專利名稱：家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)及方法、包含該系統(tǒng)的裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通訊領域,尤其涉及一種基于SoC (System on Chip,片上系統(tǒng))技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)及方法，包含該系統(tǒng)的裝置和系統(tǒng)。
背景技術：
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術的重要組成部分，通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。
物聯(lián)網(wǎng)在智能家庭中的應用越來越成為人們關注的焦點，但是，目前國內(nèi)外相關標準正在制定中，還沒有提出正式標準。未來家庭內(nèi)部將會有多個信息設備(包括電腦、電信家電和控制設備)同時接入外網(wǎng)，為降低家庭用戶管理和維護的復雜性，不可能為每個信息設備都提供一個Internet出口，而且目前還沒有一種聯(lián)網(wǎng)方式占據(jù)主導地位，對于各種信息設備之間的互聯(lián)和互相操作的問題，尚未提出有效的解決方案。
另外，在智能家庭網(wǎng)絡體系結構的設計中，家庭物聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)的智能接入， 以及轉發(fā)、控制、信令交換和編解碼等方面尚未提出有效的解決方案。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)及方法，包含該系統(tǒng)的裝置和系統(tǒng)，以解決上述問題，其中
根據(jù)本發(fā)明實施例的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括節(jié)點信息注冊模塊，用于根據(jù)來自多個智能節(jié)點的注冊信息對多個智能節(jié)點進行登記注冊；節(jié)點查詢模塊，用于在主控模塊的控制下、根據(jù)接收的來自本地查詢端或遠程查詢端的查詢指令、對已注 冊的智能節(jié)點查詢其當前狀態(tài)；節(jié)點控制模塊，用于在主控模塊的控制下、根據(jù)接收的控制信息對已注冊的智能節(jié)點進行本地控制以及遠程控制。
根據(jù)本發(fā)明實施例的網(wǎng)關裝置，包含有軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，以及上述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的智能網(wǎng)絡系統(tǒng)，包含有主網(wǎng)關裝置、系統(tǒng)總線與至少一個子網(wǎng)關裝置，該主網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，以及上述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包含有智能網(wǎng)絡系統(tǒng)以及受其控制的多個終端設備，智能網(wǎng)絡系統(tǒng)包含有主網(wǎng)關裝置、系統(tǒng)總線與至少一個子網(wǎng)關裝置；主網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，以及上述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的智能建筑,包含有建筑物本體與設置于建筑物本體的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含有智能網(wǎng)絡系統(tǒng)與受其控制的多個終端設備，智能網(wǎng)絡系統(tǒng)包含有主網(wǎng)關裝置、系統(tǒng)總線與至少一個子網(wǎng)關裝置；主網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，以及上述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的智能家電設備，包含有設備本體與網(wǎng)關裝置，網(wǎng)關裝置包括 軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，以及上述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包含有智能家電設備與受其控制的多個智能終端設備，智能家電設備包含有設備本體與網(wǎng)關裝置，網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，以及上述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的智能建筑,包含有建筑物本體與設置于建筑物本體的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含有智能家電設備與受其控制的多個智能終端設備，該智能家電設備包括設備本體與網(wǎng)關裝置，網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、 