专利名称：家庭网络控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种家庭网络控制系统。
背景技术：
随着信息技术的发展和生活水平的提供，家庭生活中的电器设备越来越多。为了实现资源共享和智能互连，家庭生活中的电器设备通过各种不同的方式连接，组成家庭网络。
家庭网络的含义是家庭中的信息设备、通讯设备、娱乐设备、家用电器等互相连通，组成家庭数字化网络；通过网关与社区、互联网相连，实现家庭与外界的信息交换。家庭网络中，各种电子产品和设备实现了网络化、自动化。
目前，家庭网络主要采用的是以太网技术和无线的802.11系列技术。图1示出现有技术下的一种机顶盒。该机顶盒可以接入局域网或Internet网，进行视频点播、收发邮件服务和简单的在线有偿服务。使用一个主CPU1来进行网络协议和数据包的处理，由一个解码单元7对多媒体文件进行解码，通过一个视频显示单元8a来实现视频显示输出，一个音频驱动单元8b来生成输出的声音信号。该机顶盒虽然可以实现上网及播放音视频文件，但无法实现家庭网络中其他电器设备的控制。
申请号02144132.4，发明名称为“控制网关及其实现家庭网络控制子网中节点互通的方法”的中国发明专利申请公开了一种家庭网络控制方法。该专利包括核心处理单元及其外围处理电路，该核心处理单元中包括操作系统以及家庭控制子网(HACN)网络通讯模块，用于实现报文的收发与控制；家庭控制子网(HACN)服务模块，用于完成安全认证、描述信息存储、解释与转换的操作；互联网服务模块，用于提供协议栈并负责互联网的连接；应用层软件模块，用于实现节点的初始化配置以及网络协议的转换；该应用层软件模块同时连接家庭控制子网服务模块和互联网服务模块，家庭控制子网服务模块与家庭控制子网网络通讯模块互连，该家庭控制子网网络通讯模块连接家庭控制子网，该互联网服务模块与外部网络相连。这个专利技术虽然可以实现家庭子网的控制，但无法实现网络流媒体文件的播放功能，不能满足现在用户对网络流媒体文件的在线播放需求。
上述两种现有技术都不能同时满足，实现外部网络对家庭控制子网上设备的控制，以及实现流媒体播放功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种家庭网络控制系统，可以实现上网，家庭电器设备控制以及网络流媒体播放。
具体说，本发明提供的一种家庭网络控制系统，包括主控单元CPU，其特征在于，还包括，家庭网络通讯单元与主控单元CPU相连，用于在主控单元CPU控制下实现家庭网络中家电设备报文的收发和控制；网络接口单元与主控单元CPU相连，用于在主控单元CPU控制下连接网络；互联网服务单元与主控单元CPU相连，用于提供协议栈并负责互联网的连接；高清数字解码单元与主控单元CPU相连的高清数字解码单元，用于在主控单元CPU控制下解码所述网络接口单元传送的流媒体文件；数字音视频输出单元与高清数字解码单元相连，用于输出所述高清数字解码单元解码后流媒体文件。
所述互联网服务单元还提供浏览器功能，用于显示网页信息。
所述协议栈包括传输控制协议/互联网络协议TCP/IP，网络地址转换NAT，虚拟专用网络VPN，动态主机分配协议DHCP，通用传输自动商业交换国际识别格式UTI，无线网络协议802.11b/g，数字家庭网络控制协议；用于还原主控单元CPU收到的网络数据包，解读信息；按网络协议分包向外发送的信息。
所述高清数字解码单元集成在所述主控单元CPU中。
家庭网络控制系统还包括与所述主控单元CPU相连的USB接口单元，该单元用于连接USB接口设备。
家庭网络控制系统还包括与所述USB接口单元连接的打印控制单元。
所述网络接口单元包括以太网接口单元、UWB网卡和802.11n网卡。
