專(zhuān)利名稱：家電信息化管理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息化管理系統(tǒng)及方法，尤其是一種利用手機(jī)的 通訊功能和家用電腦強(qiáng)大的運(yùn)算控制功能而對(duì)各種家用電器進(jìn)行信息 化管理或者通過(guò)控制機(jī)器人對(duì)家電甚至部分家庭事務(wù)進(jìn)行操作的系統(tǒng) 及方法。
背景技術(shù)：
隨著通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步，人們很久以前就曾想象家電信 息化的美好前景冰箱自己會(huì)管理庫(kù)存以及食物的新鮮程度，甚至直 接從網(wǎng)上發(fā)出訂貨；電視自己會(huì)將主人喜愛(ài)的節(jié)目預(yù)存下來(lái)并在適當(dāng) 時(shí)候自動(dòng)播放；室內(nèi)燈光可以根據(jù)時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度；窗簾到時(shí)間自 動(dòng)開(kāi)關(guān)；花園灌溉系統(tǒng)需要的時(shí)候自動(dòng)澆灌等等。
然而從傳統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段上實(shí)現(xiàn)這些功能存在若干問(wèn)題首先， 每一個(gè)家電產(chǎn)品均需要一套專(zhuān)門(mén)的CPU及對(duì)應(yīng)的軟硬件支持才能進(jìn)行 處理，通用性差，這種非通用化技術(shù)導(dǎo)致的高成本難以為普通消費(fèi)者 接受；其次，目前消費(fèi)者已購(gòu)買(mǎi)的非信息化家電產(chǎn)品不具有這些功能， 如要實(shí)現(xiàn)家庭信息化，目前的這些產(chǎn)品無(wú)法使用，如棄之將造成很大 的浪費(fèi)；目前市場(chǎng)己有的各種信息化家電產(chǎn)品間許多功能重疊或者是 缺乏，造成浪費(fèi)或虧欠；而且，即使人們?nèi)渴褂镁哂袑?zhuān)門(mén)的CPU及 對(duì)應(yīng)的軟硬件的家電而形成的家電信息化系統(tǒng)，但是，該系統(tǒng)只能按 照設(shè)定好的程序進(jìn)行工作，如何時(shí)開(kāi)啟窗簾，何時(shí)關(guān)燈，何時(shí)進(jìn)行花 園灌溉等等，對(duì)于生活中隨時(shí)可能發(fā)生不可預(yù)期的事件，主人則無(wú)法 進(jìn)行實(shí)時(shí)干預(yù)各家電產(chǎn)品功能的執(zhí)行，并且，這些家電的功能一旦實(shí) 現(xiàn)，升級(jí)換代操作性不強(qiáng)；再者，傳統(tǒng)思路發(fā)展的信息化家電對(duì)開(kāi)門(mén)、 收集臟衣服投入洗衣機(jī)、吸塵器移動(dòng)清潔、從儲(chǔ)物箱取回訂購(gòu)配送貨 物，乃至簡(jiǎn)單做飯事務(wù)等需要空間移動(dòng)事件毫無(wú)辦法。
5目前，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，臺(tái)式計(jì)算機(jī)的便攜化出現(xiàn)了 筆記本，但是筆記本仍然比較沉重，并且運(yùn)算能力縮水，需要專(zhuān)門(mén)外 設(shè)支持的商務(wù)工作仍然不能實(shí)現(xiàn)。由于通訊技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)的功能
逐漸強(qiáng)大，從而出現(xiàn)了個(gè)人數(shù)字助理(PDA)，但是PDA的運(yùn)算能力
極其有限。對(duì)于臺(tái)式機(jī)而言，要實(shí)現(xiàn)手機(jī)的全部功能輕而易舉，但是 反之就極其困難，因?yàn)槭謾C(jī)的體積有限，而目前的芯片集成度又非常 不夠。
另外，手機(jī)最強(qiáng)大的功能是通訊，也就是數(shù)據(jù)傳輸，而且隨著3G
網(wǎng)的應(yīng)用其傳輸功能將更加強(qiáng)大。而臺(tái)式機(jī)的強(qiáng)項(xiàng)是運(yùn)算以及管理， 隨著多核技術(shù)的應(yīng)用，運(yùn)算及管理能力也將更加強(qiáng)大。如果能將這兩 項(xiàng)優(yōu)勢(shì)集于一個(gè)設(shè)備上，將會(huì)成為技術(shù)的一大革新，并帶來(lái)眾多的科 技進(jìn)步。
此外，能夠提供簡(jiǎn)單行為活動(dòng)的人形機(jī)器人技術(shù)己經(jīng)基本成熟， 由于缺乏實(shí)際應(yīng)用環(huán)境而只能成為高級(jí)玩具或極少量的科普展品，但 其提供的功能用于簡(jiǎn)單家庭事務(wù)處理已經(jīng)足夠。這些智能機(jī)器人只需 要增加一套無(wú)線通訊模塊即可在服務(wù)器的管理下完成家庭一些需要移 動(dòng)的簡(jiǎn)單家庭事務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種家電信息化管理系統(tǒng)及 方法，既可以將傳統(tǒng)產(chǎn)品一一手機(jī)的功能實(shí)現(xiàn)最大化(手機(jī)具備絕大 部分臺(tái)式電腦的功能)，又可以通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程操作電腦執(zhí)行相關(guān)功能， 并對(duì)無(wú)征候突發(fā)事件甚至部分家務(wù)通過(guò)遠(yuǎn)程控制管理進(jìn)行實(shí)時(shí)干預(yù)和 實(shí)施。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種家電信息化管理系統(tǒng)，包
括遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備、服務(wù)器和至少一個(gè)家用電器；其中，所述遠(yuǎn)程
計(jì)算控制設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所述服務(wù)器與所 述至少一個(gè)家用電器通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)