底層硬件，以及上述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包含有系統(tǒng)總線、智能家電設備、至少一個子網(wǎng)關裝置與多個智能終端設備；智能家電設備包含有設備本體與主網(wǎng)關裝置；主網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，以及上述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的智能建筑，包含有建筑物本體與設置于建筑物本體的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含有系統(tǒng)總線、智能家電設備、至少一個子網(wǎng)關裝置與多個智能終端設備；智能家電設備包含有設備本體與主網(wǎng)關裝置；主網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，以及上述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的家庭物聯(lián)網(wǎng)的控制方法，包括根據(jù)來自多個智能節(jié)點的注冊信息對多個智能節(jié)點進行登記注冊；·在主控模塊的控制下、根據(jù)接收的來自本地查詢端或遠程查詢端的查詢指令、對已注冊的智能節(jié)點查詢其當前狀態(tài)；在主控模塊的控制下、根據(jù)接收的控制信息對已注冊的智能節(jié)點進行本地控制以及遠程控制。
與現(xiàn)有技術相比，根據(jù)本發(fā)明的技術方案，解決了家電信息管理與協(xié)議的轉換，實現(xiàn)了各種信息設備之間的互聯(lián)和互相操作，本發(fā)明的技術方案具有靈活性、可移植性和可擴展性等優(yōu)點。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中
圖1是本發(fā)明實施例的主控模塊及外圍模塊的結構圖2是本發(fā)明實施例的電源管理的示意圖3-圖10是本發(fā)明實施例的結構框圖11是本發(fā)明實施例的方法流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，以下結合附圖及具體實施例，對本發(fā)明作進一步地詳細說明。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)， 該家庭物聯(lián)網(wǎng)包括主控模塊、多個智能節(jié)點、功能模塊和外圍擴展接口模塊。
其中，主控模塊作為嵌入式微處理器(ARM處理器)，在設計時要考慮其通用性，即需要滿足用戶的各種需求，因此需要有足夠的外圍擴展接口。參考圖1，主控模塊分別與功能模塊和外圍擴展接口模塊相連接，功能模塊包括通信模塊、電源管理模塊、復位電路模塊、時鐘電路模塊、閃存模塊、同步動態(tài)隨機存儲器模塊；外圍擴展接口模塊包括串行接口模塊、通用串行總線(USB)接口模塊、液晶顯示接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊、液晶顯示接口模塊、聯(lián)合測試行動小組(JTAG)接口模塊、系統(tǒng)總線擴展接口，下面分別詳細介紹。
(I)通信模塊。
通信模塊是在系統(tǒng)中的作用非常重要，用于(例如通過GPRS網(wǎng)絡)連接到 Internet網(wǎng)絡，并主動與監(jiān)控模塊建立通信鏈路，進行雙向數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)遠程終端對家庭系統(tǒng)的遠程控制。
(2)電源管理模塊。
對于任何一個系統(tǒng)而言，電源管理模塊的設計都是至關重要的。在本發(fā)明中，電源管理模塊的框架如圖2所示，主控模塊的核心工作電壓是1. 8V, I/O工作電壓3. 3V，同時考慮到其它元器件的工作電壓，還輸出有5V電源，其中，選擇線性電源作為電壓調節(jié)器。
(3)復位電路模塊。在一個復雜的系統(tǒng)中，電源電壓會出現(xiàn)波動從而影響系統(tǒng)的非正常復位，因而有必要考慮附加復位鍵控電路，它既可以保證上電時正確的啟動系統(tǒng)，也可以在電源失效或電壓降到某一值以下時使系統(tǒng)復位。
(4)時鐘電路模塊。
時鐘電路用于向主控模塊及其它電路提供工作時鐘。主控模塊需要兩路時鐘輸入一路是主控模塊工作時鐘輸入，另一路提供給實時時鐘(Real-Time Clock，RTC)電路。 根據(jù)主控模塊的最高工作頻率以及PLL(鎖相環(huán))電路的工作方式，主控模塊外部由12M時鐘輸入，經(jīng)內(nèi)部PLL倍頻到200MHz，內(nèi)部PLL電路兼有信號放大和提純的功能。因此，系統(tǒng)可以以較低的外部時鐘信號獲得較高的工作頻率，以降低因高速開關時鐘所造成的高頻噪聲。實時時鐘RTC采用通用的32. 768KHz時鐘輸入。
(5)Flash 模塊。
Flash (閃存)用來存放操作系統(tǒng)、系統(tǒng)引導程序和其它在系統(tǒng)掉電后需要保存的用戶數(shù)據(jù)。Flash主要有NOR和NAND Flash兩種類型，本發(fā)明選用NAND Flash，通過對其內(nèi)部的命令寄存器寫入標準的命令序列，可對其進行編程、整片擦除、按扇區(qū)擦除以及其它操作。
(6) SDARM 模塊。
