專利名稱：家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子設(shè)備，尤其是一種家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置。
技術(shù)背景在以家庭網(wǎng)關(guān)為中心建立的家庭網(wǎng)絡(luò)中，家庭網(wǎng)關(guān)起到總控、協(xié)調(diào)所有設(shè)備的作用，并 為用戶提供統(tǒng)一、方便的管理手段。目前市場(chǎng)上類似的產(chǎn)品已經(jīng)很多，功能都不是很完善。 目前市場(chǎng)上存在的智能家庭網(wǎng)關(guān)操作平臺(tái)目前還存在一些問題。首先是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還沒有統(tǒng)一； 其次，寬帶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、接入商、增值服務(wù)商、寬帶設(shè)備與寬帶應(yīng)用軟件生產(chǎn)商、物業(yè)管理 商等一系列商家在產(chǎn)業(yè)鏈的分工協(xié)作方面的磨合還尚需時(shí)日；第三，這種網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)難以兼 容目前家庭里日益出現(xiàn)的各種新型信息家電。在使用這些家庭網(wǎng)關(guān)裝置時(shí)，若要連接到網(wǎng)絡(luò) 上，就必須配合路由器使用，這樣安裝這些裝置的時(shí)候電源的插座、線路就特別多，給家庭 生活帶來不便。并且這些產(chǎn)品在使用過程中性能還很不穩(wěn)定，特別是很多中高收入家庭對(duì)家 庭安防的需求，使用現(xiàn)有的設(shè)備組合使用，在運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行中心的融合聯(lián)動(dòng)，目前仍存在很多 的問題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的家庭網(wǎng)關(guān)的諸種缺陷，提出一種針對(duì)家庭安防的功能齊全的家庭 安全網(wǎng)關(guān)裝置。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，本說明書提供了一種家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置，包括接收無線報(bào)警 器信號(hào)的無線接收模塊、連接攝像頭輸入設(shè)備的視頻處理模塊、連接攝像頭云臺(tái)解碼器的云 臺(tái)控制模塊、路由模塊、中央處理模塊、電源模塊。其中對(duì)視頻前端進(jìn)行視頻解碼的視頻處 理模塊連接中央處理模塊；對(duì)無線報(bào)警信號(hào)進(jìn)行解碼的無線接收模塊連接中央處理模塊；云 臺(tái)控制模塊通過485總線連接攝像頭的云臺(tái)解碼器；提供網(wǎng)絡(luò)接口的路由模塊與中央處理模 塊連接；電源模塊通過電源線分別連接無線接收模塊、路由模塊、中央處理模塊、云臺(tái)控制 模塊、視頻處理模塊。路由模塊與中央處理模塊連接采用網(wǎng)絡(luò)接口在板內(nèi)連接；或釆用主機(jī)方式連接。中央處理模塊內(nèi)置看門狗電路，能夠有效保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。無線接收模塊包括接收天線、解碼芯片、跳線;解碼芯片通過通用可編程輸入輸出口(GPIO口)與中央處理模塊的GPIO 口相連。路由模塊包括有線交換部分、路由處理器、程序存儲(chǔ)器、內(nèi)存；其中路由器處理器與中 央處理模塊相連方式為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接或主機(jī)方式連接。中央處理模塊包括DSP處理器、存儲(chǔ)器、復(fù)位電路；DSP處理器直接與視頻處理模塊相 連；存儲(chǔ)器與DSP處理器、視頻處理模塊相連；復(fù)位電路與DSP處理器相連。存儲(chǔ)器包括NOR FLASH、 NAND FLASH,同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM。家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置還包括與中央處理模塊相連的復(fù)位電路、時(shí)鐘電路和按鈕。