專利名稱：智能家居系統及其數據信息傳輸裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及智能家居系統，特別是一種利用市售平板電腦加載智能家居系統的應用以及其數據信息傳輸裝置。
背景技術：
智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環保節能的居住環境。智能家居系統的子系統主要有包括家居布線系統、家庭網絡系統、照明控制系統、家庭安防系統、背景音樂系統、家庭影院與多媒體系統、環境控制系統、以及中央控制系統等八大系統。現有的智能家居均由智能家居中央控制系統與另外七個系統中的一個或多個構成，這七個系統都只與中央控制系統聯絡構成一個星型結構。現有的智能家居控制系統一般都是由廠商開發的專有嵌入式系統，因而單套系統的成本較高。然而，目前市售的平板式電腦越來越受到消費者的追捧，之前利用平板式電腦加載應用程序構成萬能遙控器的技術也已經有公開，但至今尚未發現有利用平板電腦來控制家居系統的文獻。因此，本發明的目的旨在利用市售的平板電腦來構成智能家居系統的控制系統， 使智能家居系統可以通過在平板電腦的操作系統上加載應用程序結合低成本的數據傳輸外置設備即可實現傳統的嵌入式系統的整套控制系統的功能。
發明內容
本發明一個方面的目的是提供一種新型的智能家居系統，對于市售的平板電腦， 提供一個外置的數據信息傳輸裝置，利用普通的平板式電腦，加載智能家居控制系統的應用程序，通過其USB接口與本發明的外置數據信息傳輸裝置通信連接，使家居系統內的受控電器及電子智能終端設備通過該數據信息傳輸裝置與加載于平板電腦中的智能家居控制系統通信，將智能控制系統的指令通過該數據信息傳輸裝置發送給家居系統的各種電器及電子智能終端設備，并將接收到的來自這些設備的信號通過該數據信息傳輸裝置傳遞給加載于平板電腦中的控制系統，并通過平板電腦顯示器所顯示的用戶界面來實現人機互動，對系統和設備進行設置和控制。為實現上述發明目的，本發明提供了一種新的智能家居系統，包括一個平板電腦、一個與該平板電腦連接的外置數據信號傳輸裝置、以及多個被控智能終端設備。該系統提供了一套可安裝于市售的普通平板電腦中的智能家居控制系統的應用程序，并對于平板電腦提供了一個外置的數據信息傳輸裝置，通過USB接口和USB連接器與該平板電腦通信連接。其中，所述數據信息傳輸裝置包括USB接口模塊、USB集線器、USB協議處理器、無線數據信息包處理模塊、無線射頻模塊、以及交流/直流轉換電路和供電電路等。直流電輸出用于給平板電腦供電，外界電流以交流電的方式從交流輸入模塊輸入，交流/直流轉換電路主要是輸入的交流電轉換為直流電提供給數據信息傳輸裝置和平板電腦，供電電路還供電給數據信息傳輸裝置的各個模塊，包括USB處理器，無線信息處理模塊，無線射頻模塊。 本發明進一步地，還可包括一可選的網絡接口模塊，用于為平板電腦內的應用程序提供一個網絡接口，通過該網口轉USB轉接模塊，可以將該網絡接口通過USB接口接入平板電腦， 可將平板電腦內的應用程序產生的信息通過網絡互聯。通過本發明的上述技術方案，可在目前已有的平板電腦上外接一個本發明的數據信息傳輸裝置，再在平板電腦里加載一個包括用戶界面的應用程序，就可實現智能家居的控制功能，這樣比傳統的開發專有嵌入式系統的成本要低。此外，利用本發明的智能家居系統還可以引進平板電腦中的一些現成的應用比如網上購物，音頻，視頻點播等到智能家居系統中，增加了智能家居的系統附加價值，不用單獨針對智能家居的平臺進行獨立的應用開發，降低研發成本。
圖1為根據本發明的智能家居系統的示意圖。圖2為根據本發明的智能家居系統的外置數據信息傳輸裝置的結構原理圖。
具體實施例方式如圖1所示，發明提供了一種智能家居系統，它包括一個平板式電腦1、一個通過 USB接口與平板電腦相連接的外置數據信息傳輸裝置2、以及多個被控的智能終端設備3。 因此，本發明的智能家居系統主要是在市售的普通平板電腦1中加載了一套智能家居控制系統的應用程序，并提供了一個外置的數據信息傳輸裝置2，這樣就可以通過平板電腦的顯示器給用戶提供了一套智能家居控制系統的用戶界面，使用戶可以直接通過該用戶界面來操作智能家居系統與被控智能終端設備3通信，并設置該外置數據信息傳輸裝置2。本發明智能家居系統的應用軟件可以通過平板電腦1的AH(安裝管理器裝如平板電腦1。在此之前，平板電腦1需預先裝載USB驅動程序，同時平板電腦1的USB接口要求支持USB主設備，如果平板電腦裝載的是android 3. 