一种智能家居的平板智能控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及智能家居控制技术领域，尤其涉及一种智能家居的平板智能控制装置及方法的改进。


背景技术：

2.现有技术中，智能家居(smart home，home automation)是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施进行集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
3.但是现有智能家居系统的控制系统的功能呈现出“碎片化”，它是由多个独立功能的设备组成，组合在一起形成的系统，不论是使用还是体验，都很难让消费者一次性全盘吸收，一次性全面理解，就更难一次性直接购买，因而智能家居落地首先要解决的就是体验的“碎片化”问题。
4.因此，智能家居行业需要一个更能被消费者接受和理解的控制系统，而且此系统要能够在尽量不改变用户习惯的基础上进行拓展，使消费者能体验到很好的使用体验，同时，控制系统能够满足在家庭、酒店、汽车、会议、办公、教育等多场景地使用。
5.目前可能作为智能控制中心的手机、电视、智能音箱等，均不能很好地提供便捷的控制方式和交互手段。同时，智能家居简单化、傻瓜化、标准化、套餐化，是智能家居普及大众的重要策略之一，因此智能控制中心须具有更简单的交互方式和标准化的通信协议。
6.传统的控制中心如手机等，由于自身的固有缺陷，如：隐私性，私有性等，并不适合作为家庭的控制中心，也不适合集成更多的功能在以手机作为的控制中心上。除了智能家居场景外，多种场景包含酒店场景，办公场景，教育场景，会议场景，汽车场景等等，目前均无一个被用户所广泛接受的控制中心方案。手机等作为控制中心的解决方案并不能很好地解决以上场景的应用。用户往往需要浪费大量时间在将私人的手机接入到公共的系统中，而手机会被使用者带离智能家居的现场，导致其他的使用者重新接入，体验性较差。
7.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

8.本实用新型的主要目的在于提供一种智能家居的平板智能控制系统及方法，旨在解决现有技术中现有的智能家居控制系统无法适应多个场景且使用不方便的问题，形成移动式大屏幕控制中心，满足市场的应用需求。
9.为实现上述目的，本实用新型提供一种智能家居的平板智能控制系统，其中，包括：
10.核心控制主板，用于接收指令和发送指令，以控制各个模块执行对应的功能；
11.触控面板，用于供用户进行触控操作和显示互动；
12.能耗管理模块，用于对能量进行管控；
13.云端服务器，用于对用户的数据进行存储和处理；
14.音响模块，用于对用户提供语音和进行音乐播放；
15.网络通信模块，用于接入互联网，并将信息与所述云端服务器进行交互；
16.所述触控面板采用13英寸到18英寸显示屏范围的显示屏。
17.所述的智能家居的平板智能控制系统，其中，还包括：语音采集模块，用于采集用户的语音指令，并将所述语音指令发送给所述核心控制主板。
18.所述的智能家居的平板智能控制系统，其中，所述触控面板的显示屏范围为17英寸。
19.任一所述的智能家居的平板智能控制系统，其中，所述核心控制主板通过有线方式分别与所述触控面板、所述能耗管理模块、所述语音采集模块、所述音响模块、所述网络通信模块进行通信，用于和各个模块进行交互通信，下达命令。
20.所述的智能家居的平板智能控制系统，其中，所述触控面板设置在一外壳内，并在所述外壳内设置电源与控制主板所在的电路板对角布置。
21.所述的智能家居的平板智能控制系统，其中，所述云端服务器分析所述核心控制主板上传的用户语音信息，获取用户语音信息的含义，将所述含义对应的控制指令发送到对应的模块，以完成用户的语音控制需求。
22.所述的智能家居的平板智能控制系统，其中，所述音响模块采用杜比多声道系统。