本實(shí)用新型以嵌入式DSP處理器為核心，以Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)采用 模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)模塊相互獨(dú)立、相互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了在家庭無人值守情況下由其他監(jiān)控中心 進(jìn)行高性能、高精度、高穩(wěn)定性的全天候監(jiān)管。包括八部分輸入設(shè)備、無線接收模塊、視 頻處理模塊、路由模塊、中央處理模塊、攝像頭云臺(tái)控制模塊、外接端口、電源模塊。輸入設(shè)備包括攝像頭、各類報(bào)警裝置，時(shí)鐘電路和各類按鈕；攝像頭與云臺(tái)控制模塊相 連，各類無線報(bào)警器通過天線，其信號(hào)被無線接收模塊接收；時(shí)鐘電路與中央處理模塊相連。無線接收模塊包括接收天線、解碼芯片、跳線；解碼芯片通過GPIO口與中央處理模塊的 GPI0口相連。報(bào)瞥設(shè)備接收到的信號(hào)通過設(shè)備內(nèi)的編碼器將信號(hào)編碼后由天線發(fā)出，家庭安 全網(wǎng)關(guān)內(nèi)的無線接收模通過天線接收到該信號(hào)，該模塊內(nèi)部的解碼芯片將信號(hào)解碼，并將解 碼后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒胩幚砟K，DSP通過分析，確定該信號(hào)的報(bào)警源。再通過路由部分傳 輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上，通過網(wǎng)絡(luò)將該報(bào)瞀源的報(bào)警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控控制中心，由監(jiān)控中心對(duì)該報(bào)警信 息進(jìn)行處理。視頻處理模塊主要包括A/D，換模塊；外圍的攝像裝置發(fā)送出復(fù)合視頻信號(hào)(CVBS),該 模塊將此信號(hào)接收，并通過A/D轉(zhuǎn)換芯片將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為ITU656格式的數(shù)字信號(hào)，由 DSP的接口接收數(shù)字視頻信號(hào)，再通過中央處理模塊將該信號(hào)進(jìn)行MPEG4或H. 264編碼，最 后將編碼好的視頻信號(hào)通過路由模塊發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，再通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心 將提供實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、錄像等功能。路由模塊包括有線網(wǎng)絡(luò)部分、路由器處理器、SDRAM、 FLASH,通過Tx+、 Tx-、 Rx+、 Rx-4 根網(wǎng)絡(luò)傳輸連線與中央處理模塊相連。主芯片是內(nèi)嵌有一個(gè)ARM9內(nèi)核的路由處理器，可運(yùn)行 Linux操作系統(tǒng)。路由模塊有線接口包括3個(gè)LAN 口與一個(gè)WAN 口， FLASH存儲(chǔ)器為快閃存儲(chǔ) 器，是一種非易失性存儲(chǔ)器，不會(huì)因?yàn)橥獠扛蓴_而丟失信息，用于存儲(chǔ)程序二進(jìn)制代碼，SDRAM 存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)空間。中央處理模塊包括DSP處理器、存儲(chǔ)器、復(fù)位電路；DSP處理器直接與視頻處理模塊相連；存儲(chǔ)器與DSP處理器、視頻處理模塊相連；復(fù)位電路與DSP處理器相連；中央處理模塊控制視頻處理模塊、攝像頭云臺(tái)控制模塊以及無線接收模塊的運(yùn)行。中央處理模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信 (協(xié)議解析、數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收)，視頻編碼，報(bào)警信號(hào)無線接收模塊的信號(hào)處理，云臺(tái)控制 協(xié)議的解析。攝像頭云臺(tái)控制模塊主要包括云臺(tái)解碼器，通過485接口與中央處理模塊相連；客戶端發(fā)送命令通過設(shè)備網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)到中央處理模塊的網(wǎng)絡(luò)通信部分，由中央處理模塊接收該命令，并對(duì)其進(jìn)行解析，將解析后的信號(hào)通過485接口發(fā)送相應(yīng)的控制協(xié)議的云臺(tái)解碼器，由云臺(tái) 解碼器進(jìn)行解碼，之后驅(qū)動(dòng)云臺(tái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制攝像頭方向。