1及android 3. 1以上的操作系統， 可不需要該驅動程序，因為android 3.1以上的操作系統可以支持平板電腦自身為USB從設備，而使被掛在其USB接口上的設備為USB主設備。USB設備分為主設備(HOST)和從設備(SLAVE)，只有當一臺主設備與一臺從設備連接時才能實現數據的傳輸，在此應用里，如果平板電腦1安裝的是android 3. 1以下(不含的android 3. 1)版本，平板電腦1對數據傳輸裝置2供電并提供數據命令，此時數據信息傳輸裝置2為從設備，而平板電腦1為主設備，如果平板電腦1安裝的是android 3. 1以上(包含的android 3. 1)版本，則該數據信息傳輸裝置2可為主設備，而平板電腦1可為從設備，數據傳輸裝置2對平板電腦1通過 USB 口供電，命令仍然從平板電腦1由USB接口獲得。如圖2所示，本發明的智能家居系統的數據信息傳輸裝置2主要包括USB接口模塊201、USB集線器202、USB協議處理器203、無線數據信息包處理模塊204、無線射頻模塊 205、交流/直流轉換電路206以及供電電路207。直流電源輸出模塊208用于給平板電腦 1供電，外界電流以交流電的方式從交流電源輸入模塊209輸入，交流/直流轉換電路206 主要是將輸入的交流電轉換為直流電提供給數據信息傳輸裝置2和平板電腦1，供電電路207還供電給數據信息傳輸裝置2的各個模塊，包括USB處理器203，無線數據信息包處理模塊204，和無線射頻模塊205。平板電腦1與數據信息傳輸裝置2之間交互的數據信息通過USB接口通信，數據信息傳輸裝置2內部的USB協議處理器203將USB數據信息(USB2. 0或USB2. 0以上版本格式)格式為提取出有用的數據信息，并將該數據信息通過無線數據信息包處理模塊204包裝為用于無線發射的數據包，然后該數據包通過調制從無線射頻模塊205發射出去，同樣地， 無線射頻模塊205收到的無線信號經過解調到無線數據信息包處理模塊204，解包后的有用信息在USB協議處理器203里打包為USB2. 0或USB2. 0以上版本格式的包，經USB集線器202通過USB接口模塊201發送到平板電腦1。根據本發明的智能家居系統的平板電腦1加載應用與外置數據信息傳輸裝置2之間建立信息交互主要包括如下步驟
1.由用戶啟動平板電腦1上的智能家居系統應用程序，使系統初始化，通過系統發出的控制指令，將通過平板電腦1的USB接口傳遞到本發明的數據信息傳輸裝置2 ；
2.數據信息傳輸裝置2將通過USB接口模塊201接收到的數據信息發送到USB協議處理器203，并根據USB2. 0或以上版本的格式規則，解出有用數據信息，然后發送到無線數據信息包處理模塊204 ；
3.無線數據信息包處理模塊204將該數據即控制指令打成一個帶有同步頭以及保護校驗的數據包發送到無線射頻模塊205 ；
4.該無線數據包通過調制在無線射頻模塊205里轉換為無線信號發出；
5.被控終端設備3通過其內置的無線接收模塊，接收到該無線信號的控制指令，即可根據該控制指令的含義來完成具體的操作；
6.被控終端設備3自身產生狀態或接收到外部傳感器的信息時，也可以將其狀態或報警信息以無線方式發到本發明的數據信息傳輸裝置2 ；
7.收到終端設備3的無線信息后，在數據信息傳輸裝置2的無線射頻模塊205被解調為數據信息，然后送到數據信息包處理模塊204 ；
8.數據信息包處理模塊204再將該數據包解包，將狀態信息數據發送到USB協議處理器203，USB協議處理器203根據USB2. 0或以上版本的規則將狀態信息打成USB數據格式包；
9.將該USB數據信息包通過USB接口模塊201傳到平板電腦1，從而可以顯示在平板電腦1上與本發明配套的用戶界面上。進一步地，本發明的智能家居系統的數據信息傳輸裝置還可包括一個可選的網絡接口模塊210，主要用于為平板電腦1內的應用程序提供一個網絡接口，該網絡接口模塊 210安裝在數據信息傳輸裝置2上，可通過一個網口轉USB模塊，連接到USB集線器202上， 然后USB集線器202的USB總線與平板電腦1的USB接口相連接，通過該網絡接口模塊210 可將平板電腦1內的應用程序產生的信息通過網絡實現互聯。通過在平板電腦1中加載智能家居系統的應用程序并通過平板電腦1的USB接口模塊210連接本發明智能家居系統的數據信息傳輸裝置2，就將一臺普通的平板電腦1變成了一個智能家居控制器。