硬件系统、操作系统与应用系统及外围设备相连接。所述应用系统包括分别设置的智能缴费系统、智能就诊系统、电子商务系统、可视VOIP系统、物业管理系统、社保管理系统、智慧校园信息系统、机动车管理系统和扩充应用系统。本系统是通过硬件系统、操作系统、网络系统和应用系统共四个子系统组成，硬件系统是整体系统运行的硬件平台。操作系统是在硬件系统基础上用来实现最基本的硬件管理和调配的系统软件。网络系统通过硬件和操作系统驱动进行结合得以实现，构成数据通信的基础。应用系统是在上述三个子系统基础上用来实现具体功能的软件集合。本发明的特点在于I)整合各个功能于一身，降低了总体成本，减少了资源浪费。2)具备很高的可扩展性，可根据需要自行扩充硬件外设等以满足需要。3)具备很高的开放性，系统提供可进行二次开发的接口，第三方厂商可以开发丰富多彩的应用软件供用户使用。本发明通过一个终端设备即可实现人们日常生活中诸多终端功能的统一化的信息化需求。本智能终端将成为家庭信息化的中心，大大方便人们的日常生活。
图I是本发明系统框图。
具体实施例方式下面通过附图及实施例对本发明做进一步详细说明。如图I所不，一种多功能智能豕庭终端系统，该终端系统包括硬件系统1，以计算机原理为架构的五大模块，用于提供其它模块运行的硬件基础；操作系统2，实现对硬件系统I和应用系统4进行有效管理，并提供底层服务；网络系统3，以硬件系统为基础，配合相应的通讯协议，并在操作系统2的管理下实现数据通讯；应用系统4，用于在硬件系统I、操作系统2以及网络系统3的基础上，对上述三者进行有机结合并以此实现具体的实用功能，由终端制造商或者第三方开发商负责开发；本发明的硬件系统I、操作系统2，网络系统3以及应用系统4相互连接，硬件系统I和操作系统2通过网络 系统3传递数据，应用系统4通过网络系统3信息传递实现家庭终端城市智能化。下面分别对不同的模块逐一作出详细说明。硬件系统1，包括了以计算机原理为理论架构的五大模块，包括基础模块5、扩展模块6、通讯模块7、接口模块8和外设模块9，以此构成整个系统的骨架。操作系统2，主要是指类似于Linux、安卓这样的能实现对硬件系统和应用系统进行有效管理，并提供底层服务的一种特殊软件。网络系统3，是指以硬件系统为基础，配合相应的通讯协议，并在操作系统的管理下实现数据通讯的整体。应用系统4，是指在上述三者基础上，由终端制造商或者第三方提供的用来实现具体功能的应用程序。下面介绍硬件子系统的五个模块，分别从底层至应用层实现不同的功能。一、基础模块5主要包括CPU中央处理器52、内存模块51、存储模块54、I/O模块53四个部分，一起构成终端的基础计算和控制单元。CPU中央处理器52分别连接内存模块51、I/O模块53和存储模块54，内存模块51、I/O模块53和存储模块54依次相互连接。CPU中央处理器52是整个系统的大脑，负责控制和运算；内存模块51是CPU中央处理器52和其它设备之间进行数据交换时的缓冲设备；存储模块54包括了保存硬件自检指令的BIOS和固件、保存操作系统的FLASH闪存及用户自行存储数据的固态硬盘等；1/0模块53负责基础模块的数据与其它模块的传输交换和控制。二、扩展模块6主要包括音频模块61、视频模块62、触控模块63、体感模块64以及扩展子模块65。在基础模块5之上，用来实现人机交互所需要的音频、视频、触控、体感等硬件单元，这一模块是可以根据硬件发展进行扩充的，例如未来可实现的人脑神经控制或脑电波控制等。