備作為遠(yuǎn)程操作終端，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述服務(wù)器的各種操作，所述服務(wù) 器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述至少一個(gè)家用電器的控制管理。
6另外，上述家電信息化管理系統(tǒng)還可以包括電腦接口硬件，其與 所述服務(wù)器連接，用于作為所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備和所述服務(wù)器的聯(lián) 系安全中介，并可以實(shí)現(xiàn)諸如主機(jī)電源管理、系統(tǒng)用戶管理、系統(tǒng)顯 示桌面設(shè)置等功能。
再有，上述的家電信息化管理系統(tǒng)還可以包括家電接口硬件，其 分別與所述家用電器和所述服務(wù)器連接，至少用于實(shí)現(xiàn)所述家用電器 的內(nèi)部網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、復(fù)雜功能分配、狀態(tài)監(jiān)控或/與電源管理。具體來(lái) 說(shuō)，所述家電接口硬件可以包括微處理器，如帶存儲(chǔ)器的嵌入式微處 理器、適應(yīng)各專(zhuān)門(mén)家電功能所需擴(kuò)展外設(shè)和通訊模塊；或者，所述家 電接口硬件也可以包括含可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器的控制功能運(yùn)行模塊和通訊模 塊；更簡(jiǎn)單地，所述家電接口硬件還可以只包括單一電源開(kāi)關(guān)模塊和
通訊模塊。
另外，如果本發(fā)明所述的家電信息化管理系統(tǒng)要完成一些復(fù)雜的 家庭事務(wù)功能時(shí)，還需要一可移動(dòng)執(zhí)行者，因此，所述的家電信息化 管理系統(tǒng)還包括智能機(jī)器人，用于接收服務(wù)器的指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)部分家 用電器(如吸塵器、微波爐等)的具體操作以及一些簡(jiǎn)單家庭事務(wù)的 處理。
其中，所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備包括
移動(dòng)通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通訊及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換； 中央處理單元，用于管理和控制所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備和所述服 務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換及所述移動(dòng)通訊模塊的運(yùn)算功能； 觸摸屏，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述服務(wù)器的操作； 顯示屏，用于與所述服務(wù)器的顯示裝置進(jìn)行同步顯示；和 存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還提供了-一種家電信息化管理方法，包括以下步驟
步驟1:遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備與服務(wù)器進(jìn)行通信連接，所述遠(yuǎn)程計(jì) 算控制設(shè)備與所述服務(wù)器同步顯示；
步驟2:所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備向所述服務(wù)器發(fā)送信息，所述服 務(wù)器接收該信息，并進(jìn)行解析；
步驟3:所述服務(wù)器按照解析出的指令及功能內(nèi)容控制管理相應(yīng)的家用電器。
為了使操作者及時(shí)了解家用電器的狀態(tài)，在所述步驟3之后還包 括步驟4，艮口
步驟4:所述家用電器將其狀態(tài)發(fā)送給所述服務(wù)器，由所述服務(wù) 器存儲(chǔ)、處理或發(fā)送給所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備。
進(jìn)一步地，所述步驟1中遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備與服務(wù)器進(jìn)行通信連 接的過(guò)程如下
步驟ll:所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備接受操作者的起動(dòng)指令，并對(duì)操 作者進(jìn)行安全驗(yàn)證；
步驟12:如果安全驗(yàn)證通過(guò)，則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向所述服務(wù)器發(fā)送連接
請(qǐng)求；
步驟13:所述服務(wù)器接收到所述連接請(qǐng)求后起動(dòng)，并將顯示器的 顯示畫(huà)面發(fā)送給所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備；
步驟14:所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備接收該顯示畫(huà)面數(shù)據(jù)，并與所述 服務(wù)器同步顯示。
上述步驟11中所述的安全驗(yàn)證包括身份驗(yàn)證和/或密碼確認(rèn)，所 述的身份驗(yàn)證包括人臉識(shí)別和/或指紋識(shí)別。
另外，在步驟13中，所述服務(wù)器起動(dòng)之前，需要確認(rèn)所述操作者 的身份及操作權(quán)限。其中，所述的操作者的操作權(quán)限包括桌面功能程 序使用權(quán)、系統(tǒng)程序使用權(quán)和/或?qū)χ鳈C(jī)硬盤(pán)操作使用權(quán)。
在該步驟13中，在將顯示器的顯示畫(huà)面發(fā)送給所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制
設(shè)備之前還包括步驟15，艮卩
步驟15:對(duì)服務(wù)器顯示器的顯示畫(huà)面進(jìn)行特征抽取，將該顯示畫(huà) 面中的功能鍵的位置及內(nèi)容信息發(fā)送給所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備，然后 通過(guò)線性插值運(yùn)算，降低畫(huà)面的分辨率，以使所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備 的顯示屏可以正常顯示。