所述家庭网络通讯单元具体为e家佳无线接口单元。
所述家庭网络控制系统采用单芯片结构。
还包括与所述主控单元CPU相连的视频端子，用于通过与其连接的电视机显示操作介面。
与现有技术相比，因此本发明具有以下优点1、可以同时实现对家庭控制子网上设备的控制以及控制流媒体播放。
本发明集成了用于上网的网络接口单元、流媒体播放功能的高清数字解码单元以及负责与家用电器通讯的家庭网络通讯单元，因此，可以同时实现对家庭控制子网上设备的控制以及网络流媒体文件的播放功能。
2、实现远程控制。
本发明家庭网络控制系统集成网络接口单元，用户可以在外网登陆该家庭网络控制系统，从而可以实现远程终端的控制。
3、打印功能。
本发明的优选技术方案还可以实现打印功能，本发明家庭控制系统还集成了打印控制单元，从而可以实现打印功能。
图1是现有技术机顶盒系统结构图；图2为本发明第一实施例结构框图；图3为本发明第二实施例的结构框图；图4为本发明第三实施例的结构框图；图5为家庭网络控制系统应用结构框图。
具体实施例方式
本发明提供一种家庭网络控制系统，可以实现上网，家庭电器设备控制以及网络流媒体播放和打印功能。
首先参考图2，该图是家庭网络控制系统一种结构框图。
一种家庭网络控制系统，包括主控单元CPU1，家庭网络通讯单元3，网络接口单元2，互联网服务单元4，高清数字解码单元7，数字音视频输出单元8。
家庭网络通讯单元3与主控单元CPU1相连，用于实现与家庭网络中家电设备之间报文的收发和控制；网络接口单元2与主控单元CPU1相连，用于在主控单元CPU1控制下连接网络；互联网服务单元4与主控单元CPU1相连，用于提供协议栈并负责互联网的连接；所述协议栈包括TCP/IP，NAT，VPN，DHCP，UTI，802.11b/g，数字家庭网络控制协议；用于还原主控单元CPU收到的网络数据包，解读信息；按网络协议分包向外发送的信息。协议栈集成用户需要的各种网络协议，负责对从网络里收到的数字包进行还原，从中解读出系统需要的信息，还要对系统向外发送的信息按其搭载的网络协议来分包，以便能够在这个网络上正确传送。
高清数字解码单元7与主控单元CPU1相连，用于在主控单元CPU1控制下解码流媒体文件，通过数字音视频输出单元8输出到播放设备，实现流媒体播放。
数字音视频输出单元8，与高清数字解码单元7相连，用于输出高清数字解码单元7解码的文件。该单元采用标准的数字音频接口和数字视频接口，以便自由的与各种显示终端相连。
参考图3，该图是为本发明第二实施例的结构框图。该实施例是对第一实施例的功能和结构进一步优化后的一种家庭网络控制系统。
该实施例中，家庭网络控制系统主控单元CPU1与高清数字解码单元7可以集成在一块芯片上。
该实施例中，互联网服务单元4还提供浏览器功能和Flash功能，用于正确显示网页页面和Flash动画文件。
由于互联网服务单元4提供浏览器功能，可以在主控单元CPU1控制下上网；可以实现访问WEB页面和HTML等超文本文件，只有通过浏览器才能正确显示互联网信息。
互联网服务单元4提供的Flash功能可以实现播放Flash网页和动画文件。互联网服务单元4提供Flash功能，是为了使浏览器兼容使用macro media公司FLASH技术制作的网页和动画文件。只有提供Flash功能，浏览器才可以正确显示使用以上技术制作的网页，从而播放器才可以播放使用以上技术制作的动画文件。
网络接口单元2包括以太网接口单元21、UWB网卡22、802.11网卡(图中未示出)和802.11n网卡23。
以太网接口单元21，用于接入以太网网络，负责实现高速以太网接入，使系统能够接入这种最常用的高速网络，进行大流量数据吞吐。
UWB网卡22和802.11网卡，用于接入UWB无线网络。802.11和UWB网卡22是遵守这两种协议的标准网络适配器，可以利用这两种网卡接入到WiFi和UWB无线网络中去。
