专利名称：一种智能家居系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能家居领域，特别涉及一种智能家居系统。
背景技术：
随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。信息化 社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及 经济的进步更使人们的观念随之巨变，人们对家居的要求早已不只是物理空间，更为关注 的是一个安全、方便、舒适的居家环境。家居智能化技术起源于美国，它是以家为平台进行 设计的。智能家居在我国发展到现阶段有以下三个大问题(一)系统复杂。现阶段的智 能家居平台系统如说明书附图1所示，其设备是把系统信息的采集、信息输入、信息输出、 集中控制、远程控制、联动控制等功能融合在一个终端上，功能比较简单、纯粹，往往只具备 安防、三表采集、简单文字信息发布和简单的家电控制功能，安防、对讲等子系统为最初的 智能中控器，用户的家中需要安装几套彼此独立的子系统，这增加了安装和使用的复杂性。 现阶段的智能家居都是采用有线传输方式，灵活，移动性和可扩展性则是有线传输方式所 无法具备。(二)价格昂贵。现阶段智能模块只是配合家庭智能中心共同构成一整套智能 家居解决方案，这往往是一个大而全的系统，价格也比较昂贵，智能模块无法脱离系统独立 使用，这也使得智能家居只是少数有钱人享受的奢侈品。(三)不切实际。现阶段的家庭智 能终端绝大多数是由嵌入式系统单独控制，随着物联网产业应用快速发展，随着新功能的 不断增加和性能的不断提升，要求家庭智能终端自身的控制能力和网络通信能力也不断提 高，嵌入式系统单独控制远远不能达到要求。现阶段的智能家居的核心控制器是用嵌入式系统，把安防报警系统，智能家电控 制系统，门禁系统，电话报警系统，多媒体系统，小区管理系统，监控摄像系统等软件都嵌入 一个嵌入式系统里面。由于嵌入式系统存在的先天性不足，如硬件主频底，运算能力差，网 络通信能力差等，导致系统反应非常慢。由于当今社会的计算机技术，信息技术，互联网技 术的高速发展，特别是物联网的兴起，现阶段的智能家居配置由于没有可拓展性，与互联网 的互动性不够，信息处理能力差，远远不能满足物联网的应用。综上所述，智能家居应该发展成为是一个跨越多种行业的产业，它的繁荣需要IT 产业、家电产业、移动设备产业、服务应用产业、娱乐内容提供商等多产业的协调、合作与努 力。要实现物联网时代下的智能家居系统，需要家庭自动化、家庭网络、网络家电、信息家电 这四大产品组合。因此，为了使智能家居具有更快速的良性发展，必须对现阶段的智能家居 系统进行改革，简化其结构、降低其成本、与时俱进。
实用新型内容本实用新型的目的是解决前述现有技术存在的技术问题，提供一种能使智能家居 的模块化和高端化，安装、维护、使用简单方便，不依赖于智能家居的中心系统而自成系统
4的智能家居系统。实现本实用新型目的的技术方案是一种智能家居系统，包括无线智能模块系统， 用于采集各种信息、并对信息进行识别和控制；它包括各功能子系统，即智能电器控制子系 统、无线安防报警子系统、摄像监控子系统、门禁子系统、电话报警子系统、USB设置子系统、 LCD显示子系统和按键设置子系统；前述各功能子系统的功能由硬件模块实现，硬件模块 包括ARM处理器、RF无线控制单元和接口单元；ARM处理器通过RF无线控制单元和接口单 元控制各子系统。