再進(jìn)一步地，步驟2具體包括以下步驟
步驟21:所述操作者通過(guò)所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備的觸摸屏對(duì)顯示 屏上所顯示的與服務(wù)器同步的畫(huà)面進(jìn)行操作；
步驟22:所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備將所述觸摸屏的位置觸控信號(hào)發(fā)送給所述服務(wù)器；
步驟23:所述服務(wù)器接收并解析該觸控信號(hào)，然后根據(jù)指令進(jìn)行 相關(guān)運(yùn)算或控制。
本發(fā)明提供的家電信息化管理系統(tǒng)及方法充分利用了目前移動(dòng)通 訊終端強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸功能和臺(tái)式電腦超強(qiáng)的運(yùn)算控制功能，將這兩 種優(yōu)勢(shì)集中起來(lái)，徹底實(shí)現(xiàn)了對(duì)全部家用電器的信息化管理。本發(fā)明 將目前多數(shù)時(shí)間閑置的家用計(jì)算機(jī)利用起來(lái)?yè)?dān)當(dāng)家電管理中心的角 色，最簡(jiǎn)單的方式是通過(guò)電源管理的方式管理各個(gè)不同家電，也可以 通過(guò)電腦接口硬件由計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)進(jìn)行管理，而家庭主人手 拿遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱門(mén)戶手機(jī))在異地/或本地控制全部家 電產(chǎn)品的功能執(zhí)行并隨時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。人們只需要購(gòu)買(mǎi)額外的 輔件利用原有的家電產(chǎn)品即可以較低成本輕松實(shí)現(xiàn)家庭信息化，而不 需要花大價(jià)錢(qián)重新購(gòu)買(mǎi)高價(jià)信息家電。此外本系統(tǒng)還可以通過(guò)一個(gè)智 能機(jī)器人(也可以稱作一種全新家電)實(shí)時(shí)操作家庭事件，如開(kāi)門(mén)、 打掃衛(wèi)生、將臟衣服放進(jìn)洗衣機(jī)、去儲(chǔ)物箱取配送訂貨乃至簡(jiǎn)單做飯 等等事務(wù)。這恰恰是傳統(tǒng)信息家電發(fā)展理念最難甚至是不可能實(shí)現(xiàn)的 功能?；诒景l(fā)明革命性的綜合了低成本、高性能、成熟技術(shù)、完美 開(kāi)放解決方案與最廣泛的家庭生活涵蓋，因此能夠使平常百姓家庭迅 速跨入信息化生活。


圖1為本發(fā)明所述的家電信息化管理系統(tǒng)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意
圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的同步顯示處理流程圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的觸摸屏處理流程圖4為本發(fā)明所述家電信息化管理方法的運(yùn)行流程圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖6為圖5所示系統(tǒng)的運(yùn)行流程圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，為本發(fā)明提供的家電信息化管理系統(tǒng)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 示意圖，所述的家電信息化管理系統(tǒng)包括門(mén)戶手機(jī)10 (即遠(yuǎn)程計(jì)算控 制設(shè)備的一具體實(shí)施例)、家用計(jì)算機(jī)20 (即服務(wù)器的一具體實(shí)施例)
和電視機(jī)31、冰箱32等家用電器。
其中，門(mén)戶手機(jī)IO還包括一個(gè)大的顯示屏、 一觸摸屏12和攝像 頭11，顯示屏、觸摸屏12和攝像頭11與門(mén)戶手機(jī)IO整合為一體。顯 示屏較大，可以清楚的顯示家用計(jì)算機(jī)顯示器中的顯示畫(huà)面；攝像頭 11不但可以完成傳統(tǒng)手機(jī)拍照的功能，在本發(fā)明中更重要的是釆集操 作者的人臉信息，供門(mén)戶手機(jī)IO進(jìn)行人臉識(shí)別，以確定操作者的身份。 另外，還可以包括一藍(lán)牙耳機(jī)13，用于進(jìn)行正常的通訊。
在本發(fā)明中，為了使門(mén)戶手機(jī)IO完成指令、數(shù)據(jù)等的輸入功能， 采用了觸摸屏12，門(mén)戶手機(jī)端的觸摸屏將產(chǎn)生的觸控信號(hào)直接通過(guò)手 機(jī)借助互聯(lián)網(wǎng)傳輸給家用計(jì)算機(jī)20，家用計(jì)算機(jī)20直接接收門(mén)戶手機(jī) 端的觸控信號(hào)并執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作，然后將執(zhí)行結(jié)果通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)回傳到 門(mén)戶手機(jī)10。
此外，在3G網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠時(shí)，可通過(guò)觸摸屏、手寫(xiě)板等元件在手 機(jī)端實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于電腦的實(shí)時(shí)操作。
本發(fā)明中的門(mén)戶手機(jī)IO還可以作移動(dòng)硬盤(pán)使用，需要輸出時(shí)直接 通過(guò)外地電腦輸出；利用門(mén)戶手機(jī)10通過(guò)家用計(jì)算機(jī)20觀看影片或 玩電腦游戲；調(diào)用閱覽家用計(jì)算機(jī)20的相關(guān)文件，這已是目前可以實(shí) 現(xiàn)的功能，在此不再贅述。