SDARM(同步動態(tài)隨機存儲器)主要用來存放執(zhí)行代碼和變量，是系統(tǒng)啟動之后主要進行存取操作的存取器，具有容量大、存取速度快、成本低的特點，因而廣泛應用到微機處理系統(tǒng)中。與Flash存儲器相比較，SDRAM不具有掉電保持數(shù)據(jù)的特性，但其操作都是由時鐘作為同步，存取速度大大高于Flash存儲器，數(shù)據(jù)吞吐量更大，且具有讀/寫的屬性。 SDRAM在系統(tǒng)中主要用作程序的運行空間，SDRAM的存儲單元可以理解為一個電容，總是傾向于放電，為避免數(shù)據(jù)丟失，必須定時刷新。因此，要在系統(tǒng)中使用SDRAM，就要求微處理器具有刷新控制邏輯，或在系統(tǒng)中另外加入刷新控制邏輯電路。
(7)串行接口模塊。
串行接口模塊用于主控模塊與其他應用系統(tǒng)的短距離雙向串行通信。主控模塊的 UART (Universal Asynchronous Receiver and Transmitter,通用異步接收 / 發(fā)送)單兀提供三個獨立的異步串行通信接口，每個端口可以基于DMA (Direct Memory Access,直接存儲器存取)方式或中斷方式進行操作。它支持5、6、7、8位的串行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，I位或 2位停止位，奇/偶校驗，波特率可編程，還支持紅外發(fā)送和接收。
(8) USB 接口模塊。
USB (通用串行總線)分為USB HOST和USB DEVICE兩種接口類型，主控模塊內(nèi)置有USB1.1Device控制器，完全兼容USB1.1協(xié)議，支持全速設備。模塊內(nèi)包括兩個USB控制器，可設置為2個主機或一個主機與一個設備。
(9)以太網(wǎng)接口模塊。
以太網(wǎng)接口模塊為系統(tǒng)提供以太網(wǎng)接入的物理渠道，通過該接口系統(tǒng)可以以 IOMbps或者IOOMbps的速率接入以太網(wǎng)。以太網(wǎng)是局域網(wǎng)中最常用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，采用IEEE802. 3標準，以太網(wǎng)所使 用的接入機制為具有沖突檢測的載波監(jiān)聽多點接入(CSMA/ CD)。
(10)液晶顯示(IXD)接口模塊。
主控模塊內(nèi)部有IXD控制器可以支持STN和TFT屏。主控模塊內(nèi)置的IXD控制器支持STN和TFT的各種規(guī)格液晶屏，同時還具備了觸摸屏控制器。
(11)系統(tǒng)總線擴展接口模塊。
總線擴展接口不但引出了數(shù)據(jù)線、地址線、DMA控制線、中斷、總線控制和復位信號，還將其余的SPI，以及可以通過CPLD配置的I/O管腳悉數(shù)引出，便于以后根據(jù)系統(tǒng)的特定需求，擴展外圍電路。擴展總線接口還可以與外部的采集模塊等連接，接收外部信號請求和向外圍設備發(fā)出控制信號，并完成平臺和外設間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?br> (12)聯(lián)合測試行動小組(JTAG)接口模塊。
JTAG即IEEE1149.1協(xié)議，借助邊界掃描的方式對芯片內(nèi)部部件進行訪問，可以對系統(tǒng)進行調試、編程等。
除此之外，系統(tǒng)還設計了一些必要的輔助電路，例如鍵盤輸入接口電路模塊、蜂鳴器電路、溫度傳感器電路等等。
通過本發(fā)明提出的主控模塊、及各種功能模塊、外圍電路接口模塊，其功能強大， 功耗低，利于系統(tǒng)的擴展，可以滿足不同信息家電的各種接口。同時，該系統(tǒng)既可以作為整個居民樓層的主網(wǎng)關，也可以用于單個居民家庭的網(wǎng)絡控制，具有廣泛的適用性。
下面結合圖3和圖4進一步描述本發(fā)明，圖3和圖4是本發(fā)明實施例的結構框圖， 如圖3所示，該控制系統(tǒng)包括節(jié)點信息注冊模塊10、節(jié)點查詢模塊20和節(jié)點控制模塊30。
參考圖3和圖4，節(jié)點信息注冊模塊10用于對多個智能節(jié)點的注冊信息進行登記注冊，建立信息庫。具體地，信息注冊模塊10包括第一接收模塊12和連接建立模塊14。 其中，第一接收模塊12接收來自多個智能節(jié)點的注冊信息。連接建立模塊14根據(jù)第一接收模塊12接收的智能節(jié)點的注冊信息建立信息庫，建立主控模塊與多個智能節(jié)點之間的連接。
節(jié)點查詢模塊20用于在主控模塊的控制下、根據(jù)接收的用戶指令對已注冊的智能節(jié)點查詢其當前狀態(tài)。具體地，節(jié)點查詢模塊20包括第二接收模塊22、第一身份認證模塊24、查詢模塊26和第一發(fā)送模塊28。
其中，第二接收模塊22接收來自本地查詢端或遠程查詢端的查詢指令，該查詢指令可以是來自家庭內(nèi)部節(jié)點，同樣也可以是來自遠程(例如通過Internet方式或通過 SMS方式)的查詢指令。為了系統(tǒng)的安全，通常需要由第一身份認證模塊24對來自遠程的查詢指令進行認證，認證該查詢指令合法性。接下來，由查詢模塊26根據(jù)(本地的或遠程的)查詢指令在本地數(shù)據(jù)庫中查詢智能節(jié)點的當前狀態(tài)信息，得到查詢結果。最后，由第一發(fā)送模塊28將查詢結果發(fā)送至本地查詢端或遠程查詢端。
節(jié)點控制模塊30用于在主控模塊的控制下、根據(jù)接收的控制信息對已注冊的智能節(jié)點進行本地控制以及遠程控制。具體地，節(jié)點控制模塊包括第三接收模塊32、第二身份認證模塊34、分析模塊36和第二發(fā)送模塊38。
