張　濤

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智能家居系統(tǒng)與機頂盒的對接

張濤

吉林化工學院
張濤（1979-）性別，男，碩士研究生，講師，研究領域為通信、自動控制。

行業(yè)曲線

2013年1月29日公布首批國家智慧城市試點名單。2013年，全國已有上百個城市宣布建設智慧城市，覆蓋了東中西部地區(qū)。截止2012年年底，我國提出智慧城市建設的總數(shù)量已經(jīng)達到了154個，計劃投資規(guī)模超過1.1萬億元。

智慧城市主要包括智慧物流體系、智慧制造體系、智慧貿(mào)易體系、智慧能源應用體系、智慧公共服務、智慧社會管理體系、智慧交通體系、智慧健康保障體系、智慧安居服務體系、智慧文化服務體系。其中智慧安居服務體系中，主要是根據(jù)公共區(qū)、商務區(qū)、居住區(qū)的不同需求，融合應用物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等各種信息技術，發(fā)展社區(qū)政務、智慧家居系統(tǒng)、智慧樓宇管理、智慧社區(qū)服務、社區(qū)遠程監(jiān)控、安全管理、智慧商務辦公等智慧應用系統(tǒng)。智慧城市的提出為有線電視網(wǎng)絡提供了可以拓展的平臺，為有線電視的發(fā)展指出了方向。

系統(tǒng)基本框架

系統(tǒng)要求為嵌入式Linux2.6以上（含）內(nèi)核或Android2.3及以上版本，主芯片要求有硬編硬解碼h.264的能力，并有多線程多任務處理能力，能同時支持1路編碼和2路解碼能力。

Mergelife智能家居及聊天系統(tǒng)的組成架構(gòu)如圖1所示。

內(nèi)置了嵌入式Linux2.6內(nèi)核的智能家居操作系統(tǒng)，包含智能家居控制信令模塊、嵌入式SQLite3數(shù)據(jù)庫、NAT防火墻穿越模塊、P2P傳輸控制模塊、UI呈現(xiàn)界面模塊、授權認證模塊、加密解密模塊、網(wǎng)絡傳輸模塊、文件系統(tǒng)、硬件驅(qū)動程序、串口或USB通信模塊等來完成各功能控制的實現(xiàn)。

嵌入式Linux機頂盒軟件對接方案

針對Linux系統(tǒng)開發(fā)的智能家居和聊天（包括文字、音視頻聊天）功能模塊，是用標準C語言+SQLite3開發(fā)的，和廣電各個廠家對接是和中間層接口對接，對接后和中間件層直接編譯在一起，相當于同一個程序在執(zhí)行，執(zhí)行效率高，且占用內(nèi)存少，無論是已經(jīng)賣出的高清數(shù)字機頂盒還是將要生產(chǎn)的新機頂盒，大多能滿足要求。

圖1　智能家居及聊天系統(tǒng)的組成架構(gòu)

Android機頂盒軟件對接方案

針對android系統(tǒng)開發(fā)的智能家居和聊天（包括文字、音視頻聊天）功能模塊，是用標準C語言+SQLite3開發(fā)的，編譯成靜態(tài)庫的形式，程序界面用Java實現(xiàn)，通過Java界面調(diào)用智能家居庫和聊天庫統(tǒng)一生成應用程序App，直接可以安裝在各廣電廠商的Android機頂盒操作系統(tǒng)上，此種方式優(yōu)點是：對接相對簡單、方便快捷，執(zhí)行時和傳統(tǒng)的電視功能互不干擾，運行效率高，且占用內(nèi)存少，無論是已經(jīng)賣出的高清數(shù)字機頂盒還是將要生產(chǎn)的新機頂盒，大多能滿足要求。缺點是：機頂盒的硬件性能要求稍高。

圖2　嵌入式Linux機頂盒軟件架

機頂盒硬件對接方案

技術要求：

CPU：主頻大于500Mhz，能夠保證系統(tǒng)能夠正常運行。操作系統(tǒng)：Linux 2.6及以上，安卓2.3及以上。RAM：支持中間件運行即可。ROM：能夠給出20M的多余空間。外掛控制模塊：TX 433Mhz，RX 315Mhz接口：網(wǎng)口：RJ45以太網(wǎng)接接口1個USB接口： USB2.0 1路RS232接口：1路HDMI：1個另外機頂盒需要保留1M左右的Flash空間，以存放Sqlite3數(shù)據(jù)庫，用于保存用戶對碼數(shù)據(jù)及賬號信息等數(shù)據(jù)。

表1　智能家居和聊天庫的相關技術參數(shù)

表2　Android機頂盒智能家居和聊天庫技術參數(shù)

圖3　Android機頂盒軟件架構(gòu)

圖4　外置無線控制模塊方案圖

現(xiàn)網(wǎng)機頂盒對接方案

目前現(xiàn)網(wǎng)高清機頂盒有很多種。對于這些機頂盒，要實現(xiàn)智能家居業(yè)務，硬件方面采用外置無線模塊來實現(xiàn)控制各種外設，外置無線模塊和機頂盒之間采用串口或者USB連接進行通信。對于視頻監(jiān)控，3716M本身自帶視頻硬編碼，通過USB可以直接連接攝像頭視頻采集。

新開發(fā)android機頂盒硬件對接方案

對于新研發(fā)的安卓系統(tǒng)機頂盒要實現(xiàn)智能家居業(yè)務，硬件方面可以采用內(nèi)置無線控制模塊來實現(xiàn)控制各種外設，無線模塊和主芯片直接采用RS232通信，軟件方面需要安裝智能家居APK應用軟件，攝像頭直接通過USB與機頂盒連接。

總結(jié)

智能家居系統(tǒng)與機頂盒的對接實現(xiàn)了有線電視與用戶的交互，便于用戶通過此系統(tǒng)實現(xiàn)家居的智能控制，如溫濕度的控制，電器設備的控制，燈光的控制，網(wǎng)絡購物，體感游戲、視頻監(jiān)控等。總之，智能家居系統(tǒng)與機頂盒的對接將會給用戶帶來更大的便利，將是未來智能家居系統(tǒng)發(fā)展的趨勢之一。

DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.13.023