802.11n网卡23，用于兼容高速wifi标准，接入高速wifi无线网络。
家庭网络通讯单元3可以采用e家佳无线接口单元实现与家电设备之间的报文收发和控制。e家佳无线接口单元支持e家佳标准。e家佳标准数字电视接收设备与家庭网络系统平台接口标准。e家佳无线接口单元可以与兼容e家佳标准的任何家庭进行通讯。家庭网络通讯单元的任务是接收家庭网络控制系统传来的家庭网络控制信息，根据该信息控制家庭网络设备。当然，家庭网络通讯单元3也可以采用其他协议标准，只要与家庭网络控制系统相连的家电兼容这种标准，家庭网络控制系统就可以实现家庭网络电器的控制和家庭网络电器的信息反馈的功能。
家庭网络控制系统中主控单元CPU1，家庭网络通讯单元3，网络接口单元2，互联网服务单元4，高清数字解码单元7，数字音视频输出单元8还可以集成在一块芯片上参考图4，该图是本发明第三实施例的结构框图。
该实施例相对第二实施例所述的家庭网络控制系统增加了USB接口单元5、打印控制单元6和视频端子(图中未示出)。
USB接口单元5与所述主控单元CPU1相连，用于连接USB接口设备。支持USB2.0和USB1.1标准，给外部设备提供USB2.0高速接口，家庭网络控制系统可以通过USB接口单元5对外部设备进行文件访问，互操作。
打印机控制单元6与所述USB接口单元5连接，用于控制网络内的打印，支持在线打印。打印控制单元6采用USB接口形式，通过以太网和无线网络对网络内的打印进行控制，支持在线打印，即插即用。
视频端子与所述主控单元CPU相连，用于通过与其连接的电视机显示操作介面。
互联网服务单元4还可以包括防火墙(图中未示出)。所述防火墙用于对内部网络进行保护，它负责网络安全管理，对外部的访问进行认证等，可以防止病毒、木马程序和黑客的恶意攻击。只允许合法用户进行授权下的登录，限制非法用户的非法操作。
家庭网络控制系统中主控单元CPU1，家庭网络通讯单元3，网络接口单元2，互联网服务单元4，高清数字解码单元7，数字音视频输出单元8，USB接口单元5，打印控制单元6和视频端子可以集成在一块电路板上该家庭网络控制系统可以是一块高集成度电路板(单片机)，集成了相关功能的硬件电路、芯片，运行在嵌入式操作系统平台上，固化了各种网络协议和控制软件。在家庭网络控制系统主电路板上可以采用一个以太网接口单元21和一组数字音视频输出单元8，这样使得整个家庭网络控制系统很严谨，也便于安装、操作。所有的操作内容、操作服务和操作指令，只能通过以太网或无线网进入该家庭网络控制系统。该家庭网络控制系统在封闭的环境内完成操作，在数字音视频输出单元8上输出。这样使得系统的安全性和用户界面简易度都有很大的提高。当然也可以根据需要采用多个以太网接口单元21和多组数字音视频输出单元8。
由于家庭网络控制系统选用了单芯片的方案，整个主板的集成度大为提高，器件数量减少，有效的节省了成本，降低了系统开发难度。因为集成了家庭网络通讯单元的网络家庭控制技术，因此家庭网络控制系统具备家庭网络控制功能。由于采用了数字高清解码单元7具有高清输出，因此家庭网络控制系统可以在高清电视上显示高清晰度的界面和视频。
当然，本发明所述的家庭网络控制系统也可以使用其它的芯片组。把相同的功能集成到一块电路板上。比如主控单元CPU1即主处理单元与数字高清解码单元7即多媒体解码单元分开；用独立的模块来做处理网络部分；采用家庭网络通讯单元3的网络家庭控制技术这样仍可以实现本发明的技术方案。本发明所述的家庭网络控制系统并不不局限于上面所述的单芯片才能实现。
下面结合图4图5说明本发明的具体工作过程。图4为家庭网络控制系统第三种结构框图；图5为家庭网络控制系统应用结构框图。