其中，第三接收模塊32接收包括本地控制信息或遠程控制信息的控制信息，該控制信息同樣既可以是來自家庭內(nèi)部節(jié)點，也可以是來自遠程(例如通過Internet方式或通過SMS方式)的控制信息，而對于遠程控制信息，需要第二身份認證模塊34認證其合法性。接下來，由分析模塊36根據(jù)本地控制信息或通過身份認證的遠程控制信息、分析確定需要控制的目的智能節(jié)點最后，最后由第二發(fā)送模塊38將控制信息發(fā) 送至目的智能節(jié)點。
通過上述實施例，首先建立主控模塊與各個智能節(jié)點的連接，之后，啟動監(jiān)控服務和控制服務，在Β/S技術與C/S技術相融合的基礎上實現(xiàn)對智能節(jié)點的控制。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種(主)網(wǎng)關裝置。參考圖5，該網(wǎng)關裝置包含有軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件以及基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)提供遠程客戶端通過互聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)關裝置進行訪問，通過網(wǎng)關和信息家電之間的通信來實現(xiàn)遠程對信息家電的控制。該基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的具體結構和功能請參考圖1至圖4，此處不贅述。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還提供了一種智能網(wǎng)絡系統(tǒng)。參考圖6，該智能網(wǎng)絡系統(tǒng)包含有主網(wǎng)關裝置、系統(tǒng)總線與至少一個子網(wǎng)關裝置，其中，主網(wǎng)關裝置通過系統(tǒng)總線連接至子網(wǎng)關裝置，該主網(wǎng)關裝置的具體結構及功能請參考圖5，此處不贅述。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還提供了一種智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。參考圖7，該智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含有智能網(wǎng)絡系統(tǒng)以及受其控制的多個終端設備，其中，該智能網(wǎng)絡系統(tǒng)的具體結構及功能請參考圖6，此處不贅述。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還提供了一種智能建筑，其包含有建筑物本體與設置于建筑物本體的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其中，該智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的具體結構及功能請參考圖7， 此處不贅述。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還提供了一種智能家電設備，參考圖8，該智能家電設備包含有設備本體和網(wǎng)關裝置，其中，該網(wǎng)關裝置的具體結構及功能請參考圖5，此處不贅述。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還提供了一種智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，參考圖9，該智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含有智能家電設備以及受該智能家電設備控制的多個智能終端設備，其中，該智能家電設備的具體結構及功能請參考圖8，此處不贅述。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還提供了一種智能建筑，其包含有建筑物本體與設置于該建筑物本體的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其中，該智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的具體結構及功能請參考圖 9，此處不贅述。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還提供了一種智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，參考圖10，該智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含有系統(tǒng)總線、智能家電設備、至少一個子網(wǎng)關裝置與多個智能終端設備，其中， 該智能家電設備的具體結構及功能請參考圖8，此處不贅述，該子網(wǎng)關裝置通過系統(tǒng)總線與該智能家電設備的主網(wǎng)關裝置連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還提供了一種智能建筑，其包含有建筑物本體與設置于該建筑物本體的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，該智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的具體結構及功能請參考圖10，此處不贅述。