所述硬件模块还包括电话远程控制模块、RF无线数据采集控制单元、GSM控制模 块、门禁控制模块、摄像控制模块和电源模块；所述ARM处理器包括ARM嵌入式芯片、SDRAM 内存和FLASH存储器，用于接收信息并发送指令控制无线智能模块系统的各功能子系统按 照要求工作；所述RF无线控制单元包括RF无线安防收发模块和RF无线电器收发模块，用 于按ARM处理器的指令控制安防设备及电器；所述接口单元包括IXD显示接口、USB接口、 摄像头接口、门禁控制接口和按键接口，用于各外部设备与ARM处理器的连接；所述电话远 程控制模块用于按ARM处理器的指令进行电话远程控制和安防报警；所述RF无线数据采集 控制单元包括但不限于无线安防模块、无线智能开关、无线智能插座和无线红外转换器，用 于安防报警及电器信号的采集，并将采集的信息通过RF无线控制单元传送给ARM处理器； 所述无线安防模块包括但不限于门磁设备、红外传感器、烟雾传感器、煤气泄漏传感器和人 体移动传感器；所述GSM控制模块用于按照ARM处理器的指令进行电话、短信报警；所述门 禁控制模块中内置QR码识别器，用于按照ARM处理器的指令控制电子锁；所述摄像控制模 块内置摄像转换芯片，用于按照ARM处理器的指令实现本地监控。所述电话远程控制模块并联于电话机的两端，包括带有呼叫处理滤波器的单片 DTMF信号收发器MT8880、振铃检测电路、模拟摘挂机电路、DTMF音频解码电路、语音提示电 路、中央处理单元、控制电路和电源电路；信号收发器MT8880接收DTMF信号，经振铃检测电 路判断后由中央处理单元控制模拟摘挂机电路，DTMF音频解码电路对DTMF信号进行解码， 解码后的信号由中央处理单元处理，电源电路为本模块提供工作电源。所述电话远程控制模块与ARM处理器进行通信，通过RF无线电器收发模块控制无 线智能开关、无线智能插座和无线红外转换器，实现智能电器控制子系统的远程控制功能； 所述无线安防模块采集安防报警信息，通过RF无线安防收发模块与ARM处理器进行通信， 并通过电话远程控制模块实现无线安防报警子系统的功能；所述摄像头接口连接摄像头， 通过摄像控制模块与ARM处理器进行通信，实现摄像监控子系统的功能；所述门禁控制接 口采集QR码信息，通过门禁控制模块与ARM处理器进行通信，实现门禁子系统的功能；电话 远程控制模块、GSM控制模块、摄像控制模块与ARM处理器进行通信，实现电话报警子系统 的功能；所述外部设备通过USB接口与ARM处理器进行通信，实现USB设置子系统的功能； 所述IXD显示器通过IXD显示接口与ARM处理器进行通信，实现IXD显示子系统的功能；按 键通过按键接口与ARM处理器进行通信，实现按键设置子系统的功能。智能家居系统还包括智能家庭中央控制器；无线智能模块系统的硬件模块还包括 无线WIFI模块；无线智能模块系统通过无线WIFI模块与智能家庭中央控制器通信，智能家 庭中央控制器控制无线智能模块系统执行其发出的各种指令，并与外网联接，实现功能拓 展。[0012]所述智能家庭中央控制器包括无风扇低功耗X86芯片、存储器、输入/输出设备、 接口电路和外围电路芯片。采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果(1)本实用新型智能 家居的核心处理与智能控制部分分开，实现了智能家居的模块化和高端化，各智能模块的 安装、维护、使用简单方便，并且不再依赖于智能家居的中心系统而自成系统，可以大大提 高生产效率和产品质量的稳定性，使得智能家居适合批量化生产，成为大众化的日常使用
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ΡΠ O(2)本实用新型利用安装方便的无线WIFI模块，使智能家庭中央控制器和无线 智能模块系统联系起来，采用低性能的控制芯片实现了安防报警，智能控制，电话报警等控 制类功能的模块化，将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，结构简单，安装方 便，且成本低、价格便宜，使得智能家居成为大众化的日常使用品，为人们提供全方位的信 息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排 时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。