本发明提供的家庭网络控制系统，可以实现外部网络对家庭控制子网上设备的控制，能使目前家庭中的电器设备资源实现共享，以及实现流媒体文件的播放功能。
家庭网络控制系统可以通过家中已有的ADSL或IP宽带网络甚至电缆、电话线的调制解调器来访问internet，浏览网页、获取服务。该服务可以是网络运营在internet上提供的各种服务和指定商户通过本网络提供的专属服务，如IP可视电话、在线购物、在线教育、在线游戏、在线医疗等。用户也可以在远程端口通过登陆家庭网络控制系统，来监测、控制家庭网络内的其它设备。当然这种登陆可以采用有加密机制的方式来限制非法用户的登陆。
在局域网中，家庭网络控制系统通过视频端子与电视机相连，通过电视屏幕显示控制界面。
在局域网中高速以太网或无线高速网络，家庭网络控制系统访问家庭网络控制系统内其它兼容协议的设备，获取、分发、播放媒体文件，可以使用普通影音设备作为终端进行回放。兼容协议的设备可以是台式电脑、笔记本电脑、服务器或具备文件共享协议的其它设备。具备文件共享协议的其它设备比如硬盘栈，光盘塔、网络DVD机、网络录像机。
通过家庭网络控制系统接收PDA或者Internet或者遥控器的控制信息后，家庭网络控制系统对与其兼容协议的家庭网络设备发出控制指令。兼容协议的家庭网络设备比如储存、打印、数字电视等USB设备或者家电、灯光、窗帘、场景等。这些控制指令是按照中国网络家庭标准编制的。
安防、可视门铃做为高安全机制的网络设备，可以主动发起呼叫。安防、可视门铃可以触发家庭网络控制系统，通过家庭网络控制系统控制其它设备联动，在整个家庭网络控制系统内做出指定动作。当然也可以由远程终端发出控制安防、可视门铃的命令，还可以通过遥控设备控制家庭网络控制系统。通过家庭网络控制系统指示安防、可视门铃做出动作。该家庭网络控制系统支持使用可视门铃，可以利用彩信和网络摄像机来传送户内、门口情景。所有信息在传输过程中可以采用加密方式加密后传输。具体的机密方式可以是推荐的加密方式，也可以是用户指定的加密方式。这样可以增加了系统安全性和数据的可靠性。
家庭网络控制系统能够从网络中获取数据。家庭网络控制系统典型的网络节点是家庭网关。
家庭网络控制系统从网络中获取数据存在两种方式，一种方式是家庭网络控制系统同时接收家庭内部网和外部广域网的数据；另外一种方式也可以是由家庭网络控制系统直接接收广域网中的数据。
当采用第二种方式时，家庭网络控制系统接收到的数据是按国际标准的网络协议打成的数据包。在经过按协议栈处理后，协议栈对这些数据包进行分析，还原成数据流。如果还原的数据流是家庭网络控制信息，则把这些控制信息送到家庭网络控制系统去处理，完成用户发出的指示命令，实现该指令。如果还原的数据流是媒体流文件，则把数据流送到高清数字解码单元7，由高清数字解码单元7解码。高清数字解码单元7解码完成后驱动数字音视频输出单元8，数字音视频输出单元8发送标准的高清信号给显示终端、音响进行播放。
本发明采用不同协议的网络信息使用中间转换，再使用同一个网络去传递。这样可以提高网络效果，可以有效利用设备投资，提高产品兼容性，有利于产业的推广。
家庭网络控制系统中的状态信息和报警信息由其它设备生成后，通过家庭网络控制系统的家庭网络通讯单元3具体可以为e家佳无线接口单元传送到家庭网络控制系统的主控单元CPU1中。由主控单元CPU1分析后再转到协议栈，以标准网络协议分包形式发送到外部网络上指定的设备。用户可以在远程终端上获取到这些信息。在所述信息进入家庭网络控制系统后，软件上协议的分包和意义识别是在家庭网络控制系统的系统软件内部完成，并且是一个有机的整体。在所述信息传递过程中，如果某个环节中断，则该信息不能被正确识别。这样可以有效的防止信息的外泄，增加了系统安全性和数据的可靠性。