其中，音频模块61主要是负责音频的输入输出及处理；视频模块62负责终端视频的加速和处理，其处理单元集成多媒体视频优化指令，能实现高性能的图像渲染和处理，能实时应对终端所需的2D视频和3D视频处理；触控模块63包括输出界面显示器及采集用户操作指令的触觉感应设备，该模块在提供可视画面给用户的同时，提供了以触觉为介质的终端与用户互动方式；体感模块64实现对用户肢体动作的捕捉，将用户的动作以数字信号方式采集供操作系统或应用软件使用，用户可以借此通过手势或者动作与应用软件进行交互；扩展模块6可以根据需要增添更多的扩展子模块65，因此扩展模块是具开放性的，可以根据需要进行扩展。三、通讯模块7包括分别设置的RS485模块71、2G/3G模块72、磁卡模块73、WIFI模块74、有线以太网模块75、智能卡模块76、蓝牙模块77、USB模块78、E-SATA模块79、WSN/WMSN模块710、Modbus模块711和通讯扩展子模块712。通讯模块7，用来收发各类信息所需要的各类型网络或网络协议数据而集成的硬件单元，包括RS485模块71，主要用来负责采用RS485协议传输的数据处理和控制，多见于传感器，主要用于采集数据和控制设备；2G/3G模块72，主要用来实现2G/3G网络传输的 数据处理和控制，具体应用由应用软件来决定，可实现语音、视频、互联网访问等；磁卡模块73，主要用于磁卡信息的解码和传输，主要用来实现磁卡的读取，例如银行卡等；WIFI模块74，主要用来实现WIFI数据的传输与处理控制，主要应用在WIFI局域网或者通过WIFI连接互联网；有线以太网模块75，是指以常规RJ45接头连接的的10/100/1000M有线网络，负责有线网络的数据传输和控制；智能卡模块76，是指以RFID技术为基础的ID IC卡数据为传输和处理对象的模块，主要以物品识别为主要应用；蓝牙模块77，是指以收发蓝牙数据并进行处理的模块，主要应用在如耳机等小功率、近距离无线外设；USB模块78，是指处理和控制以通用串行总线形式传输的数据的模块；E-SATA模块79，负责控制和处理外部串行ATA接口形式传输的数据，如外部移动硬盘等；WSN/WMSN模块710，负责控制和处理以无线形式传输的语音视频监控数据；Modbus模块711，负责控制和处理以Modbus协议传输的数据，如采用Modbus协议传输数据的红外感应器等；通讯扩展子模块712是指根据需要可以进行后期扩充的通讯模块。四、接口模块8主要包括SM卡插槽81、磁卡刷槽82、USB接口 83、E-SATA接口 84和接口扩展子模块85。接口模块8，为了实现某种特殊用途或用以进行连接数据传输介质的硬件接插件。SIM卡插槽81，是指可以接入SM卡及MicroSM卡的插槽及电路，供用户插入相应的SM卡；磁卡刷槽82,以磁卡数据读取为主要功能的设备,供用户进行刷磁卡操作；USB接口 83,供用户接入USB接口的设备，如视频摄像头等；E-SATA接口 84，供用户接入E-SATA设备，如移动硬盘。这一模块是可以根据数据传输及接口技术的发展而进行扩充的(图中85是接口扩展子模块)，例如未来可实现的USB4. O、E-PCI等。五、夕卜设模块9主要包括烟雾感应器91，煤气感应器92，血压计93，体温计94，IC读卡器95，夕卜设扩展子模块96。外设模块9，为了实现某项具体功能而通过接口进行连接从而使用户能够实现这一功能的设备。烟雾感应器91，用来实现对用户家里火灾隐患的监控，一旦出现险情，烟雾感应器将向终端发出信号，终端接收信号后通过应用程序通知业主、物业并报警；煤气感应器92，用来实现对用户家里燃气监控，一旦出现泄露，煤气感应器将向终端发出信号，终端接收信号后同样通过应用程序通知业主、物业；血压计93，用户可以使用该设备测量血压，终端在接收到血压数据后将通过智能就诊系统将数据发送给医务人员；体温计94，用户可以使用该设备测量体温，终端在接收到体温数据后将通过智能就诊系统将数据发送给医务人员；IC读卡器95，用户使用该设备可结合相应的应用软件读取自己的智能IC卡数据，从而实现信息识别等功能；这一模块是可以技术的发展和应用因需扩充的(图中96是外设扩展子模块)，例如未来可实现的USB4. O、E-PCI等。