家用計(jì)算機(jī)20是各種不同家電的管理控制中心，也是實(shí)現(xiàn)操作者 與家電遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)聯(lián)系的紐帶。家用計(jì)算機(jī)20與一電腦接口硬件22連 接，所述電腦接口硬件22為門(mén)戶手機(jī)10和家用計(jì)算機(jī)20的聯(lián)系中介， 即電腦接口硬件22連接在互聯(lián)網(wǎng)上，門(mén)戶手機(jī)10通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、電腦 接口硬件22與家用計(jì)算機(jī)20進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在此功能中還包括系統(tǒng)
安全管理即訪問(wèn)權(quán)限的硬件保證；傳輸數(shù)據(jù)管理即傳輸數(shù)據(jù)的加 密解密；網(wǎng)關(guān)管理即起到硬件防火墻的作用。
另外，電腦接口硬件22還有著其他的功能，如
(l)主機(jī)電源管理即用于啟動(dòng)/關(guān)閉電腦電源。
10(2) 系統(tǒng)用戶管理即用戶權(quán)限等級(jí)實(shí)施。
(3) 系統(tǒng)顯示桌面設(shè)置即用于實(shí)施最低顯示配置。 在本實(shí)施例中，門(mén)戶手機(jī)10和家用計(jì)算機(jī)20是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行
數(shù)據(jù)的交換，也可以通過(guò)其他各種網(wǎng)絡(luò)，如GPRS。
家用計(jì)算機(jī)20將其顯示器21上的顯示數(shù)據(jù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)介T(mén)
戶手機(jī)中，實(shí)現(xiàn)同步顯示。鑒于目前手機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送帶寬的限制， 很可能無(wú)法將臺(tái)式機(jī)全部顯示數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)端，能夠最好，如果不 能，則采取穩(wěn)定特征抽取策略。具體實(shí)現(xiàn)手段是，針對(duì)各不同應(yīng)用程 序運(yùn)行特點(diǎn)，首先設(shè)定不同功能熱鍵(用于替代鍵盤(pán)功能組和鍵)，包 括位置信息和內(nèi)容信息，并將這些數(shù)據(jù)預(yù)存到手機(jī)中，同步顯示的處
理流程如圖2所示；首先，在電腦端將程序界面最大化，截取第一幅
圖像，進(jìn)行功能鍵的識(shí)別，包括位置和內(nèi)容信息，而后利用線性插值
法降低分辨率到640X480，將識(shí)別出來(lái)的位置和內(nèi)容信息及降低了分 辨率的畫(huà)面數(shù)據(jù)發(fā)送到手機(jī)端，手機(jī)端接收上述數(shù)據(jù)，顯示畫(huà)面，并 進(jìn)行功能鍵的判斷，調(diào)用相應(yīng)功能鍵的外形顯示在畫(huà)面的相應(yīng)位置上。 通過(guò)上述步驟，最終在手機(jī)端顯示的畫(huà)面與電腦端顯示器中的畫(huà)面相 同，并保持同步。
操作者可以使用觸摸屏對(duì)手機(jī)中顯示的畫(huà)面進(jìn)行操作(此時(shí)雖然 是在對(duì)手機(jī)顯示屏操作，但實(shí)質(zhì)上是對(duì)遠(yuǎn)程家用計(jì)算機(jī)的操作)，利用 觸摸屏輸入的內(nèi)容以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的方式傳輸?shù)诫娔X端，電腦端按照該內(nèi) 容進(jìn)行相應(yīng)的操作，此時(shí)，如果顯示圖象有變化時(shí)，電腦端截取第二 幅圖像，并與前一幅圖像進(jìn)行對(duì)比，識(shí)別出變化區(qū)域的內(nèi)容，再次利 用線性插值法降低分辨率到640X480，而后再將該變化畫(huà)面和/或?qū)?yīng) 變化的功能鍵發(fā)送到手機(jī)端。如此循環(huán)下去，便可實(shí)現(xiàn)電腦端與手機(jī) 端的同步顯示。
對(duì)應(yīng)于觸摸屏的操作，處理流程如圖3所示，在手機(jī)端，利用觸 摸屏產(chǎn)生的信號(hào)，包括位置、內(nèi)容數(shù)據(jù)，發(fā)到電腦端，在電腦端，對(duì) 位置信號(hào)及分辨率進(jìn)行恢復(fù)，并識(shí)別所述的位置信號(hào)及內(nèi)容信號(hào)，調(diào) 用相應(yīng)的功能程序執(zhí)行相應(yīng)的功能，并將運(yùn)算結(jié)果發(fā)送到手機(jī)端進(jìn)行 顯示或存儲(chǔ)。由于在本發(fā)明中，電腦端與手機(jī)端同步顯示，對(duì)手機(jī)端觸摸屏的 操作被實(shí)時(shí)發(fā)送給電腦端，電腦端產(chǎn)生的操作結(jié)果也實(shí)時(shí)地發(fā)送到手 機(jī)端，并且，將需要運(yùn)算的部分發(fā)送給電腦端，由電腦來(lái)完成，手機(jī) 只負(fù)責(zé)接收、顯示、傳輸操作者的指令及相應(yīng)數(shù)據(jù)等，這樣，本發(fā)明 將手機(jī)強(qiáng)大的通訊能力和臺(tái)式電腦的運(yùn)算能力結(jié)合起來(lái)，通過(guò)手機(jī)便 可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)算、控制功能。在本實(shí)施例中，家用計(jì)算機(jī)20通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)與電視機(jī)31、冰箱32等家用電器連接通訊。由于目前的大部分家用電器不具有信息化 的功能，所以，需要為每一個(gè)家用電器搭配一個(gè)接口，如與冰箱32連 接的冰箱接口硬件302，與電視機(jī)31連接的電視接口硬件301，所有 這些接口硬件通過(guò)無(wú)線路由器33與家用計(jì)算機(jī)20連接，形成一內(nèi)部 網(wǎng)絡(luò)一一無(wú)線局域網(wǎng)。