外接端口，實(shí)現(xiàn)與外接設(shè)備的接口，包括以太網(wǎng)口、 485接口、數(shù)字量輸入DI、數(shù)字量 輸出D0。以太網(wǎng)接口與路由模塊相連，485接口與中央處理模塊相連；通過以太網(wǎng)口都可以 實(shí)現(xiàn)與設(shè)備網(wǎng)關(guān)的連接，計(jì)算機(jī)可通過以太網(wǎng)口實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置的遠(yuǎn)程控制；通過485接口實(shí)現(xiàn) 中央處理模塊與攝像頭云臺(tái)控制模塊的連接，從而控制云臺(tái)；數(shù)字量輸入DI接口用于接收外 部的報(bào)警等電平量輸入，數(shù)字量輸出DO接口用于產(chǎn)生聲光報(bào)警輸出。本實(shí)用新型是一種集無線報(bào)警、視頻監(jiān)控、多點(diǎn)路由交換于一體，主要通過聯(lián)網(wǎng)的方式， 采用視頻監(jiān)控以及無線報(bào)繁裝置對(duì)家庭安全威脅進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)防的裝置。本實(shí)用新型的家庭 安全網(wǎng)關(guān)裝置一般用于小區(qū)家庭，方便小區(qū)管理和家庭內(nèi)的安全防范。通過網(wǎng)絡(luò)得到的無線 報(bào)警、手動(dòng)緊急求救信息通知到用戶后，用戶可以通過視頻監(jiān)控察看是否確實(shí)發(fā)生報(bào)警，這 樣可以有效防止誤報(bào)警。本實(shí)用新型的有益效果是集路由功能、視頻處理功能、無線接收功能、云臺(tái)控制功能 等多種功能于一體，設(shè)備安裝方便；采用RTP/RTCP協(xié)議進(jìn)行視頻傳輸，保證了視頻傳輸?shù)馁|(zhì) 量；采用Mpeg4標(biāo)準(zhǔn)編碼，傳輸碼流小，使傳輸占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬小；路由模塊在任何情況下， 都能保證一定的帶寬進(jìn)行視頻傳輸；支持多種云臺(tái)控制協(xié)議；可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)上網(wǎng)、視頻監(jiān)控、 煤氣泄漏報(bào)警、紅外線檢測(cè)、火災(zāi)報(bào)警、門磁等多種應(yīng)用。


圖1為家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置的模塊框圖； 圖2為家庭安全網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
參照以上各圉，提供下述實(shí)施例。通過實(shí)施例將有助于理解本實(shí)用新型，但不限制本實(shí) 用新型的內(nèi)容。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有 變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍實(shí)施例這種家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置，包括接收無線報(bào)警器信號(hào)的無線接收模塊、連接攝像 頭輸入設(shè)備的視頻處理模塊、連接攝像頭云臺(tái)解碼器的云臺(tái)控制模塊、路由模塊、中央處理 模塊、電源模塊。其中對(duì)視頻前端進(jìn)行視頻解碼的視頻處理模塊連接中央處理模塊；對(duì)無線 報(bào)警信號(hào)進(jìn)行解碼的無線接收模塊連接中央處理模塊；云臺(tái)控制模塊通過485總線連接攝像 頭的云臺(tái)解碼器；提供網(wǎng)絡(luò)接口的路由模塊與中央處理模塊連接；電源模塊通過電源線分別 連接無線接收模塊、路由模塊、中央處理模塊、云臺(tái)控制模塊、視頻處理模塊。路由模塊與中央處理模塊連接采用網(wǎng)絡(luò)接口在板內(nèi)連接；或采用主機(jī)方式連接。中央處理模塊內(nèi)置看門狗電路，能夠有效保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。無線接收模塊包括接收天線、解碼芯片、跳線;解碼芯片通過通用可編程輸入輸出口(GP10 口)與中央處理模塊的GPIO口相連。路由模塊包括有線交換部分、路由處理器、程序存儲(chǔ)器、內(nèi)存；其中路由器處理器與中 央處理模塊相連方式為標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接或主機(jī)方式連接。