23.所述的智能家居的平板智能控制系统，其中，所述网络通信模块通过wi
‑
fi、蓝牙、zigbee和移动蜂窝网络中的任意一种与所述核心控制主板进行通信连接。
24.一种实现任一所述的智能家居的平板智能控制实现方法，其中，包括以下步骤：
25.a、核心控制主板接受指令和发送指令，控制各个模块执行对应的功能；
26.b、与云端服务器通讯连接，实现wifi协议通讯设备与zigbee协议通信设备的管理；
27.c、通过核心控制主板对红外协议通信设备和蓝牙协议通信设备直接实现通讯控制。
28.所述的智能家居的平板智能控制实现方法，其中，所述步骤a还包括：用户指令通过语音采集模块实现采集，并由所述核心控制主板转化为控制设备命令。
29.本实用新型所提供的一种智能家居的平板智能控制系统及方法，由于采用了移动式大屏幕显示设备作为控制中心，通过移动可触屏的实现方式，通过运行开放系统平台，可以针对不同的应用场景实现各种应用程序的安装，并专门用于智能家居的操控，以实现各种场景、各种需求下对全屋家电的控制，满足了用户各个方面的需求，实现了对智能家居设备的智能化控制。
附图说明
30.图1是本实用新型智能家居的平板智能控制系统及方法对家电控制的通信方式及交互方式原理示意图。
31.图2为本实用新型所述智能家居的平板智能控制系统及方法中与云端服务器对接的流程示意图。
32.图3为本实用新型所述智能家居的平板智能控制系统及方法中具体场景下的命令
执行过程示意图。
33.图4为本实用新型所述智能家居的平板智能控制系统及方法的较佳原理示意图。
34.图5为本实用新型所述智能家居的平板智能控制系统设备的立体示意图。
35.图6为本实用新型所述智能家居的平板智能控制系统设备的爆炸示意图。
具体实施方式
36.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
37.现代人居智能控制系统或家庭控制系统或家庭智能终端(简称：控制系统)以家庭常见电子设备形式为承载平台，应用多种先进技术，包括：高清音视频技术、无线网络通信技术、互联网快速接入技术、异构网络通信技术、人工智能技术、智能语音识别技术、恒温制冷技术、能耗管理技术、无线能量传输技术等，兼容多种主流通信方式，将移动化控制和固定式控制相结合，涵盖从5英寸显示终端到24英寸显示终端的多场景交互，形成智控中心的全新控制模式。通过系统集成创新与控制模式创新，基于自主研发的通信协议标准所构建的现代人居智能控制系统或家庭控制系统或家庭智能终端，是面向全品类生态设备互联互通及智能交互的控制系统，将引领舒适、便捷、安全、健康、节能的智能人居新体验。
38.本实用新型较佳实施例所述的智能家居的平板智能控制系统及方法较佳实施例中，具体可以采用独立的移动式17英寸触控显示平板形式来实现本实用新型控制中心设备，此款设备以可以移动式大屏显示为出发点，通过搭载17英寸触控显示屏及内置锂电池实现可移动式触控，满足已有家具的存量市场的需求。通过运行开放系统平台，可以进行各种应用程序的安装，使用范围包括办公、安防、休闲、教育、娱乐等。同时可以通过wifi或5g网络等无线传输方式实现对各智能家居电器的智能控制，根据不同场景及需求，移动式触控显示屏平板体现的控制中心设备可以搭载的屏幕范围包含18英寸到13英寸，其中17英寸为最佳解决方案。
39.本实用新型所述平板智能控制中心设备对家电控制的通信方式及交互方式如图1所示。用户通过语音命令或者触控面板对控制中心设备下达命令，所下达命令由核心控制主板进行分析，当判断所要控制家电为智能家电时，通过智控中心网络模块以wifi通信方式与云端服务器对接，如图2所示，找到同一账号下所绑定的相应的家电设备进行命令下达。
40.例如所要控制的电器设备为支持wifi协议的智能电器时，则通过3所示方式对电视下达指令；当设备完成用户所下达指令之后，通过wifi方式将所完成状态通过5所示方式上传到云端服务器，再由云端服务器通过wifi通信方式将所完成状态传输到平板控制中心设备如图2中的7所示步骤。