所述接口硬件302、 301等具有對(duì)與其連接的家電的電源管理和無(wú) 線局域網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，具體實(shí)現(xiàn)方案，按功能復(fù)雜程度分成三 種接口第一種，帶存儲(chǔ)器的嵌入式微處理器、適應(yīng)各專(zhuān)門(mén)家電功能 所需的擴(kuò)展外設(shè)和無(wú)線通訊模塊；第二種，包括含可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器的控 制功能運(yùn)行模塊和無(wú)線通訊模塊；第三種，只包括電源開(kāi)關(guān)模塊和無(wú) 線通訊模塊，上述三種接口具體的軟、硬件設(shè)計(jì)方案，是本領(lǐng)域技術(shù) 人員的基本技能，因此在此不再贅述。如圖4所示，為本發(fā)明所述家電信息化管理方法的運(yùn)行流程圖， 在手機(jī)端，門(mén)戶手機(jī)啟動(dòng)聯(lián)機(jī)程序，首先進(jìn)行身份驗(yàn)證，即人臉識(shí)別， 也可以包括指紋識(shí)別，身份驗(yàn)證通過(guò)后，進(jìn)行密碼確認(rèn)，如果操作者 輸入的密碼口令正確，則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向家用計(jì)算機(jī)發(fā)送連接請(qǐng)求，電腦 端接到該連接請(qǐng)求后，通過(guò)電腦接口硬件的硬件加密鎖解密后啟動(dòng)主 機(jī)電源，設(shè)定工作環(huán)境，包括分辨率設(shè)置和用戶管理設(shè)置，所有的安 全事項(xiàng)完畢后，啟動(dòng)主機(jī)端程序和家電管理主程序。執(zhí)行主機(jī)端程序，進(jìn)行顯示特征抽取，主機(jī)執(zhí)行操作，并對(duì)要傳 輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密，而后將這些加密后的數(shù)據(jù)發(fā)送給手機(jī)，在手機(jī)端 接收該數(shù)據(jù)，解密、顯示。當(dāng)通過(guò)觸摸屏進(jìn)行操控后，將操控信號(hào)發(fā) 送給電腦端，主機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的操作，再加密、傳輸，由此形成一數(shù)據(jù)傳輸?shù)难h(huán)。執(zhí)行家電管理主程序，將接收到的數(shù)據(jù)或指令通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)發(fā) 送給相應(yīng)電家的接口硬件，由所述接口硬件啟動(dòng)對(duì)應(yīng)家電的電源，并 向其輸出相應(yīng)的指令或數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)家電按照指令或數(shù)據(jù)內(nèi)容執(zhí)行相應(yīng) 的操作，最后，將相應(yīng)的狀態(tài)發(fā)送給接口硬件，再通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)發(fā) 送給家用計(jì)算機(jī)，由家用計(jì)算機(jī)通過(guò)主機(jī)端程序?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)端。在本發(fā)明中，采取了多種安全策略，首先是所有傳輸?shù)奈募用埽?加密算法和方式可以采用公知技術(shù)，因此，在此不再贅述。其次是進(jìn)門(mén)的控制，也就是說(shuō)，對(duì)家用電器的控制并不是每個(gè)操 作者都能實(shí)行的，對(duì)于本發(fā)明所述系統(tǒng)的使用需要足夠高的權(quán)限，在 本實(shí)施例中采用人臉識(shí)別或指紋識(shí)別再加密碼門(mén)鎖的控制策略，禁止 非知情人進(jìn)門(mén)。再有就是進(jìn)門(mén)后操作層次的控制，即在電腦接口硬件中增設(shè) windows系統(tǒng)操作口令門(mén)鎖，非知情者禁止對(duì)電腦硬盤(pán)的操作，或者是 只讀控制。具體包含以下內(nèi)容a. 桌面功能程序使用權(quán)認(rèn)定；b. 系統(tǒng)程序使用權(quán)認(rèn)定(只讀功能)c. 對(duì)主機(jī)硬盤(pán)操作使用權(quán)認(rèn)定。在本發(fā)明中，所述的遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備即門(mén)戶手機(jī)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)首先，成本低。門(mén)戶手機(jī)強(qiáng)調(diào)的功能是高速通訊，而這點(diǎn)依賴通 訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。對(duì)于手機(jī)本身而言，要求具備的功能只需要現(xiàn)代流行手 機(jī)的普通功能，如短訊，通訊錄，MP4播放，和弦，照相等。至于 主芯片的運(yùn)算能力當(dāng)前市場(chǎng)幾百元手機(jī)的芯片已經(jīng)足夠。其次，性能高。由于依托了臺(tái)式電腦的大部分運(yùn)算功能，因此門(mén) 戶手機(jī)表現(xiàn)出來(lái)的性能即使是現(xiàn)有市場(chǎng)最高級(jí)性能的手機(jī)都難以望其 項(xiàng)背。再有，具有新的功能。遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備可以進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用或運(yùn) 算，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭各種電器的實(shí)時(shí)分布式管理。本發(fā)明中所述家用服務(wù)器不似原有家用電腦主要作為文檔編輯、上網(wǎng)媒介、游戲娛樂(lè)工具存在，而且絕大部分時(shí)間處于閑置狀態(tài)。在 本發(fā)明所述系統(tǒng)使用后有必要提高家用電腦配置到低級(jí)服務(wù)器程度， 這首先開(kāi)拓了一個(gè)全新的服務(wù)器應(yīng)用市場(chǎng)，更將家用電腦這種大部分 時(shí)間閑置設(shè)備變成現(xiàn)代生活中的必需品，從而極大改善人類(lèi)的家庭生活質(zhì)量。