[发明专利]一种基于异构网络Android平台的嵌入式家庭监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种嵌入式家庭网关，具体涉及一种基于Android操作系统的可触屏交互式的数字家庭异构网络监测与管理设备。

背景技术

随着三网融合技术的日益提高（电信网、广播电视网、互联网），物联网技术发展的逐渐推进，各类电子产品功能不断地完善与提高，其中家用电子消费产品也加入了发展的行列，实现现代化、自动化、智能化。智能家居，将现代3C技术（通信技术、计算机技术和控制技术）与信息家电结合而获得的新兴家居模式。家庭网关作为构建智能家居系统家庭网络一个中间节点，将广域网和无线家庭内部网络连接起来，使用户能够远程实时控制和管理家庭内部网络。

家庭网关的发展崭露头角，大部分产品缺乏统一的标准、规范和接口协议，更多意义上还只能算是一种概念性的产品，实际研发速度缓慢。 当前可以使用的方式有基于服务器的家庭网关，需要一台连接Internet的计算机，并让PC机始终处于开机且可通信状态，将外界网络发送的控制信息，传送到与之相连的家庭内网，控制和管理家庭内部网络连接的相关设备；虽然基于服务器的家庭网关，只需要对运行在PC机上的软件进行设计，但是它有很多明显的缺点：PC机长期处于开机状态，对能源的消耗比较大，成本也比较高，且没有足够的扩展接口及延伸应用，如无线通讯模块（WIFI技术，蓝牙技术，Zigbee技术）简单便捷的触屏操作，在实际家庭中的使用范围并不是很广，不值得推广。

发明内容

针对现有技术中家庭网关存在的上述问题，本发明提供一种在3C技术下异构网络Android操作系统的嵌入式家庭网关，对家庭网络及家用电器的控制与管理，实现家庭局域网与远程互联网的无缝连接。

本发明的技术方案是：

一种基于异构网络Android平台的嵌入式家庭监测系统，包括智能家用设备数据采集终端、家庭网关、智能交互式一体机、远程PC或手机终端，所述家庭网关包括触摸屏HCI、Android操作系统、ARM微处理器、SQLite数据库、Boa服务器；所述智能家用设备数据采集终端和所述家庭网关之间通过无线通信模块或有线通信模块通信，所述智能交互式一体机和所述家庭网关之间通过TCP/IP通信，所述远程PC或手机终端和所述家庭网关之间通过互联网通信。

进一步，所述嵌入式家庭监测系统包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括用于提供电源的电源接口模块；LED指示灯模块；用于把当前CPU及运行数据清零，在不断电的情况下，使其重新启动的复位按键模块；其启动方式选用中断方式通知CPU读取转换结果的4路A/D输入模块；作为显示器接口的LCD接口模块；WIFI无线网卡模块；用于改进驱动和连线，获取远程采集设备的数据完成来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU器件的串口模块；包含通用IO控制寄存器与通用IO数据寄存器的GPIO信号模块；用于使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息的高速SPI接口模块；支持IC生产过程的I2C总线接口模块；音频接口模块、摄像头接口模块和TV OUT 接口模块；包含两个阻性层的4线电阻触摸屏接口模块；用于实现USB client端的协议的USB HOST接口模块和USB Device接口模块；用于芯片内部测试的JTAG接口模块；以太网接口模块；RJ45接口模块；用于提高数据传输速率的DDR RAM模块；用于保证掉电后信息不易丢失的FLASH模块；用于插入安全数码卡的SD卡接口模块。

进一步，所述智能家用设备数据采集终端用于对有线的数据控制传输，根据不同智能家用设备的扩展接口连接到家庭网关上的不同接口；对可扩展无线通信功能的家庭设备进行无线方案扩展，对不带WIFI功能的家用电器进行WIFI扩展。

进一步，所述触摸屏HCI包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件，用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。

进一步，所述ARM微处理器支持微软Windows、Linux操作系统、Android 2.3.4操作系统。

进一步，所述Boa服务器用于实现家庭网关的Web服务器，其支持认证和CGI。

进一步，所述智能交互式一体机为融合包括高清电视、平板电脑、交互式电子白板设备的功能，采用大屏幕平板显示技术、精密触控技术、系统集成技术、可靠性设计技术的多用一体机。

本发明的有益效果是：