中央處理模塊包括DSP處理器、存儲(chǔ)器、復(fù)位電路；DSP處理器直接與視頻處理模塊相 連；存儲(chǔ)器與DSP處理器、視頻處理模塊相連；復(fù)位電路與DSP處理器相連。 存儲(chǔ)器包括NOR FLASH、 NAND FLASH,同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM。 家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置還包括與中央處理模塊相連的復(fù)位電路、時(shí)鐘電路和按鈕。 視頻處理模塊完成視頻(單路或多路)的解碼，形成數(shù)字量，送給中央處理模塊；無線接 收模塊完成無線報(bào)警信號(hào)的解碼，送給中央處理模塊；云臺(tái)控制模塊通過485總線將控制發(fā) 送給攝像頭的云臺(tái)解碼器；路由模塊負(fù)責(zé)將家庭的其他上網(wǎng)設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)，具備對(duì)外部網(wǎng) 絡(luò)的撥號(hào)、路由等功能，中央處理模塊與其連接采用網(wǎng)絡(luò)接口在板內(nèi)連接，或采用主機(jī)方式 使路由模塊與中央處理模塊連接；中央處理模塊完成對(duì)視頻的編碼、網(wǎng)絡(luò)通信、系統(tǒng)時(shí)序控 制等功能；電源模塊為無線接收模塊、路由模塊、中央處理模塊、云臺(tái)控制模塊、視頻處理 模塊等供電。中央處理模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信(協(xié)議解析、數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收)，視頻編碼，報(bào)警信號(hào)無線 接收模塊的信號(hào)處理，云臺(tái)控制協(xié)議的解析，內(nèi)置看門狗電路，能夠有效保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。電源模塊，其電源可以為220V交流電源輸入，經(jīng)降壓電路降至12V，經(jīng)過開關(guān)型電源芯 片輸出+5V、 3.3V的直流電壓，經(jīng)過線性電源芯片產(chǎn)生1.8V、 1.2V等直流電源；也可以采用 直流12V電源輸入，產(chǎn)生上述直流電源。若家庭內(nèi)部的自動(dòng)報(bào)螯系統(tǒng)(如煤氣泄漏報(bào)警，紅外線檢測(cè)，火災(zāi)報(bào)警，門磁等等)發(fā) 出報(bào)警信號(hào)；通過這些報(bào)警裝置的天線發(fā)送報(bào)警信號(hào)；由家庭內(nèi)安裝的家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置里的無線接收模塊接收到該信號(hào)；由中央處理模塊對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解析，分析是由哪種報(bào)警裝置 發(fā)出的報(bào)警信號(hào)；將解析后的信號(hào)通過路由模塊發(fā)送到小區(qū)里的設(shè)備網(wǎng)關(guān)上，設(shè)備網(wǎng)關(guān)對(duì)該 信號(hào)進(jìn)行分析之后，發(fā)送到客戶端，或者發(fā)送到小區(qū)的監(jiān)控中心；再由監(jiān)控中心的管理人員 對(duì)該安全威脅進(jìn)行處理，達(dá)到預(yù)防這些威脅的目的。攝像頭一般安裝在家門口或其他需要安全監(jiān)控的地方，通過安全網(wǎng)關(guān)和監(jiān)控設(shè)備對(duì)門口 信息進(jìn)行安全監(jiān)控，具體運(yùn)行過程如下攝像頭收集到視頻信號(hào)，該信號(hào)為模擬信號(hào)，通過 485接口該信號(hào)被發(fā)送到視頻處理模塊，視頻處理模塊將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并發(fā) 送到中央處理模塊；中央處理模塊對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解析，處理；再將信號(hào)通過路由模塊發(fā)送到 客戶端或監(jiān)控中心，由客戶端人員或監(jiān)控中心管理人員對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，達(dá)到安全防范的 目的。攝像頭底座是一個(gè)云臺(tái)，轉(zhuǎn)動(dòng)云臺(tái)可以控制攝像頭的方向，這是由客戶端或監(jiān)控中心控 制的；客戶端或監(jiān)控中心發(fā)出云臺(tái)轉(zhuǎn)向命令，通過設(shè)備網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)到中央處理模塊的阿絡(luò)通信 部分，由中央處理模塊接收該命令，并對(duì)其進(jìn)行解析，將解析后的信號(hào)通過485接口發(fā)送相 應(yīng)的控制協(xié)議的云臺(tái)解碼器，由云臺(tái)解碼器進(jìn)行解碼，之后驅(qū)動(dòng)云臺(tái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而控制攝像頭方向；這樣就可以從不同的角度監(jiān)視門口信息。