41.如所控设备为支持zigbee协议的设备，则通过图2中4所示步骤方式对智能网关下达指令，智能网关通过zigbee的通信方式控制设备，将控制命令传输给zigbee协议设备，以实现控制设备的状态转变。智能网关通过wifi协议将所完成状态通过6所示步骤方式上传到云端服务器，再由云端服务器通过wifi通信方式将所完成状态传输到本实用新型平板控制中心设备如7所示步骤。
42.当控制中心设备核心主板模块判断所需控制的电器为非智能电器时，如果所控制的家电为红外设备如扫地机器人，则控制中心设备通过核心控制主板将命令下达给红外通信模块，由红外通信模块将来自核心控制主板的命令转化为红外信号，以红外信号的方式控制扫地机器人等设备，如图2中所示8的步骤。
43.当控制中心设备核心主板模块判断所需控制的设备为支持蓝牙协议时，如果所控制的为手机或平板电脑，则本实用新型所述控制中心设备通过蓝牙协议与手机或平板电脑等进行通信，如图2中所示的9步骤方式。
44.如图3所示的，本实用新型所述智能家居的平板智能控制系统及方法较佳实施例中，在具体的应用场景如生活办公场景，具体的执行流程是：用户命令由触控面板输入，或者由语音麦克风端使用语音输入，由控制主板进行解析和判断，将所分析的触控命令或语音命令通过cpu分析，转化为控制设备的命令。所述控制主板首先分析用户要求的功能，找出本实用新型所述智能控制系统中对应的app，之后通过控制主板中的相应模块如wifi模块对网络进行搜索，找到对应的数据内容，之后将数据内容在触控面板上播放，实现用户教育、娱乐、电视直播、社交等功能需要。
45.如图4所示，所述智能家居的智能控制系统的较佳实施例，包括：
46.核心控制主板，用于接收指令和发送指令，以控制各个模块执行对应的功能；触控面板，用于供用户进行触控操作和显示互动；能耗管理模块，用于对能量进行管控；语音采集模块，用于采集用户的语音指令，并将所述语音指令发送给所述核心控制主板；云端服务器，用于对用户的数据进行存储和处理；音响模块，用于对用户提供语音和进行音乐播放；网络通信模块，用于接入互联网，并将信息与所述云端服务器进行交互。
47.本实用新型的所述智能家居的智能控制系统应用于智能控制中心设备，所述智能控制中心设备包括：移动式17英寸触控显示平板形式体现的控制中心设备，具体地，所述核心控制主板作为现代人居智能控制系统的各个终端产品核心控制部件，与所述各个终端产品的其他模块相连接，通过有线方式和内置于终端产品的触控面板、能耗管理模块、语音采集模块、音响模块、网络通信模块进行通信，用于将所述核心控制主板的命令和智能控制中心的各个模块进行交互通信，下达命令；并且，所述核心控制主板能够以数字存储方式通过存储将用户的输入数据进行存储，同时存储各个终端产品的操作系统等；同时所述核心控制主板与包含了无线通信功能的网络通信模块进行通信，通过wifi或5g协议与互联网进行互联，实现各个终端产品的各个模块进行交互并获得网络资源，同时所述核心控制主板中的无线通信功能能够通过网络，控制家庭内的智能家电。
48.进一步地，所述核心控制主板模块具备较高的性能，针对以独立可以移动式17英寸触控显示平板形式体现的控制中心设备及以壁挂式支持无线充电的8英寸触控显示平板形式体现的控制中心设备的其性能参数不应低于以下要求：核心处理器性能不低于arma5364位cpu处理器性能；支持4k显示；支持usb2.0及type
‑
c接口；内存不小于2g，闪存不小于32gb。
49.具体地，所述触控面板主体为一块触摸屏幕及所覆盖其上的可触控保护玻璃组成。所述触控面板以有线通信方式与所述核心控制主板进行通信，所述触控面板可以实现用户界面交互，可以预装操作系统；可以通过智慧控制软件对家庭的智能电器进行操控，从而实现对全屋家电进行控制；可以通过所述核心控制主板连接互联网进行所需应用程序下