上述的多個實施例說明，本發(fā)明提出的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)可以實際需求在智能家庭網(wǎng)絡中靈活地進行設置，并不局限于某一種固定的方式。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種家庭物聯(lián)網(wǎng)的控制方法。該家庭物聯(lián)網(wǎng)包括 主控模塊、多個智能節(jié)點、功能模塊和外圍擴展接口模塊，如圖11所示，該控制方法包括
步驟S1102，對多個智能節(jié)點的注冊信息進行登記注冊，建立信息庫。首先，接收來自多個智能節(jié)點的注冊信息，然后，根據(jù)接收的智能節(jié)點的注冊信息建立信息庫，并建立主控模塊與多個智能節(jié)點之間的連接。
在初始化過程中，需要把有關家電設備的信息登記到家庭網(wǎng)關，形成靜態(tài)智能節(jié)點信息庫(inf. mib)，以便進行統(tǒng)一控制。系統(tǒng)將首先查詢inf. mib,并把庫信息告知用戶。 如果文件中沒有任何節(jié)點信息，系統(tǒng)將等待用戶輸入有關信息，然后才開始其他工作；如果已經(jīng)有信息存在，將在用戶確認現(xiàn)存信息的正確性后啟動后面的工作，否則交由用戶重新輸入節(jié)點信息。
經(jīng)過節(jié)點信息的登記注冊，形成了家庭網(wǎng)絡中所有智能節(jié)點(家電設備)的基本信息文件，這是對智能家庭網(wǎng)絡的靜態(tài)描述。在此基礎上，可以提供對家庭網(wǎng)絡節(jié)點當前狀態(tài)的信息查詢功能。
步驟S1104，在主控模塊的控制下、根據(jù)接收的用戶指令對已注冊的智能節(jié)點進行查詢的當前狀態(tài)。首先，接收來自本地查詢端或遠程查詢端的查詢指令，根據(jù)查詢指令在本地數(shù)據(jù)庫中查詢智能節(jié)點的當前狀態(tài)信息，得到查詢結果，并向本地查詢端或遠程查詢端返回該查詢結果。在認證遠程控制信息時還需要驗證控制信息的合法性。
步驟S1106，在主控模塊的控制下、根據(jù)接收的控制信息對已注冊的智能節(jié)點進行本地控制以及遠程控制。首先，接收包括本地控制信息或遠程控制信息的控制信息；分析控制信息確定需要控制的目的智能節(jié)點，并將控制信息發(fā)送至目的智能節(jié)點。在認證遠程控制信息時還需要驗證控制信息的合法性。
智能節(jié)點控制的核心部分是在家庭網(wǎng)關上運行的一個節(jié)點控制代理程序，這個程序可以接收來自家庭內(nèi)部節(jié)點的信息，通過分析，確定要控制的對象，然后把控制信息發(fā)往響應的家電設備。同樣地，該控制代理也可以接收來自遠程的控制信息(例如通過 Internet方式或通過SMS方式)。遠程的控制通常是要通過身份認證，只有通過了身份認證，用戶才能夠連接到節(jié)點控制代理程序，然后發(fā)送控制信息，控制代理分析后發(fā)往響應家電設備。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，本發(fā)明的控制系統(tǒng)及方法的軟件開發(fā)可以分為三層架構，包括
板驅動層主要是針對各個硬件模塊的驅動程序，如以太網(wǎng)MAC層驅動，串口驅動，CAN通信驅動等等，它主要是為了向中間層提供服務接口。
中間層實現(xiàn)中間層對底層不同設備的兼容和向上層提供各類應用程序開發(fā)的統(tǒng)一接口，使不同的中間服務能夠有效的合作，同時可以更好的管理。
應用層通過調用中間層提供的接口，實現(xiàn)對智能家居的遠程控制。其中包括 internet遠程通信的程序、通過CAN總線讀取模塊數(shù)據(jù)的程序等。
綜上所示，本發(fā)明采用基于Browser-webserver-cgi (Β/S架構)和監(jiān)控軟件+應用服務器+現(xiàn)場總線技術(C/S架構)相融合技術，解決了家電信息管理與協(xié)議的轉換，具有靈活性、可移植性和可擴展性等優(yōu)點；并且，本發(fā)明還設計出多種數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)了有線和無線通信的融合，適用于不同環(huán)境的家庭中，具有廣泛的適用性。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的權利要求范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述家庭物聯(lián)網(wǎng)包括主控模塊、多個智能節(jié)點、功能模塊和外圍擴展接口模塊，所述控制系統(tǒng)包括 節(jié)點信息注冊模塊，用于根據(jù)來自多個智能節(jié)點的注冊信息對所述多個智能節(jié)點進行登記注冊； 節(jié)點查詢模塊，用于在所述主控模塊的控制下、根據(jù)接收的來自本地查詢端或遠程查詢端的查詢指令、對已注冊的智能節(jié)點查詢其當前狀態(tài)； 節(jié)點控制模塊，用于在所述主控模塊的控制下、根據(jù)接收的控制信息對已注冊的智能節(jié)點進行本地控制以及遠程控制。
2.如權利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信息注冊模塊包括 第一接收模塊，用于接收來自多個智能節(jié)點的注冊信息； 連接建立模塊，用于根據(jù)接收的智能節(jié)點的注冊信息，從而建立主控模塊與多個智能節(jié)點之間的連接。
3.如權利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)點查詢模塊包括 第二接收模塊，用于接收來自本地查詢端或遠程查詢端的查詢指令； 查詢模塊，用于根據(jù)查詢指令在本地數(shù)據(jù)庫中查詢智能節(jié)點的當前狀態(tài)信息，并得到查詢結果； 第一發(fā)送模塊，用于向本地查詢端或遠程查詢端返回查詢結果。