本發(fā)明中的家電在實(shí)現(xiàn)信息化時(shí)，成本低，如已購(gòu)買(mǎi)非信息化家 電，則只需增加一套接口硬件，即可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)高成本信息家電具有的 全部功能，而這一接口硬件成本非常有限。并且，該接口硬件為通用 型加功能擴(kuò)展模式，因此，現(xiàn)有任何功能家電產(chǎn)品都可以通過(guò)本發(fā)明 實(shí)現(xiàn)信息化，并且，可以通過(guò)隨身攜帶的門(mén)戶手機(jī)對(duì)家電狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn) 程控制，從技術(shù)上保證對(duì)全部家電的實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)干預(yù)。對(duì)于非信息化家電的控制管理以冰箱為例，其家電端的結(jié)構(gòu)如圖5所示，運(yùn)行流程如圖6所示。家用計(jì)算機(jī)20通過(guò)無(wú)線路由器33與冰箱家電接口硬件302進(jìn)行 無(wú)線通訊。其中，冰箱家電接口硬件302包括帶內(nèi)存的嵌入式微處理 器3021，無(wú)線通訊模塊3022， 一個(gè)掃描器3023、狀態(tài)采集、控制適配 器3024和觸摸屏3025。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)冰箱的信息化管理，首先，需要做存儲(chǔ)食品的準(zhǔn)備工 作，如將經(jīng)過(guò)一個(gè)保鮮包裝機(jī)的包裝處理，貼上與超市通用的質(zhì)量 編碼。如果該食品是從超市購(gòu)回的，通過(guò)掃描器3023直接掃碼即可。 掃描器可以是手持式的，用于掃碼，以對(duì)食品進(jìn)行識(shí)別。如果食品沒(méi) 有進(jìn)行包裝，則直接從觸摸屏3025手寫(xiě)錄入或從菜單選擇，包括食品 的生熟狀態(tài)、已儲(chǔ)存天數(shù)、備注信息(對(duì)食品的特殊要求)等，也可 以直接輸入保質(zhì)期限。冰箱家電接口硬件302將對(duì)應(yīng)信息通過(guò)無(wú)線通訊模塊3022經(jīng)無(wú)線 路由器33傳送給家用計(jì)算機(jī)20。家用計(jì)算機(jī)20根據(jù)食品名稱調(diào)用網(wǎng)上專(zhuān)用食品數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)冰箱 所在地理位置、季節(jié)區(qū)別、氣候特征、生熟狀態(tài)、包裝情況給出保質(zhì) 期限。然后根據(jù)保存期限的長(zhǎng)短給出儲(chǔ)藏位置建議，如是放在冷藏室、 保鮮室還是冷凍室，并將該建議發(fā)回給冰箱家電接口硬件302，經(jīng)微處14理器3021處理后顯示在觸摸屏上進(jìn)行提示，操作者(例如智機(jī)器人)根據(jù)觸摸屏的提示將食品放入冰箱對(duì)應(yīng)儲(chǔ)藏室。冰箱門(mén)關(guān)閉后，接口硬件根據(jù)家用計(jì)算機(jī)提供指令選擇強(qiáng)力制冷 或正常運(yùn)行。并在運(yùn)行對(duì)應(yīng)時(shí)間后，切換工作狀態(tài)至節(jié)能狀態(tài)。此時(shí)也可由狀態(tài)采集、控制適配器3024對(duì)冰箱的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，以便 在發(fā)生故障時(shí)通知廠商與操控者。同時(shí)，將該儲(chǔ)藏信息發(fā)給家用計(jì)算 機(jī)20，家用計(jì)算機(jī)20將放入食品登記入庫(kù)，隨后進(jìn)入保質(zhì)期管理。平時(shí)觸摸屏上顯示有全部?jī)?chǔ)存食品列表(可將保質(zhì)期臨近食品靠 前突出顯示)。開(kāi)冰箱取食品時(shí)，單取自己所需食品或根據(jù)列表取用保 質(zhì)期臨近食品。食品取出時(shí)經(jīng)掃描器3023掃碼通知家用計(jì)算機(jī)20調(diào) 整庫(kù)存。同時(shí)家用計(jì)算機(jī)20根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)資源，并通過(guò)觸摸屏3025 顯示對(duì)應(yīng)食品的營(yíng)養(yǎng)要點(diǎn)與不同菜譜烹調(diào)方法。如果需要，主人可以 直接通過(guò)觸摸屏操作選擇適合的菜譜與烹飪方法，通過(guò)家用計(jì)算機(jī)20 發(fā)到廚房單獨(dú)顯示器顯示。系統(tǒng)初次啟動(dòng)時(shí)會(huì)有主人的一個(gè)庫(kù)存基礎(chǔ)設(shè)定，此后家用計(jì)算機(jī) 會(huì)根據(jù)操作歷史與季節(jié)各種因素生成合理庫(kù)存數(shù)據(jù)以及食品品種。當(dāng) 庫(kù)存低于某一數(shù)值時(shí)，自動(dòng)向關(guān)聯(lián)銷(xiāo)售網(wǎng)點(diǎn)發(fā)出訂貨請(qǐng)求。當(dāng)相關(guān)食 品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，家用計(jì)算機(jī)也會(huì)同時(shí)通知主人與銷(xiāo)售商進(jìn)行更換。通過(guò)該實(shí)施例可以看出，通過(guò)家用計(jì)算機(jī)，對(duì)家電進(jìn)行控制，完全可以實(shí)現(xiàn)家庭的自動(dòng)化、信息化甚至無(wú)人化家務(wù)處理，并且，通過(guò)家電接口硬件，即使功能很簡(jiǎn)單的非信息化家電也可以實(shí)現(xiàn)，從而提高了現(xiàn)有家電的利用率。對(duì)于本發(fā)明所述系統(tǒng)的一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)施例如下所述主人因公出差，臨行前通過(guò)門(mén)戶手機(jī)發(fā)出指令將家電置于休眠狀 態(tài)(窗簾關(guān)閉，日用電器斷電，電腦休眠，冰箱工作于省電狀態(tài))。冰 箱將短期易變質(zhì)庫(kù)存通過(guò)報(bào)表顯示于門(mén)戶手機(jī)通知主人處理。處理完 畢主人出行。本來(lái)預(yù)計(jì)出差一個(gè)月，突然接到公司通知提前返回，主人預(yù)訂好 返程機(jī)票當(dāng)晚八點(diǎn)半抵京。候機(jī)時(shí)啟動(dòng)門(mén)戶手機(jī)家電管理系統(tǒng)，通知 電腦主人約在九點(diǎn)到家。首先電腦設(shè)定八點(diǎn)控制智能機(jī)器人開(kāi)窗進(jìn)行室內(nèi)通風(fēng)，并操縱吸塵器進(jìn)行室內(nèi)清潔，八點(diǎn)五十將窗戶關(guān)閉，空調(diào) 系統(tǒng)啟動(dòng)調(diào)節(jié)室溫到25°C。冰箱提示可樂(lè)剩1聽(tīng)、啤酒、速凍餃庫(kù)存