载，实现多种应用程序在交互界面上实现；可以通过安装棋牌类游戏、微信抖音等热门应用，实现家庭的娱乐社交中心；可以通过安装教育类程序，实现家庭的青少年教育中心。表面覆盖的可触控玻璃实现保护屏幕，并且提供电容介质，实现触控面板的触控交互。
50.进一步地，所述触控面板的性能参数不应低于以下要求：各个产品根据自身需求选择屏幕的尺寸，使用温度：0至40℃；储存温度：
‑
10至50℃；操作相对湿度：10％至90％℃；对比度：450:1；亮度(流明)：300cd/m2；显示颜色：16.7百万色；反应时间：12毫秒；可视角度水平：160
°
；垂直：160
°
；分辨率：1920*1080/60hz；电源输入：ac 220v；耗电量：工作模式≤30瓦；安规认证：ccc、fcc、ce；触摸点密度：每平方英寸100000个触摸点(每平方厘米15000个触摸点)以上；触摸反应力度：反应时间小于10ms；触摸力度小于85克。
51.具体地，所述能耗管理模块针对控制中心设备的总体电能进行调节和控制，存在于所有的控制中心设备中。所述能耗管理模块用以连接能源输入端口(照明电路或内置锂电池)及各个模块。所述能耗管理模块通过分析各模块的能耗需求，进行合理的能源分配，以达到最优化的能耗管理，以最低的能耗实现设备的正常运行。
52.例如，能耗管理通过芯片和程序算法进行优化，根据各模块的功能进行适配电能分配，比如设置后台软件的深度睡眠来减少耗电，比如可以通过优化全时语音采集模块的程序，实现低功耗的全时语音待机状态，比如通过程序设计实现息屏情况下的保持全时语音待机，实现不亮屏幕也能交互。
53.具体地，所述语音采集模块以模块化设计加入现代人居智能控制系统的各个终端产品，实现以语音交互方式与用户交互，并且通过有线方式连接到控制主板，将用户语音进行采集并提交到核心控制主板。
54.进一步地，所述语音采集模块主要以拾音为主，针对以独立可以移动式17英寸触控显示平板形式体现的控制中心设备，其设计应采用阵列麦克风解决方案，采用远场语音方案。其性能参数应不低于以下数值：阵列单元，4阵元麦克风；指向性，全指向，在前后45度角有声音增强；采样率，48khz；采样深度，16位；有效频响范围，100hz
‑
10khz；输出接口，usb或模拟输出(aux)；输出声道，双声道；语音识别有限范围，5米内；灵敏度，≥50mv/pa；本机噪声级，≤30db；信噪比，≥50db。
55.具体地，所述云端服务器通过分析由所述核心控制主板进行上传到网络的语音，通过所述云端服务器分析，获得用户语音信息的含义，再将所分析语义传输到各个模块实现指令的下放，完成用户的语言控制需求。比如通过语音控制电视打开，首先用户喊“小维小维,打开电视”，所述语音采集模块通过采集用户声音，在所述核心控制主板上进行比对唤醒词“小维小维”，比对成功后，将后段语句命令通过主板上传到所述云端服务器，然后由所述云端服务器进行大数据分析和自然语言处理，找到对应的命令并下发指令到上传指令的账户的电视机上，实现电视机控制，打开电视。
56.所述语音采集模块可以提供便捷的交互模式，可以让用户不需触控，通过语音来控制现代人居智能控制系统及其所链接的智能家庭设备。同时所述云端服务器通过互联网和分析用户的使用习惯，对用户信息进行学习和记录(这是自然语言处理技术，通过用户的每次应用,采集用户的音色等声纹特征，在云端以大数据技术进行多次运算，并记录用户的声纹，通过机器学习不断优化语音识别效率，提高反应时间和语音识别率，达到更好的语音交互体验)，从而更好的为用户提供良好使用体验，实现智能化交互方式。
57.进一步地，所述云端服务器为主要信息存储和处理模块，因此，所述云端服务器应具有较为强大的计算和处理能力，其参数性能应不低于以下标准：处理器，支持cpu至少1个，cpu类型，酷睿八代i7，cpu频率3.6ghz；内存类型non
‑