4.如權利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)點查詢模塊還包括 第一身份認證模塊，用于對所述第二接收模塊接收的來自遠程查詢端的查詢指令進行安全認證，并在認證通過的情況下將該查詢指令傳送至所述查詢模塊。
5.如權利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)點控制模塊包括 第三接收模塊，用于接收包括本地控制信息或遠程控制信息的控制信息； 分析模塊，用于根據(jù)所述控制信息分析確定需要控制的目的智能節(jié)點； 第二發(fā)送模塊，用于將所述控制信息發(fā)送至所述目的智能節(jié)點。
6.如權利要求5所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述節(jié)點控制模塊還包括 第二身份認證模塊，用于對所述第三接收模塊接收的遠程控制信息進行安全認證，并在認證通過的情況下將該遠程控制信息傳送至所述分析模塊。
7.如權利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述功能模塊包括以下至少之一 通信模塊、電源管理模塊、復位電路模塊、時鐘電路模塊、閃存模塊、同步動態(tài)隨機存儲器模塊。
8.如權利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述外圍擴展接口模塊包括以下至少之一 串行接口模塊、通用串行總線接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊、液晶顯示接口模塊、聯(lián)合測試行動小組接口模塊、系統(tǒng)總線擴展接口模塊。
9.一種網(wǎng)關裝置，包含有軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，其特征在于，還包含有如權利要求1至8中任一項所述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
10.一種智能網(wǎng)絡系統(tǒng)，包含有主網(wǎng)關裝置、系統(tǒng)總線與至少一個子網(wǎng)關裝置，該主網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，其特征在于，該主網(wǎng)關裝置還包括有如權利要求1至8中任一項所述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
11.一種智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包含有智能網(wǎng)絡系統(tǒng)以及受其控制的多個終端設備，所述智能網(wǎng)絡系統(tǒng)包含有主網(wǎng)關裝置、系統(tǒng)總線與至少一個子網(wǎng)關裝置；所述主網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，其特征在于，該主網(wǎng)關裝置還包括有如權利要求I至8中任一項所述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
12.—種智能建筑，包含有建筑物本體與設置于所述建筑物本體的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；所述智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含有智能網(wǎng)絡系統(tǒng)與受其控制的多個終端設備，所述智能網(wǎng)絡系統(tǒng)包含有主網(wǎng)關裝置、系統(tǒng)總線與至少一個子網(wǎng)關裝置；所述主網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，其特征在于，該主網(wǎng)關裝置還包括有如權利要求1至8中任一項所述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
13.一種智能家電設備，包含有設備本體與網(wǎng)關裝置，所述網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，其特征在于，該網(wǎng)關裝置還包括有如權利要求1至8中任一項所述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
14.一種智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包含有智能家電設備與受其控制的多個智能終端設備，所述智能家電設備包含有設備本體與網(wǎng)關裝置，所述網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，其特征在于，該網(wǎng)關裝置還包括有如權利要求1至8中任一項所述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
