智能液晶電視平臺(tái)的家庭云智控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

楊方珍

摘 要：當(dāng)前，家庭智能家居普遍受到了人們的青睞，對(duì)其系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開探討具有十分重要的意義。對(duì)智能液晶電視平臺(tái)的家庭云智控系統(tǒng)進(jìn)行了分析，對(duì)其系統(tǒng)框架、軟件流程的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：云智控系統(tǒng)；軟件；智能家居；遙控器

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.125

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及人工智能的迅速發(fā)展，智能家居也得到了迅猛發(fā)展，并以其能夠提升家庭居住安全性、舒適性、便利性等優(yōu)點(diǎn)，得到人們的普遍青睞。當(dāng)前，智能家居市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，如何合理設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟是當(dāng)前智能家居企業(yè)面臨的重要問題?；诖耍疚膶?duì)智能液晶電視平臺(tái)的家庭云智控系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

以TV和遙控器為平臺(tái)，配合對(duì)應(yīng)的軟件組成的一套交互系統(tǒng)，該系統(tǒng)是以遙控器為終端控制設(shè)備，通過電視機(jī)平臺(tái)及其對(duì)應(yīng)的可以訪問的配套云端服務(wù)器，對(duì)帶紅外接收頭的設(shè)備實(shí)行有效控制的操作系統(tǒng)。以智能電視和遙控器為控制中心，一個(gè)遙控器可實(shí)現(xiàn)全部家庭紅外接收設(shè)備的控制；簡(jiǎn)易操作界面、低延遲的紅外轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制可確保良好的交互體驗(yàn)；龐大的紅外數(shù)據(jù)庫后臺(tái)，可覆蓋市面上絕大多數(shù)的紅外設(shè)備。

2 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

圖1為智能液晶電視平臺(tái)的家庭云智控系統(tǒng)的框架示意圖，圖1中按照模塊分為云端服務(wù)器、TV，遙控器（云智控手柄）和紅外接收設(shè)備（機(jī)頂盒、空調(diào)、風(fēng)扇）。

整體實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單流程為：①通過遙控器發(fā)送命令到TV，由TV上傳至云端服務(wù)器；②云端服務(wù)器獲取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)下行給TV，TV解析出命令并打包相應(yīng)的紅外碼給遙控器；③遙控器發(fā)射紅外碼值控制家電。具體對(duì)應(yīng)的信號(hào)流程如圖2所示。

數(shù)據(jù)上行過程為：用戶觸發(fā)遙控器的語音按鍵，啟動(dòng)TV平臺(tái)的云智控系統(tǒng)。用戶輸入語音命令，遙控器的MIC接收到用戶的模擬語音命令傳遞給云智控SoC芯片，語音在云智控SoC芯片中進(jìn)行編碼和壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)通過SPI協(xié)議傳遞給遙控器無線模塊，再由遙控器無線模塊發(fā)送給TV無線模塊。

TV無線模塊接收到遙控器發(fā)過來的RF數(shù)據(jù)包后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓縮和解碼，得到的數(shù)據(jù)通過USB接口以PCM數(shù)據(jù)格式傳遞給電視機(jī)端的TVSoC芯片。由該模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，解析成命令，并把命令通過USB接口傳給WiFi模塊，信息在WiFi模塊中加載高頻載波后由天線發(fā)射出去，通過無線路由器連接到云端服務(wù)器。

數(shù)據(jù)下行過程為：從云端下載相應(yīng)的數(shù)據(jù)，通過WiFi模塊接收，解壓縮后通過USB接口傳給TVSoC芯片，由其處理后傳送給TV無線模塊，轉(zhuǎn)成SPI數(shù)據(jù)格式，加載2.4 GHz的載波信號(hào)，由天線發(fā)射出去。

遙控器無線模塊接收到RF信號(hào)后，解出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信號(hào)，以SPI數(shù)據(jù)格式傳給遙控器SoC芯片，由其解析出對(duì)應(yīng)的紅外信號(hào)波形，由紅外發(fā)射電路發(fā)射出紅外信號(hào)，控制對(duì)應(yīng)的紅外接收設(shè)備。

3 軟件流程設(shè)計(jì)

軟件系統(tǒng)框圖如圖3所示。

系統(tǒng)軟件應(yīng)用在設(shè)計(jì)上對(duì)UI和Service基本實(shí)現(xiàn)分離，UI交互和界面本文不詳細(xì)討論，后臺(tái)Service在開機(jī)啟動(dòng)后一直存在，同時(shí)提供了發(fā)紅外碼、獲取頻道列表等接口，以jar包的形式供其他應(yīng)用調(diào)用。Service的主要實(shí)現(xiàn)方案主要分為和服務(wù)器通信以及數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)兩大部分，在服務(wù)器上得到數(shù)據(jù)后，按照一定格式存放于本地?cái)?shù)據(jù)庫中，供云智控和其他應(yīng)用進(jìn)行調(diào)用。

云智控的主要子模塊包括Family Control Center、Family Control Center Service、Data Base Operation、Poster等部分。主要模塊工功能為：①Family Control Center（云智控的操作界面）。目前，版本支持機(jī)頂盒、風(fēng)扇、空調(diào)的設(shè)定，本說明主要以機(jī)頂盒為例進(jìn)行說明，主要包括機(jī)頂盒屬性設(shè)置（省/市/運(yùn)營商/機(jī)頂盒型號(hào)/信號(hào)源）和臺(tái)序管理（用戶手動(dòng)調(diào)整臺(tái)序）。②Family Control Center Service（云智控的后臺(tái)服務(wù)）。主要對(duì)前臺(tái)界面提供與服務(wù)器通信并獲取數(shù)據(jù)，對(duì)臺(tái)序和紅外碼進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)，對(duì)遙控器發(fā)送紅外碼。③Data Base Operation（數(shù)據(jù)庫操作）。主要提供數(shù)據(jù)庫的讀、寫、刪除操作。④Poster（服務(wù)器通信線程）。主要負(fù)責(zé)從服務(wù)器獲得省/市/運(yùn)營商/機(jī)頂盒/頻道名稱/紅外碼的數(shù)據(jù)，并傳給前臺(tái)UI。

4 結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已相當(dāng)成熟，智能家居在家庭中的應(yīng)用越來越廣泛。面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，智能家居企業(yè)要對(duì)家庭云智控系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，從而提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，吸引更多的用戶。本文提出了智能液晶電視平臺(tái)的家庭云智控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