通过主控单元CPU1的处理，用户可以把在网络存储设备中的文件借由网络复制到本地的USB设备中进行存储。网络存储设备可以为服务器和网络存储或其它计算机。同样的，用户也可以通过家庭网络控制系统与网络连接，把本地USB设备中的文件传到其它的终端上进行备份或共享。这些操作均不需要编解码器，只是经过网络协议栈进行与终端和网络的协议匹配，把文件分包、传送就可实现。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种家庭网络控制系统，包括主控单元CPU，其特征在于，还包括，家庭网络通讯单元与主控单元CPU相连，用于在主控单元CPU控制下实现家庭网络中家电设备报文的收发和控制；网络接口单元与主控单元CPU相连，用于在主控单元CPU控制下连接网络；互联网服务单元与主控单元CPU相连，用于提供协议栈并负责互联网的连接；高清数字解码单元与主控单元CPU相连的高清数字解码单元，用于在主控单元CPU控制下解码所述网络接口单元传送的流媒体文件；数字音视频输出单元与高清数字解码单元相连，用于输出所述高清数字解码单元解码后流媒体文件。
2.根据权利要求1所述的家庭网络控制系统，其特征在于，所述互联网服务单元还提供浏览器功能，用于显示网页信息。
3.根据权利要求1或2所述的家庭网络控制系统，其特征在于，所述协议栈包括传输控制协议/互联网络协议TCP/IP，网络地址转换NAT，虚拟专用网络VPN，动态主机分配协议DHCP，通用传输自动商业交换国际识别格式UTI，无线网络协议802.11b/g，数字家庭网络控制协议；用于还原主控单元CPU收到的网络数据包，解读信息；按网络协议分包向外发送的信息。
4.根据权利要求1所述的家庭网络控制系统，其特征在于，所述高清数字解码单元集成在所述主控单元CPU中。
5.根据权利要求1或2所述的家庭网络控制系统，其特征在于，还包括与所述主控单元CPU相连的USB接口单元，该单元用于连接USB接口设备。
6.根据权利要求5所述的家庭网络控制系统，其特征在于，还包括与所述USB接口单元连接的打印控制单元。
7.根据权利要求1或2或4所述的家庭网络控制系统，其特征在于，所述网络接口单元包括以太网接口单元、UWB网卡和802.11n网卡。
8.根据权利要求1或2或4所述的家庭网络控制系统，其特征在于，所述家庭网络通讯单元具体为e家佳无线接口单元。
9.根据权利要求8所述的家庭网络控制系统，其特征在于，所述家庭网络控制系统采用单芯片结构。
10.根据权利要求1或9所述的家庭网络控制系统，其特征在于，还包括与所述主控单元CPU相连的视频端子，用于通过与其连接的电视机显示操作介面。
全文摘要
本发明公开一种家庭网络控制系统，包括主控单元CPU，家庭网络通讯单元与主控单元CPU相连，用于在主控单元CPU控制下实现家庭网络中家电设备报文的收发和控制；网络接口单元与主控单元CPU相连，用于在主控单元CPU控制下连接网络；互联网服务单元与主控单元CPU相连，用于提供协议栈并负责互联网的连接；高清数字解码单元与主控单元CPU相连的高清数字解码单元，用于在主控单元CPU控制下解码所述网络接口单元传送的流媒体文件；数字音视频输出单元与高清数字解码单元相连，用于输出所述高清数字解码单元解码后流媒体文件。本发明提供一种家庭网络控制系统，可以实现上网，家庭电器设备控制以及网络流媒体播放。
文档编号H04L12/56GK101079803SQ20061008155
公开日2007年11月28日 申请日期2006年5月26日 优先权日2006年5月26日
发明者李莉, 杨建勋, 迟永昕, 常亚斌, 陶海港, 徐晓凯 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔科技有限公司