这五个硬件模块构成了整体终端的硬件基础，后续的所有软件都是在这些硬件上运行。而充分利用硬件的性能和功能的前提是有一个稳定、丰富的硬件管理和调度系统供应用软件使用，这就是操作系统2。操作系统2包括分别设置的、且与硬件系统I连接的进程调度模块10、设备驱动模块11、内存管理模块12、文件管理模块13和操作扩展子模块14。 操作系统的主要功能模块如下进程调度模块10，主要是对指对软硬件资源和运行的任务进行管理、调度。设备驱动模块11，提供对硬件设备的管理和维护，提供给应用软件编程接口。内存管理模块12，提供对内存资源的分配和管理功能。文件管理模块13，提供对存储器和文件系统的管理功能。操作系统扩展子模块14，操作系统提供二次开发编程接口供应用程序使用，并保持持续的更新升级。终端信息的传输是通过网络系统3进行的，网络系统按照传输方式的不同分为有线网络15和无线网络16两种。有线网络15以传统的电缆、光缆为传输介质。无线网络16以GSM/CDMA/WIFI等典型应用形式。操作系统2是硬件系统I和网络系统3、应用系统4的桥梁,而用户直接面对和使用的是应用系统4。应用系统4包括智能缴费系统17、智能就诊系统18、电子商务系统19、可视VOIP系统20、物业管理系统21、社保管理系统22、智慧校园信息系统23、机动车管理系统24和扩充应用系统26。智能缴费系统17，用户通过磁卡刷槽82刷卡或者使用网上银行，可使用本系统实现水电、通讯、电信缴费等各类日常缴费业务。智能就诊系统18，用户通过系统，借助视频模块32、外设模块9中的血压计93、体温计94等，可在家里完成非重大疾病的远程诊治。电子商务系统19，用户通过本系统，结合网络支付、物流信息系统25，可实现网上购物等功能。可视VOIP系统20，用户通过本系统，结合音频模块61、视频模块62，可完成VOIP语音、视频电话等功能。物业管理系统21，通过本终端的小区化全面推广，可小区公告、小区联防等物业管理功能。
社保管理系统22，通过本系统，用户可查询自己的各类社保信息，完成社保缴费等功能。智慧校园信息系统23，通过本系统，用户可实现学生进出校门自动通知，在线学习、在线考试等功能。机动车管理系统24，通过本系统，用户可实现车辆信息查询、违章信息查询、违章缴费等功能。物流信息系统25，通过本系统，用户可实现在线下单、物流信息查询等功能。扩充应用系统26，开发人员使用操作系统2提供的开发接口，可根据需要实现更多的功能，从而将本智能终端变成千家万户离不开的必备品。
本发明通过系统所设四大子系统和各个子系统中的模块，能够实现家庭信息终端的统一操作、统一控制。通过一个终端设备即可实现人们日常生活中诸多终端功能的统一化的信息化需求。本智能终端将成为家庭信息化的中心，大大方便人们的日常生活。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种多功能智能豕庭终端系统，其特征在于，该终端系统包括 —硬件系统，以计算机为架构的五大模块，是用于提供其它子系统运行的硬件基础； —操作系统，实现对硬件系统和应用系统进行有效管理，并提供底层服务； —网络系统，以硬件系统为基础，配合相应的通讯协议，并在操作系统的管理下实现数据通讯； —应用系统，用于在硬件系统、操作系统以及网络系统的基础上，对上述三者进行有机结合并以此实现具体的实用功能； 所述硬件系统和操作系统通过网络系统传递数据，应用系统通过网络系统信息传递实现家庭終端城市智能化。
