利用无线终端对家庭环境进行监控的系统及实现方法

1.一种利用无线终端对家庭环境进行监控的系统，包括无线终端、家庭控制中心，其特征在于，所述家庭控制中心进一步包括：无线收发单元、数字信号处理单元、图像处理单元、图像采集单元和中央处理单元，
所述图像采集单元，用于采集家庭环境中的图像信号，并发送到所述图像处理单元；
所述图像处理单元，用于对图像信号进行压缩/解压缩，并发送到数字信号处理单元；
所述数字信号处理单元与所述中央处理单元及图像处理单元分别相连，在所述中央处理单元的控制下进行图像信号的编码，并将编码后的图像信号通过所述无线收发单元发送到无线终端；
所述无线终端，用于接收所述家庭控制中心发送的信号，并对所述家庭控制家庭控制中心进行控制，并在向所述家庭控制中心发送指令时接受所述家庭控制中心对其进行的身份识别。
2.如权利要求1所述利用无线终端对家庭环境进行监控的系统，其特征在于，家庭控制中心还包括：与所述中央处理单元相连的温度侦测单元、湿度侦测单元、人体运动侦测单元、家庭安全保卫单元及可视对讲门铃。
3.如权利要求1所述利用无线终端对家庭环境进行监控的系统，其特征在于，家庭控制中心还包括声音录制单元，所述声音录制单元与数字信号处理单元相连，用于监听家庭环境中的声音，并通过无线收发单元发送到无线终端。
4.如权利要求1所述利用无线终端对家庭环境进行监控的系统，其特征在于，所述图像采集单元定时拍摄、自动拍摄或在用户的控制下拍摄家庭中的图像。
5.如权利要求4所述利用无线终端对家庭环境进行监控的系统，其特征在于，所述图像采集单元拍摄家庭中的图像通过彩信或电子邮件发送到无线终端或用户。
6.如权利要求1所述利用无线终端对家庭环境进行监控的系统，其特征在于，所述无线网络包括：GSM或CDMA1X网络。
7.如权利要求1所述利用无线终端对家庭环境进行监控的系统，其特征在于，所述无线终端包括：手机、个人数字助理PDA或笔记本电脑。

技术领域\n本发明涉及家庭环境的监测及管理领域，特别涉及一种利用无线终端对家庭环境进行监控的系统及实现方法。\n背景技术\n随着科学技术的发展，网络家电逐渐进入人们的生活领域，在家庭范围内，实现信息设备、通讯设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备装置等设备互联，资源共享。人们可以在离开家庭的情况下，通过电话或互联网或移动网络等方式实现网络家电的远程控制。\n人们虽然可以对网络家电进行远端控制，但对于家庭中的一些突发情况，比如家庭中有人闯入，无法及时通知人们，也无法将闯入者的信息发送给人们，造成安全隐患。另外，当无人在家，且有重要客人拜访，且该客人没有主人联系方式时，无法与主人及时联系。\n发明内容\n本发明要解决的问题是提供一种利用无线终端对家庭环境进行监控的系统及实现方法。\n为达到上述目的，本发明提供了一种利用无线终端对家庭环境进行监控的系统，包括无线终端、家庭控制中心，所述家庭控制中心进一步包括：无线收发单元、数字信号处理单元、图像处理单元、图像采集单元和中央处理单元，\n所述图像采集单元，用于采集家庭环境中的图像信号，并发送到所述图像处理单元；\n所述图像处理单元，用于对图像信号进行压缩/解压缩，并发送到数字信号处理单元；\n所述数字信号处理单元与所述中央处理单元及图像处理单元分别相连，在所述中央处理单元的控制下进行图像信号的编码，并将编码后的图像信号通过所述无线收发单元发送到无线终端；\n所述无线终端，用于接收所述家庭控制中心发送的信号，并对所述家庭控制家庭控制中心进行控制，并在向所述家庭控制中心发送指令时接受所述家庭控制中心对其进行的身份识别。\n家庭控制中心还包括：与所述中央处理单元相连的温度侦测单元、湿度侦测单元、人体运动侦测单元、家庭安全保卫单元及可视对讲门铃。\n家庭控制中心还包括声音录制单元，所述声音录制单元与数字信号处理单元相连，用于监听家庭环境中的声音，并通过无线收发单元发送到无线终端。\n所述图像采集单元定时拍摄、自动拍摄或在用户的控制下拍摄家庭中的图像。\n所述图像采集单元拍摄家庭中的图像通过彩信或电子邮件发送到无线终端或用户。\n所述无线网络包括：GSM或CDMA1X网络。\n所述无线终端包括：手机、个人数字助理PDA或笔记本电脑。\n与现有技术相比，本发明具有以下优点：\n本发明在家庭的网络家电结构中增加了视频采集装置(摄像机)和音频采集装置(录音机)，可以定时或实时采集家庭环境中的音视频信号，并发送给用户，使用户可以了解家庭环境的状况。\n进一步，本发明将可视对讲门铃与家庭控制中心的扩展接口相连，使用户可以进行远程接听并看到拜访客人的语音及图像。\n进一步，本发明家庭控制中心的使用权可因不同应用者而个别设定，即通过在家庭控制中心设置SIM卡电话薄，对来电身份进行识别，以确保有效用户对家庭环境的监控。