權(quán)利要求1. 一種家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置，包括接收無線報(bào)警器信號(hào)的無線接收模塊、連接攝像頭輸入設(shè)備的視頻處理模塊、連接攝像頭云臺(tái)解碼器的云臺(tái)控制模塊、路由模塊、中央處理模塊、電源模塊，其特征在于對(duì)視頻前端進(jìn)行視頻解碼的視頻處理模塊連接中央處理模塊；對(duì)無線報(bào)警信號(hào)進(jìn)行解碼的無線接收模塊連接中央處理模塊；云臺(tái)控制模塊通過485總線連接攝像頭的云臺(tái)解碼器；提供網(wǎng)絡(luò)接口的路由模塊與中央處理模塊連接；電源模塊通過電源線分別連接無線接收模塊、路由模塊、中央處理模塊、云臺(tái)控制模塊、視頻處理模塊。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于所述的路由模塊與中央處理 模塊連接采用網(wǎng)絡(luò)接口在板內(nèi)連接；或采用主機(jī)方式連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于所述的中央處理模塊內(nèi)置有 能夠有效保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的看門狗電路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于所述的無線接收模塊包括接 收天線、解碼芯片、跳線；解碼芯片通過通用可編程輸入輸出口 GPIO 口與中央處理模塊的 GPIO 口相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于所述的路由模塊包括有線交 換部分、路由處理器、程序存儲(chǔ)器、內(nèi)存；其中路由器處理器與中央處理模塊相連方式為標(biāo) 準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接或主機(jī)方式連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于所述的中央處理模塊包括 DSP處理器、存儲(chǔ)器、復(fù)位電路；DSP處理器直接與視頻處理模塊相連；存儲(chǔ)器與DSP處理 器、視頻處理模塊相連；復(fù)位電路與DSP處理器相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于所述的存儲(chǔ)器包括NOR FLASH、 NANDFLASH，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于所述的家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置還 包括與中央處理模塊相連的復(fù)位電路、時(shí)鐘電路和按鈕。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子設(shè)備，尤其是一種家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置。本實(shí)用新型的家庭安全網(wǎng)關(guān)裝置一般用于小區(qū)家庭，方便小區(qū)管理和家庭內(nèi)的安全防范，包括接收無線報(bào)警器信號(hào)的無線接收模塊、連接攝像頭輸入設(shè)備的視頻處理模塊、連接攝像頭云臺(tái)解碼器的云臺(tái)控制模塊、路由模塊、中央處理模塊、電源模塊。本實(shí)用新型是一種集無線報(bào)警、視頻監(jiān)控、多點(diǎn)路由交換于一體，主要通過聯(lián)網(wǎng)的方式，采用視頻監(jiān)控以及無線報(bào)警裝置對(duì)家庭安全威脅進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)防的裝置。
文檔編號(hào)H04L12/66GK201118632SQ20072011177
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者周建文, 捷 林, 勇 王, 浩 羅, 鄭希明 申請(qǐng)人:浙江東冠信息技術(shù)有限公司