2.根据权利要求I所述的ー种多功能智能家庭終端系统，其特征在于，所述硬件系统 包括分别设置的基础模块、扩展模块、通讯模块、接ロ模块和外设模块； 所述基础模块构成智能家庭终端的基础计算和控制单元； 所述扩展模块是用来实现人机交互所需要的音频、视频、触控、体感硬件単元； 所述通讯模块是用来收发各类信息所需要的各类型网络或网络协议数据而集成的硬件单兀； 所述接ロ模块是用于实现不同用途或用以进行连接数据传输介质的硬件接插件； 所述外设模块通过接ロ进行连接，使用户能够实现不同具体功能。
3.根据权利要求2所述的ー种多功能智能家庭終端系统，其特征在于，所述基础模块包括CPU中央处理器、内存模块、存储模块、I/O模块；CPU中央处理器分别连接内存模块、I/o模块和存储模块，内存模块、I/O模块和存储模块依次相互连接。
4.根据权利要求2所述的ー种多功能智能家庭終端系统，其特征在干，所述扩展模块包括分别设置的、且与系统基础模块连接的音频模块、视频模块、触控模块、体感模块以及扩展子模块。
5.根据权利要求2所述的ー种多功能智能家庭終端系统，其特征在干，所述通讯模块包括分别设置的、且与系统扩展模块连接的RS485模块、2G/3G模块、磁卡模块、WIFI模块、有线以太网模块、智能卡模块、蓝牙模块、USB模块、E-SATA模块、WSN/WMSN模块、Modbus模块和通讯扩展模块。
6.根据权利要求2所述的ー种ー种多功能智能家庭終端系统，其特征在干，所述接ロ模块包括分别设置的、且与系统通讯模块连接的SIM卡插槽、磁卡刷槽、USB接ロ、E-SATA接口和接ロ扩展子模块。
7.根据权利要求2所述的ー种多功能智能家庭終端系统，其特征在干，所述外设模块包括分别设置的、且与系统接ロ模块连接的烟雾感应器、煤气感应器、血压计、体温计、IC读卡器和外设扩展子模块。
8.根据权利要求I所述的ー种多功能智能家庭終端系统，其特征在于，所述操作系统包括分别设置的、且与硬件系统连接的进程调度模块、设备驱动模块、内存管理模块、文件管理模块和操作扩展子模块。
9.根据权利要求I所述的ー种多功能智能家庭終端系统，其特征在于，所述网络系统包括分别设置的有线网络和无线网络，有线网络和无线网络分别将系统的硬件系统、操作系统、应用系统及外围设备相连接。
10.根据权利要求I所述的ー种多功能智能家庭終端系统，其特征在于，所述应用系统包括分别设置的智能缴费系统、智能就诊系统、电子商务系统、可视VOIP系统、物业管理系统、社保管理系统、智慧校园信息系统、机动车管理系统和扩充应用系统。
全文摘要
本发明公开了一种多功能智能家庭终端系统，包括硬件系统，以计算机为架构的五大模块，用于提供其它模块运行的硬件基础；操作系统，实现对硬件系统和应用系统进行管理和提供底层服务；网络系统，以硬件系统为基础，配合相应的通讯协议，并在操作系统的管理下实现数据通讯；应用系统，用于在硬件系统、操作系统以及网络系统的基础上，对三者有机结合并实现具体功能；硬件系统和操作系统通过网络系统传递数据，应用系统通过网络系统信息传递实现家庭终端城市智能化。通过一个终端设备即可实现人们日常生活中诸多终端功能的统一化的信息化需求。本智能终端将成为家庭信息化的中心，大大方便人们的日常生活。
文档编号G05B19/418GK102736578SQ20121007127
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者唐景贤, 王浩 申请人:西安睿尚信息科技有限公司