為o，詢問(wèn)是否訂貨。主人確認(rèn)發(fā)出訂貨，并指示智能機(jī)器人事后從儲(chǔ)
物箱取出配送的可樂(lè)與啤酒，經(jīng)過(guò)自動(dòng)掃描系統(tǒng)送進(jìn)冰箱。主人査看 電視節(jié)目預(yù)告顯示八點(diǎn)直播主人最?lèi)?ài)看的世界杯足球賽半決賽，主人 設(shè)定預(yù)錄，電視機(jī)準(zhǔn)時(shí)將對(duì)應(yīng)節(jié)目?jī)?chǔ)存進(jìn)暫存硬盤(pán)。訂餐系統(tǒng)提醒主 人是否訂餐，主人選擇了幾樣可口飯菜，并要求九點(diǎn)半送到家，訂餐
信息自動(dòng)發(fā)到預(yù)存24小時(shí)餐館業(yè)務(wù)受理手機(jī)。
主人乘坐出租車(chē)上四環(huán)遇到交通事故堵車(chē)半小時(shí)，眼看送餐時(shí)間 即將到來(lái)，主人通過(guò)門(mén)戶手機(jī)通知冰箱餐飲管理系統(tǒng)九點(diǎn)五十送到， 系統(tǒng)通知餐館。人到樓下下出租車(chē)，通過(guò)門(mén)戶手機(jī)發(fā)出指令房屋燈光 自動(dòng)開(kāi)啟，并準(zhǔn)備洗澡水，浴缸自動(dòng)開(kāi)啟溫度適中的熱水閥門(mén)。主人 進(jìn)門(mén)放下行李。從衣柜取出洗澡衣服進(jìn)入衛(wèi)生間，浴缸水剛好放滿， 閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉。主人洗澡完畢來(lái)到客廳，門(mén)鈴響起，所訂晚餐送到。 主人一邊享用可口晚餐， 一邊觀賞世界杯半決賽。
最后所應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而非限制，盡 管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的修 改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1. 一種家電信息化管理系統(tǒng)，其特征在于，包括遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備、服務(wù)器和至少一個(gè)家用電器；所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所述服務(wù)器與所述至少一個(gè)家用電器通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；其中，所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備作為遠(yuǎn)程操作終端，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述服務(wù)器的各種操作，所述服務(wù)器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述至少一個(gè)家用電器的控制管理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的家電信息化管理系統(tǒng)，其特征在于，還 包括電腦接口硬件，其與所述服務(wù)器連接，用于作為所述遠(yuǎn)程計(jì)算控 制設(shè)備和所述服務(wù)器的聯(lián)系中介。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家電信息化管理系統(tǒng)，其特征在于，還 包括家電接口硬件，分別與所述家用電器和所述服務(wù)器連接，至少用 于實(shí)現(xiàn)所述家用電器的電源管理和內(nèi)部網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸；所述家電接口硬 件包括微處理器、適應(yīng)各專(zhuān)門(mén)家電功能所需的擴(kuò)展外設(shè)和通訊模塊； 或者包括含可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器的控制功能運(yùn)行模塊和通訊模塊；或者包括 電源開(kāi)關(guān)模塊和通訊模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的家電信息化管理系統(tǒng)，其特征在于，還 包括智能機(jī)器人，用于接收服務(wù)器的指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述家用電器的具 體操作以及部分家務(wù)處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家電信息化管理系統(tǒng)，其特征在于，所 述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備包括移動(dòng)通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通訊及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換； 中央處理單元，用于管理和控制所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備和所述服 務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換及所述移動(dòng)通訊模塊的運(yùn)算功能； 觸摸屏，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述服務(wù)器的操作；顯示屏，用于與所述服務(wù)器的顯示裝置進(jìn)行同步顯示；和存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