(3)本实用新型的无线智能模块系统能实现安防报警功能、家电控制功能、智能 照明管理功能、远程控制功能、远程监控功能和自动门禁控制等众多功能，能为用户提供舒 适、便利的家居生活。具体来说无线智能模块系统能够外接各种安防探测器，如红外、门 磁，如果发生警情，自家电话报警系统会将报警信息发送给业主或相关责任人，同时报警信 息还会存储在智能家庭中央控制器中。用户同时可以设定报警自动抓拍功能，同时把抓拍 的照片通过电子邮件发送给用户。在发生报警时智能家庭中央控制器将通过文字和声音提 示用户哪里发生报警。用户可以根据自己的需求自由的配置和添加家电控制节点。无线智 能模块和智能家庭中央控制器都可以通过全图形化的向导提示用户如何设置和使用家电 控制的功能。通过可学习的无线红外转换器，用户可以很方便的实现对家中电器的集中管 理和电话、网络的远程控制，且无须对家电做任何的改装。无线智能模块系统通过无线的方 式实现对无线智能开关、插座等模块的集中管理和控制。无线智能模块系统把家中的电器 和灯光集中管理起来，可以实现丰富的管理和控制功能。用户可以预先设定多种包含家电、 灯光、窗帘的场景模式，也可以开启定时控制程序，温度控制程序，还可以把家电控制和防 盗报警联系起来。用户只需通过拨打家中的电话或登陆网络，即可实现对家庭中所有的安 防探测器进行布防操作、远程控制家用电器、照明、窗帘设备。用户通过网络随时监控家中 状态，并可外接多个网络摄像头，实现远程网络监控。用户可以通过无线智能模块系统和智 能家庭中央控制器控制门禁，也可以通过拨打家中的电话或登陆网络，实现对门禁的控制。(4)本实用新型的智能家庭中央控制器是基于X86架构CPU的系统，因而具有如下 优势一是它可以对不同格式的文件进行编解码；二是X86架构的CPU有较齐全的应用软 件，维护成本低；三是基于X86架构的系统可以轻松与PC资源共享，有更强的数据处理能力 和网络通信能力。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附 图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为现有技术的结构框图。[0019]图2为本实用新型的结构框图。图3为本实用新型的无线智能模块系统的硬件结构图。图4为本实用新型的电话远程控制模块组成框图。图5为本实用新型的工作方式示意图。附图中标号为无线智能模块系统1、智能电器控制子系统1-1、无线安防报警子系统1-2、摄像监 控子系统1-3、门禁子系统1-4、电话报警子系统1-5、USB设置子系统1-6、IXD显示子系统 1-7、按键设置子系统1-8 ；ARM处理器2 ;RF无线控制单元3 ;LCD显示接口 41、USB接口 42、 摄像头接口 43、门禁控制接口 44、按键接口 45 ；电话远程控制模块5 ;RF无线数据采集控制 单元6、无线安防模块61、门磁设备61-1、红外传感器61-2、烟雾传感器61_3、煤气泄漏传 感器61-4、人体移动传感器61-5、无线智能开关62、无线智能插座63、无线红外转换器64 ； GSM控制模块7 ；门禁控制模块8 ；摄像控制模块9 ；无线WIFI模块10 ；智能家庭中央控制器 11。
具体实施方式
见图2，本实施例的智能家居系统，包括无线智能模块系统1和智能家庭中央控制 11两大部分。无线智能模块系统1用于采集各种信息、并对信息进行识别和控制；智能家 庭中央控制器11控制无线智能模块系统1执行其发出的各种指令，并与外网联接，实现功 能拓展。具体来说，无线智能模块系统1包括各功能子系统，即智能电器控制子系统1-1、 无线安防报警子系统1-2、摄像监控子系统1-3、门禁子系统1-4、电话报警子系统1-5、USB 设置子系统1-6、LCD显示子系统1-7和按键设置子系统1-8 ；这些功能子系统的功能由硬 件模块实现，因而可以随意地根据用户的需要进行选择和添加，使用灵活。