ecc，内存插槽数2个，最大内存容量32g，内存大小16g/32g；网络控制器2*realtek8111h；系统支持windows10/2016、linux；内部硬盘位数3个，硬盘大小1t/2t或m.2固态盘；硬盘类型sata或ssd。
58.具体地，所述音响模块主要播放音乐供用户进行音乐享受，针对针对移动式17英寸触控显示平板形式体现的控制中心设备，采用单音箱配置，内置音响通过有线方式与核心控制主板进行交互，实现将核心控制主板中的音频信号播放给内置音响，实现音乐播放功能、闹钟功能及收音机功能。
59.进一步地，所述音响模块主要播放音乐供用户进行音乐享受，其参数应不低于如下标准：输出功率不小于5w，扬声器阻值小于4欧，使用钕铁硼磁路；支持5v供电；响应频率范围为100hz～20khz；信噪比高于85db。具体地，所述网络通信模块通过wi
‑
fi、蓝牙、zigbee和移动蜂窝网络(5g、4g)中的任意一种实现与所述核心控制主板与互联网的交互，实现信息的上传和下载，实现触控面板等模块呈现互联网功能。
60.进一步地，所述网络通信模块负责与所述核心控制主板与网络的通信，其参数不应低于如下标准：蓝牙模块天线增益5dbi，频率范围2.4ghz/5ghz，支持系统win 7/8/10或android；wifi模块支持双频，速率不低于300m；zigbee模块工作频段为2400～2450mhz，通信串口为urat，单跳传输距离为100米，自组网最大跳数15跳，最大发送速率为259kbit/s，丢包重传次数小于15次，空中延时小于10ms，发射功率4.5dbm，工作电流小于30ma，工作电压2.5～3.6v。
61.如图5和图6所示的，本实用新型所述智能家居的平板智能控制系统设备的较佳实施例示意图，其包括一外壳110，并在所述外壳110内设置有一触控面板120，并在所述外壳110与所述触控面板120之间设置有电源模块130和核心控制主板所在的电路板140，并且两者呈对角设置在所述外壳110中，这样的布置更方便于散热。另，通过接线150分别将各个接口连接到所述电路板140上，所述各个接口包括电源、数据以及声音等外接接口依照空间结构设置布置在所述外壳110的周边边缘上。
62.本实用新型中，以独立可以移动式17英寸触控显示平板形式体现的控制中心设备：此款设备以可以移动式大屏显示为出发点，通过搭载17英寸触控显示屏及内置锂电池实现可移动式触控，满足已有家具的存量市场的需求，尤其是针对学生群体的应用场景中，方便了使用者与智能家居的交互，并可以保持一定的屏幕到眼睛的距离以达到保护视力的目标。
63.本实用新型提供一种新的现代人居生活方式，以全新的交互形式，全新的终端设备，实现各种场景、各种需求下对全屋家电的控制，其中包括对联网的智能家电进行控制，以及对传统的非智能家电进行控制的功能。同时针对不同的场景需求，现代人居智能控制系统可以涵盖家居、办公、教育、酒店、会所等多种场合，可以通过语音和触控两种方式进行交互，实现电器的智能化控制，安防监控、教育娱乐、生活休闲、办公会客等需求。整个现代人居智能控制系统可以全方位提升生活品质，满足用户各个方面的需求，实现生活智能化。
64.综上所述，本实用新型提供一种智能家居的平板智能控制系统及方法中，所述系统包括：核心控制主板，用于接收指令和发送指令，以控制各个模块执行对应的功能；触控
面板，用于供用户进行触控操作和显示互动；能耗管理模块，用于对能量进行管控；语音采集模块，用于采集用户的语音指令，并将所述语音指令发送给所述核心控制主板；云端服务器，用于对用户的数据进行存储和处理；音响模块，用于对用户提供语音和进行音乐播放；网络通信模块，用于接入互联网，并将信息与所述云端服务器进行交互。本实用新型通过智能控制系统对智能家电进行控制，实现各种场景、各种需求下对全屋家电的控制，满足用户各个方面的需求，实现生活智能化。
65.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。