這樣，用戶就可以通過平板電腦1上安裝的用戶界面程序，對終端設備3，例如照明燈或家用電器等發出控制指令，該指令通過USB接口模塊210發到本發明的數據信息傳輸裝置2上，數據信息傳輸裝置2再將該指令信號轉換為無線射頻信號，控制帶有無線接收設備的智能家居終端設備3。本說明書中的應用程序指任意一種計算機語言、代碼或者符號組成的一套指令， 用于使計算機系統具有信息處理能力以直接或事后或兩者兼之地實現以下兩種特定功能 a)轉換為另一種語言、代碼、或者符號；b)以不同的儲存介質進行復制。盡管上面針對本發明的具體實施例進行了描述，本發明的其它或進一步的實施例還可以在不背離其基本范圍的情況下予以設計。因此本發明適當的保護范圍根據后面的權利要求來予以確定。
權利要求
1.一種智能家居控制系統，包括一個平板式電腦(1 )、一個通過USB接口與平板電腦(1)相連接的外置數據信息傳輸裝置(2)、以及多個被控的智能終端設備(3)；其中所述平板式電腦(1)加載了包括用戶界面的智能家居控制系統，并提供了一個USB接Π ；所述數據信息傳輸裝置(2 )包括一 USB接口模塊(201 )、一 USB集線器(202 )、一 USB協議處理器(203)、一數據信息包處理模塊(204)、一無線射頻模塊(205)、一交流/直流轉換電路(206)以及一供電電路(207)；每個所述被控的智能終端設備(3)設有一個對應的無線射頻模塊，用于接收和發送數據與所述數據信息傳輸裝置(2)交互。
2.根據權利要求1所述的智能家居控制系統，其特征在于，所述數據信息傳輸裝置(2)包括:一 USB接口模塊(201)，通過USB連接器與平板電腦(1)的USB接口相連接； 一 USB 集線器(202)；一 USB協議處理器(203)，用于根據USB協議解出所接收的數據； 一數據信息包處理模塊(204)，用于將數據打包成帶有同步頭和保護校驗的數據包； 一無線射頻模塊(205)，用于將接收自數據信息包處理模塊(204)的數據包調制成無線信號發出，或將接收自終端設備(3)的無線信號解調為數據信息發送至數據信息包處理模塊(204);一交流/直流轉換電路(206)，用于將交流電轉換為直流電提供給數據信息傳輸裝置 (2 )，也可供給平板電腦(1)，以及一供電電路(207)。
3.根據上述權利要求1或2所述的智能家居控制系統，其特征在于，所述數據信息傳輸裝置(2 )還可包括一網絡接口模塊(210 )，用于為平板電腦(1)內的應用程序提供一個網絡接口。
4.一種用于權利要求1的智能家居控制系統的數據信息傳輸裝置，其特征在于，所述數據信息傳輸裝置(2)包括一 USB數據接口模塊(201)，通過USB連接器與平板電腦(1)的USB接口相連接； 一 USB 集線器(202)；一 USB協議處理器(203)，用于根據USB協議解出所接收的數據； 一數據信息包處理模塊(204)，用于將數據打包成帶有同步頭和保護校驗的數據包； 一無線射頻模塊(205)，用于將接收自數據信息包處理模塊(204)的數據包調制成無線信號發出，或將接收自終端設備的無線信號解調為數據信息發送至數據信息包處理模塊 (204)；一交流/直流轉換電路(206 )，用于將交流電轉換為直流電提供給平板電腦(1)和數據信息傳輸裝置(2)，以及一供電電路(207)。
5.根據權利要求4所述的數據信息傳輸裝置，其特征在于，所述數據信息傳輸裝置 (2)還包括一網絡接口模塊(210)，用于為平板電腦(1)內的應用程序提供一個網絡接口。
全文摘要
為一種智能家居控制系統，利用普通市售的平板式電腦通過USB接口與外置數據信息傳輸裝置連接，與多個被控的智能終端設備交互。其中平板式電腦加載了包括用戶界面的智能家居控制系統，數據信息傳輸裝置包括一USB接口模塊，通過USB連接器與平板電腦的USB接口相連接；一USB協議處理器；一數據信息包處理模塊，用于將數據打包成帶有同步頭和保護校驗的數據包，并傳送給無線射頻模塊；一無線射頻模塊，用于將接收自數據信息包處理模塊的數據包調制成無線信號發出或將接收自終端設備的無線信號解調為數據信息發送至數據信息包處理模塊。每個所述被控的智能終端設備設有一個對應的無線射頻模塊，用于接收和發送數據與所述數據信息傳輸裝置交互。
文檔編號H04L12/28GK102394801SQ201110369959
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者鄒黎 申請人:上海理滋芯片設計有限公司