如图2、图3和图5所示，无线智能模块系统1的硬件模块包括ARM处理器2、RF无 线控制单元3、接口单元、电话远程控制模块5、RF无线数据采集控制单元6、GSM控制模块 7、门禁控制模块8、摄像控制模块9、电源模块和无线WIFI模块10。ARM处理器2通过RF 无线控制单元3和接口单元控制各子系统，ARM处理器2包括ARM嵌入式芯片、SDRAM内存 和FLASH存储器，用于接收信息并发送指令控制无线智能模块系统1的各功能子系统按照 要求工作。RF无线控制单元3包括RF无线安防收发模块和RF无线电器收发模块，用于按 ARM处理器2的指令控制安防设备及电器，具体来说RF无线安防收发模块控制无线安防模 块61，RF无线电器收发模块控制无线智能开关62、无线智能插座63和无线红外转换器64。 接口单元包括IXD显示接口 41、USB接口 42、摄像头接口 43、门禁控制接口 44和按键接口 45，用于各外部设备与ARM处理器2的连接。电话远程控制模块5用于按ARM处理器2的 指令进行电话远程控制和安防报警。RF无线数据采集控制单元6包括但不限于图3中所示 的无线安防模块61、无线智能开关62、无线智能插座63和无线红外转换器64，用于安防报 警及电器信号的采集，并将采集的信息通过RF无线控制单元3传送给ARM处理器2。GSM 控制模块7用于按照ARM处理器2的指令进行电话、短信报警。门禁控制模块8中内置QR 码识别器，用于按照ARM处理器2的指令控制电子锁。摄像控制模块9内置摄像转换芯片， 用于按照ARM处理器2的指令实现本地监控。无线智能模块系统1通过无线WIFI模块10与智能家庭中央控制器11通信。参见图5，本实用新型的无线智能模块系统1通过WIFI无线网络与智能家庭中央 控制器11通信，并受智能家庭中央控制器11的控制。具体来说，ARM处理器2通过无线 WIFI模块10与智能家庭中央控制器11通信。ARM处理器2控制无线安防模块61，无线安 防模块61包括但不限于图5中所示的门磁设备61-1、红外传感器61-2、烟雾传感器61_3、 煤气泄漏传感器61-4和人体移动传感器61-5。门磁设备61-1安装在住宅的门、窗上，红外 传感器61-2安装在主要通道、重要的房间内；当有非法侵入时，则发出声光报警信号，并短 信，电话通知家人及发送信号到智能家庭中央控制器11，本实用新型的智能家居系统可设 定报警装置的等级和报警器的灵敏度。烟雾传感器61-3把烟雾信号转换为电信号，可监视 各个房间内有无火灾的发生。如有火灾发生，则会发出声光、短信和电话报警信号，通知家 人及发送信号到智能家庭中央控制器11。本实用新型的智能模块系统1和智能家庭中央控 制器11还可以根据有人在家或无人在家的情况，调节感温探测器和感烟探测器的灵敏度。 煤气泄漏传感器61-4监视燃气管道、灶具有无燃气泄漏。如有燃气泄漏，则发出声光报警 信号，并联动关闭燃气管道上的电磁阀，同时短信或电话通知家人及发送信号到智能家庭 中央控制器11。ARM处理器2通过无线射频信号采集RF无线数据采集控制单元6的数据；无线红 外转换器64通过红外遥控信号控制投影仪、DVD、背景音乐、空调和其他电器；无线智能开 关62和无线智能插座63控制可调光灯具、不可调光灯具以及电源。ARM处理器2通过电话 远程控制模块5与公共电话网联系。智能家庭中央控制器11与外网联通，可以联通到各物 联网，为家居生活提供各种扩展服务。见图4，电话远程控制模块5并联于电话机的两端，不会影响电话机的正常使用。 包括带有呼叫处理滤波器的单片DTMF信号收发器MT8880、振铃检测电路、模拟摘挂机电 路、DTMF音频解码电路、语音提示电路、中央处理单元、控制电路和电源电路；信号收发器 MT8880接收DTMF信号，经振铃检测电路判断后由中央处理单元控制模拟摘挂机电路，DTMF 音频解码电路对DTMF信号进行解码，解码后的信号由中央处理单元处理，电源电路为本模 块提供工作电源。