智能家居系统与机顶盒的对接

张　涛



智能家居系统与机顶盒的对接

张涛

吉林化工学院
张涛（1979-）性别，男，硕士研究生，讲师，研究领域为通信、自动控制。

行业曲线

2013年1月29日公布首批国家智慧城市试点名单。2013年，全国已有上百个城市宣布建设智慧城市，覆盖了东中西部地区。截止2012年年底，我国提出智慧城市建设的总数量已经达到了154个，计划投资规模超过1.1万亿元。

智慧城市主要包括智慧物流体系、智慧制造体系、智慧贸易体系、智慧能源应用体系、智慧公共服务、智慧社会管理体系、智慧交通体系、智慧健康保障体系、智慧安居服务体系、智慧文化服务体系。其中智慧安居服务体系中，主要是根据公共区、商务区、居住区的不同需求，融合应用物联网、互联网、移动通信等各种信息技术，发展社区政务、智慧家居系统、智慧楼宇管理、智慧社区服务、社区远程监控、安全管理、智慧商务办公等智慧应用系统。智慧城市的提出为有线电视网络提供了可以拓展的平台，为有线电视的发展指出了方向。

系统基本框架

系统要求为嵌入式Linux2.6以上（含）内核或Android2.3及以上版本，主芯片要求有硬编硬解码h.264的能力，并有多线程多任务处理能力，能同时支持1路编码和2路解码能力。

Mergelife智能家居及聊天系统的组成架构如图1所示。

内置了嵌入式Linux2.6内核的智能家居操作系统，包含智能家居控制信令模块、嵌入式SQLite3数据库、NAT防火墙穿越模块、P2P传输控制模块、UI呈现界面模块、授权认证模块、加密解密模块、网络传输模块、文件系统、硬件驱动程序、串口或USB通信模块等来完成各功能控制的实现。

嵌入式Linux机顶盒软件对接方案

针对Linux系统开发的智能家居和聊天（包括文字、音视频聊天）功能模块，是用标准C语言+SQLite3开发的，和广电各个厂家对接是和中间层接口对接，对接后和中间件层直接编译在一起，相当于同一个程序在执行，执行效率高，且占用内存少，无论是已经卖出的高清数字机顶盒还是将要生产的新机顶盒，大多能满足要求。

图1　智能家居及聊天系统的组成架构

Android机顶盒软件对接方案

针对android系统开发的智能家居和聊天（包括文字、音视频聊天）功能模块，是用标准C语言+SQLite3开发的，编译成静态库的形式，程序界面用Java实现，通过Java界面调用智能家居库和聊天库统一生成应用程序App，直接可以安装在各广电厂商的Android机顶盒操作系统上，此种方式优点是：对接相对简单、方便快捷，执行时和传统的电视功能互不干扰，运行效率高，且占用内存少，无论是已经卖出的高清数字机顶盒还是将要生产的新机顶盒，大多能满足要求。缺点是：机顶盒的硬件性能要求稍高。

图2　嵌入式Linux机顶盒软件架

机顶盒硬件对接方案

技术要求：

CPU：主频大于500Mhz，能够保证系统能够正常运行。操作系统：Linux 2.6及以上，安卓2.3及以上。RAM：支持中间件运行即可。ROM：能够给出20M的多余空间。外挂控制模块：TX 433Mhz，RX 315Mhz接口：网口：RJ45以太网接接口1个USB接口： USB2.0 1路RS232接口：1路HDMI：1个另外机顶盒需要保留1M左右的Flash空间，以存放Sqlite3数据库，用于保存用户对码数据及账号信息等数据。

表1　智能家居和聊天库的相关技术参数

表2　Android机顶盒智能家居和聊天库技术参数

图3　Android机顶盒软件架构

图4　外置无线控制模块方案图

现网机顶盒对接方案

目前现网高清机顶盒有很多种。对于这些机顶盒，要实现智能家居业务，硬件方面采用外置无线模块来实现控制各种外设，外置无线模块和机顶盒之间采用串口或者USB连接进行通信。对于视频监控，3716M本身自带视频硬编码，通过USB可以直接连接摄像头视频采集。

新开发android机顶盒硬件对接方案

对于新研发的安卓系统机顶盒要实现智能家居业务，硬件方面可以采用内置无线控制模块来实现控制各种外设，无线模块和主芯片直接采用RS232通信，软件方面需要安装智能家居APK应用软件，摄像头直接通过USB与机顶盒连接。

总结

智能家居系统与机顶盒的对接实现了有线电视与用户的交互，便于用户通过此系统实现家居的智能控制，如温湿度的控制，电器设备的控制，灯光的控制，网络购物，体感游戏、视频监控等。总之，智能家居系统与机顶盒的对接将会给用户带来更大的便利，将是未来智能家居系统发展的趋势之一。

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.13.023