15.—種智能建筑,包含有建筑物本體與設置于所述建筑物本體的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；所述智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含有智能家電設備與受其控制的多個智能終端設備，該智能家電設備包括設備本體與網(wǎng)關裝置，所述網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，其特征在于，該網(wǎng)關裝置還包括有如權利要求1至8中任一項所述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
16.一種智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包含有系統(tǒng)總線、智能家電設備、至少一個子網(wǎng)關裝置與多個智能終端設備；所述智能家電設備包含有設備本體與主網(wǎng)關裝置；所述主網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，其特征在于，該主網(wǎng)關裝置還包括有如權利要求1至8中任一項所述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
17.一種智能建筑，包含有建筑物本體與設置于所述建筑物本體的智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；所述智能物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含有系統(tǒng)總線、智能家電設備、至少一個子網(wǎng)關裝置與多個智能終端設備；所述智能家電設備包含有設備本體與主網(wǎng)關裝置；所述主網(wǎng)關裝置包括軟件服務平臺系統(tǒng)、網(wǎng)關服務中間件、底層硬件，其特征在于，該主網(wǎng)關裝置還包括有如權利要求1至8中任一項所述的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)。
18.一種家庭物聯(lián)網(wǎng)的控制方法，其特征在于，所述家庭物聯(lián)網(wǎng)包括主控模塊、多個智能節(jié)點、功能模塊和外圍擴展接口模塊，所述控制方法包括 根據(jù)來自多個智能節(jié)點的注冊信息對所述多個智能節(jié)點進行登記注冊； 在所述主控模塊的控制下、根據(jù)接收的來自本地查詢端或遠程查詢端的查詢指令、對已注冊的智能節(jié)點查詢其當前狀態(tài)； 在所述主控模塊的控制下、根據(jù)接收的控制信息對已注冊的智能節(jié)點進行本地控制以及遠程控制。
19.如權利要求18所述的控制方法，其特征在于，所述對多個智能節(jié)點的注冊信息進行登記注冊，建立信息庫，包括接收來自多個智能節(jié)點的注冊信息； 根據(jù)接收的智能節(jié)點的注冊信息建立信息庫，從而建立主控模塊與多個智能節(jié)點之間的連接。
20.如權利要求18所述的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)接收的用戶指令對已注冊的智能節(jié)點進行查詢的當前狀態(tài)，包括 接收來自本地查詢端或遠程查詢端的查詢指令； 根據(jù)查詢指令在本地數(shù)據(jù)庫中查詢智能節(jié)點的當前狀態(tài)信息，得到查詢結果，并向本地查詢端或遠程查詢端返回該查詢結果。
21.如權利要求20所述的控制方法，其特征在于，在接收到來自遠程查詢端的查詢指令的情況下，所述方法還包括 對來自遠程查詢端的查詢指令進行安全認證，并在認證通過后，執(zhí)行在本地數(shù)據(jù)庫中查詢智能節(jié)點的當前狀態(tài)信息的步驟。
22.如權利要求18所述的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)接收的控制信息對已注冊的智能節(jié)點進行本地控制以及遠程控制，包括 接收包括本地控制信息或遠程控制信息的控制信息； 分析所述控制信息確定需要控制的目的智能節(jié)點，并將所述控制信息發(fā)送至目的智能節(jié)點。
23.如權利要求22所述的控制方法，其特征在于，在接收到遠程控制信息的情況下，所述方法還包括 對所述遠程控制信息進行安全認證，并在認證通過后，執(zhí)行分析所述控制信息確定需要控制的目的智能節(jié)點，并將所述控制信息發(fā)送至目的智能節(jié)點的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)及方法、包含該系統(tǒng)的裝置和系統(tǒng)。該家庭物聯(lián)網(wǎng)包括主控模塊、多個智能節(jié)點、功能模塊和外圍擴展接口模塊，根據(jù)本發(fā)明實施例的基于SoC技術的嵌入式家庭物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)包括節(jié)點信息注冊模塊，用于根據(jù)來自多個智能節(jié)點的注冊信息對多個智能節(jié)點進行登記注冊；節(jié)點查詢模塊，用于在主控模塊的控制下、根據(jù)接收的來自本地查詢端或遠程查詢端的查詢指令、對已注冊的智能節(jié)點查詢其當前狀態(tài)；節(jié)點控制模塊，用于在主控模塊的控制下、根據(jù)接收的控制信息對已注冊的智能節(jié)點進行本地控制以及遠程控制。本發(fā)明具有靈活性、可移植性和可擴展性等優(yōu)點。
文檔編號H04L12/28GK103001837SQ20111026813
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權日2011年9月9日
發(fā)明者喻子達, 王襲, 趙向陽, 周林, 韓文 申請人:海爾集團公司, 海爾集團技術研發(fā)中心