无线智能模块系统1的各子系统的功能由前述硬件模块组合实现，具体来说电 话远程控制模块5与ARM处理器2进行通信，通过RF无线电器收发模块32控制无线智能 开关62、无线智能插座63和无线红外转换器64，实现智能电器控制子系统11的远程控制 功能。无线安防模块61采集安防报警信息，通过RF无线安防收发模块与ARM处理器2进 行通信，并通过电话远程控制模块5实现无线安防报警子系统12的功能。摄像头接口 43 连接摄像头，通过摄像控制模块9与ARM处理器2进行通信，实现摄像监控子系统13的功 能。门禁控制接口 44采集QR码信息，通过门禁控制模块8与ARM处理器2进行通信，实现 门禁子系统14的功能。电话远程控制模块5、GSM控制模块7、摄像控制模块9与ARM处理 器2进行通信，实现电话报警子系统15的功能。外部设备通过USB接口 42与ARM处理器 2进行通信，实现USB设置子系统16的功能。IXD显示器通过IXD显示接口 41与ARM处理 器2进行通信，实现IXD显示子系统17的功能；按键通过按键接口 45与ARM处理器2进行 通信，实现按键设置子系统18的功能。智能家庭中央控制器11包括无风扇低功耗X86芯片、存储器、输入/输出设备、接口电路和外围电路芯片。本实施例的智能家庭中央控制器11为包含“17"宽屏和Intel Atom 凌动处理器的无风扇智能触控电脑。不仅具有高性价比，更是多功能集于一体。 以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一 步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本 实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包 含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种智能家居系统，其特征在于包括无线智能模块系统(1)，用于采集各种信息、并对信息进行识别和控制；它包括各功能子系统，即智能电器控制子系统(1 1)、无线安防报警子系统(1 2)、摄像监控子系统(1 3)、门禁子系统(1 4)、电话报警子系统(1 5)、USB设置子系统(1 6)、LCD显示子系统(1 7)和按键设置子系统(1 8)；前述各功能子系统的功能由硬件模块实现，硬件模块包括ARM处理器(2)、RF无线控制单元(3)和接口单元；ARM处理器(2)通过RF无线控制单元(3)和接口单元控制各子系统。
2.根据权利要求1所述的一种智能家居系统，其特征在于所述硬件模块还包括电话 远程控制模块(5)、RF无线数据采集控制单元(6)、GSM控制模块(7)、门禁控制模块(8)、摄 像控制模块(9)和电源模块；所述ARM处理器⑵包括ARM嵌入式芯片、SDRAM内存和FLASH 存储器，用于接收信息并发送指令控制无线智能模块系统(1)的各功能子系统按照要求工 作；所述RF无线控制单元(3)包括RF无线安防收发模块和RF无线电器收发模块，用于按 ARM处理器(2)的指令控制安防设备及电器；所述接口单元包括LCD显示接口(41)、USB接 口(42)、摄像头接口(43)、门禁控制接口(44)和按键接口(45)，用于各外部设备与ARM处 理器⑵的连接；所述电话远程控制模块(5)用于按ARM处理器⑵的指令进行电话远程 控制和安防报警；所述RF无线数据采集控制单元(6)包括但不限于无线安防模块(61)、无 线智能开关(62)、无线智能插座(63)和无线红外转换器(64)，用于安防报警及电器信号的 采集，并将采集的信息通过RF无线控制单元(3)传送给ARM处理器(2)；所述无线安防模 块(61)包括但不限于门磁设备(61-1)、红外传感器(61-2)、烟雾传感器(61-3)、煤气泄漏 传感器(61-4)和人体移动传感器(61-5)；所述GSM控制模块(7)用于按照ARM处理器(2) 的指令进行电话、短信报警；所述门禁控制模块(8)中内置QR码识别器，用于按照ARM处理 器(2)的指令控制电子锁；所述摄像控制模块(9)内置摄像转换芯片，用于按照ARM处理器 (2)的指令实现本地监控。