6. —種家電信息化管理方法，其特征在于，包括以下步驟-步驟1:遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備與服務(wù)器進(jìn)行通信連接，所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備與所述服務(wù)器同步顯示；步驟2:通過(guò)所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備向所述服務(wù)器發(fā)送信息，所 述服務(wù)器接收該信息，并進(jìn)行解析；步驟3:所述服務(wù)器按照解析出的指令及功能內(nèi)容控制管理相應(yīng) 的家用電器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的家電信息化管理方法，其特征在于，在所述步驟3之后還包括步驟4，艮P:步驟4:所述家用電器將其狀態(tài)發(fā)送給所述服務(wù)器，由所述服務(wù) 器存儲(chǔ)、處理或發(fā)送給所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的家電信息化管理方法，其特征在于，所述步驟1中遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備與服務(wù)器進(jìn)行通信連接的過(guò)程如下步驟ll:所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備接受操作者的起動(dòng)指令，并對(duì)操作者進(jìn)行安全驗(yàn)證；步驟12:如果安全驗(yàn)證通過(guò)，則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向所述服務(wù)器發(fā)送連接請(qǐng)求；步驟13:所述服務(wù)器接收到所述連接請(qǐng)求后起動(dòng)，并將顯示器的顯示畫(huà)面發(fā)送給所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備；步驟14:所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備接收該顯示畫(huà)面數(shù)據(jù)，并與所述 服務(wù)器同步顯示。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的家電信息化管理方法，其特征在于，步驟11中所述的安全驗(yàn)證包括身份驗(yàn)證和/或密碼確認(rèn)，所述的身份驗(yàn)證 包括人臉識(shí)別和/或指紋識(shí)別。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的家電信息化管理方法，其特征在于， 步驟13中，所述服務(wù)器起動(dòng)之前，確認(rèn)所述操作者的身份及操作權(quán)限。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的家電信息化管理方法，其特征在于，所述步驟13中，在將顯示器的顯示畫(huà)面發(fā)送給所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備之前還包括步驟15，艮P:步驟15:對(duì)服務(wù)器顯示器的顯示畫(huà)面進(jìn)行特征抽取，將該顯示畫(huà) 面中的功能鍵的位置及內(nèi)容信息發(fā)送給所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備，然后 通過(guò)線性插值運(yùn)算，降低畫(huà)面的分辨率，以使所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備 的顯示屏可以正常顯示。
12. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的家電信息化管理方法，其特征在于，步驟2具體包括以下步驟步驟21:所述操作者通過(guò)所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備的觸摸屏對(duì)顯示 屏上所顯示的與服務(wù)器同步的畫(huà)面進(jìn)行操作；步驟22:所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備將所述觸摸屏的觸控信號(hào)發(fā)送給 所述服務(wù)器；步驟23:所述服務(wù)器接收并解析該觸控信號(hào)，然后根據(jù)指令進(jìn)行 相關(guān)運(yùn)算或控制。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種家電信息化管理系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備、服務(wù)器和至少一個(gè)家用電器；所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所述服務(wù)器與所述至少一個(gè)家用電器通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；其中，所述遠(yuǎn)程計(jì)算控制設(shè)備作為遠(yuǎn)程操作終端，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述服務(wù)器的各種操作，所述服務(wù)器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述至少一個(gè)家用電器的控制管理。本發(fā)明充分利用了目前移動(dòng)通訊終端強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸功能和臺(tái)式電腦超強(qiáng)的運(yùn)算與邏輯控制功能，將這兩種優(yōu)勢(shì)集中起來(lái)，同時(shí)結(jié)合智能機(jī)器人的移動(dòng)行為執(zhí)行功能，徹底實(shí)現(xiàn)了家用電器的信息化管理，另外也實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩種動(dòng)、靜態(tài)家庭事務(wù)的實(shí)時(shí)管理干預(yù)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101504542SQ20081000645
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者馮光道, 顯 張, 東 王 申請(qǐng)人:馮光道