3.根据权利要求2所述的一种智能家居系统，其特征在于所述电话远程控制模块(5) 并联于电话机的两端，包括带有呼叫处理滤波器的单片DTMF信号收发器MT8880、振铃检测 电路、模拟摘挂机电路、DTMF音频解码电路、语音提示电路、中央处理单元、控制电路和电源 电路；信号收发器MT8880接收DTMF信号，经振铃检测电路判断后由中央处理单元控制模 拟摘挂机电路，DTMF音频解码电路对DTMF信号进行解码，解码后的信号由中央处理单元处 理，电源电路为本模块提供工作电源。
4.根据权利要求3所述的一种智能家居系统，其特征在于所述电话远程控制模块(5) 与ARM处理器(2)进行通信，通过RF无线电器收发模块(32)控制无线智能开关(62)、无线 智能插座(63)和无线红外转换器(64)，实现智能电器控制子系统(11)的远程控制功能； 所述无线安防模块(61)采集安防报警信息，通过RF无线安防收发模块与ARM处理器(2)进 行通信，并通过电话远程控制模块(5)实现无线安防报警子系统(12)的功能；所述摄像头 接口(43)连接摄像头，通过摄像控制模块(9)与ARM处理器(2)进行通信，实现摄像监控 子系统(13)的功能；所述门禁控制接口(44)采集QR码信息，通过门禁控制模块(8)与ARM 处理器⑵进行通信，实现门禁子系统(14)的功能；电话远程控制模块(5)、GSM控制模块 (7)、摄像控制模块(9)与ARM处理器(2)进行通信，实现电话报警子系统(15)的功能；所 述外部设备通过USB接口(42)与ARM处理器(2)进行通信，实现USB设置子系统(16)的 功能；所述IXD显示器通过IXD显示接口(41)与ARM处理器(2)进行通信，实现IXD显示子系统(17)的功能；按键通过按键接口(45)与ARM处理器⑵进行通信，实现按键设置子 系统(18)的功能。
5.根据权利要求4所述的一种智能家居系统，其特征在于还包括智能家庭中央控制 器(11)；无线智能模块系统(1)的硬件模块还包括无线WIFI模块(10)；无线智能模块系统(I)通过无线WIFI模块(10)与智能家庭中央控制器(11)通信，智能家庭中央控制器(11) 控制无线智能模块系统(1)执行其发出的各种指令，并与外网联接，实现功能拓展。
6.根据权利要求5所述的一种智能家居系统，其特征在于所述智能家庭中央控制器(II)包括无风扇低功耗X86芯片、存储器、输入/输出设备、接口电路和外围电路芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种智能家居系统，包括无线智能模块系统，用于采集各种信息、并对信息进行识别和控制；它包括各功能子系统，即智能电器控制子系统、无线安防报警子系统、摄像监控子系统、门禁子系统、电话报警子系统、USB设置子系统、LCD显示子系统和按键设置子系统；各功能子系统的功能由硬件模块实现，硬件模块包括ARM处理器、RF无线控制单元和接口单元；ARM处理器通过RF无线控制单元和接口单元控制各子系统。本实用新型实现了智能家居的模块化，各智能模块的安装、维护、使用简单方便，不再依赖于智能家居的中心系统而自成系统，大大提高生产效率和产品质量的稳定性，使得智能家居适合批量化生产，成为大众化的日常使用品。
文档编号H04W84/12GK201708814SQ20102021994
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者任国红, 肖宏, 黄利森 申请人:常州司曼睿信息科技有限公司