\n进一步，本发明的家庭控制中心可以设置多个扩展接口，以便连接多个网络家电，实现对家庭环境全方位、多功能的监控。\n进一步，本发明在无线终端内通过软件及硬件实现了身份认证、系统设置及各种操作控制界面，使用户可以方便地使用。\n附图说明\n图1是本发明基本结构图；\n图2是本发明中家庭控制中心进行用户身份识别流程图；\n图3是本发明中用户身份识别设置流程图；\n图4是本发明中用户修改密码的流程图；\n图5是本发明一具体实施例结构图；\n图6a是利用PC机进行报警号码设定流程图；\n图6b是利用短信机进行报警号码设定流程图；\n图7是利用短信控制家庭控制中心的流程图；\n图8是报警信息设置流程图；\n图9是调阅家庭控制中心拍摄的图像的流程图；\n图10是报警图像生成及传送流程图；\n图11是用户端人机界面示意图；\n图12是本发明利用无线终端对家庭环境进行监控的实现方法流程图。\n具体实施方式\n下面我们将结合附图，对本发明的最佳实施方案进行详细描述。首先要指出的是，本发明中用到的术语、字词及权利要求的含义不能仅仅限于其字面和普通的含义去理解，还包括进而与本发明的技术相符的含义和概念，这是因为我们作为发明者，要适当地给出术语的定义，以便对我们的发明进行最恰当的描述。因此，本说明和附图中给出的配置，只是本发明的首选实施方案，而不是要列举本发明的所有技术特性。我们要认识到，还有各种各样的可以取代我们方案的同等方案或修改方案。\n本发明的基本结构如图1所示，包括：包括无线终端10、家庭控制中心20；其中家庭控制中心进一步包括：无线收发单元201、数字信号处理单元202、图像处理单元203、图像采集单元204、声音录制单元205、中央处理单元206、温度侦测单元207、湿度侦测单元208、人体运动侦测单元209和扩展无线端口单元210。\n其中，图像采集单元204定时拍摄、自动拍摄或在用户的指令下拍摄家庭中的图像，并将采集到的家庭环境中的图像信号，发送到图像处理单元203；图像处理单元203对图像信号进行压缩/解压缩，并发送到数字信号处理单元202；数字信号处理单元202在中央处理单元206的控制下进行图像信号的编码，并将编码后的图像信号通过所述无线收发单元201通过彩信或电子邮件方式发送到无线终端10或其它用户设备。\n上述图像采集单元采用指令拍摄方式中，利用传送简单的短信(SMS)指令，即可遥控接收拍摄图像。所拍图像可通过多媒体信息(MMS，彩信)传送至兼容多媒体信息(MMS)功能的手机或任何电子邮箱中；采用的定时拍摄：只需预先设定拍摄时间及用户的电子邮箱地址或电话号码，家庭控制中心便会定时为用户发送现场最新情况；动作侦测自动拍摄：在监察范围内无论有何对象移动，都会被自动摄进镜头内并以多媒体信息(MMS)或电子邮件传送给用户，其中，每个多媒体信息(MMS)均可拣选及接收最多三张动作侦测图像(须视所选相片的解像度而定)。\n为了保证家庭控制中心不受外界干扰，当用户需要控制家庭控制中心，且向家庭控制中心发送指令时，需要进行用户身份识别，本实施方式中以用户的SIM卡号码作为用户身份识别信息。具体识别流程如图2所示，当家庭控制中心接到用户来电指令时，首先判断家庭控制中心的SIM卡电话薄中是否有该用户的号码，如果有记录，则自动接听，进入下一步操作；如果无记录，则拒绝接听。\n图2中所述SIM卡电话薄可以由用户预先设定，具体设定流程如图3所示，用户通过PC机与家庭控制中心连接，通过软件程序输入更改及添加号码指令，程序界面要求用户输入密码并进行密码判定，如果用户密码为假，则要求重新输入密码；如果用户密码为真，则系统控制号码设定程序进行号码设定，即在SIM卡电话薄中设置新的用户号码或更改用户号码。除了通过PC机进行用户号码的更改及添加方式外，还可以通过在家庭控制中心的无线收发单元上手动输入新号码实现。\n在设定上述电话薄中的号码后还可以更改该号码所对应的密码，流程如图4所示，一种是通过PC控制软件实现，即：首先判断输入的旧密码，如果假，则要求重新输入密码；如果真，则输入新密码，并再次确认该新密码，如果该两次输入的新密码不相同，则要求重新输入新密码，如果相同，则密码修改成功，并发送成功短信。另一种是通过短信修改，即：家庭控制中心判断接收到的短信的号码是否为电话薄中的号码，如果是真，则T30模块(家庭控制中心的接收模块)提示单片机(家庭控制中心的中央处理器)读取该短信中的信息，然后，判断该信息中的密码与旧密码是否相同，如果相同，则发送失败短信，如果不同，则进行密码修改，并发送成功短信。\n另外，图1中的家庭控制中心20还包括声音录制单元205，数字信号处理单元202相连，用于监听家庭环境中的声音，并通过无线收发单元发送到无线终端。\n上述无线网络包括：GPRS、GSM或CDMA1X等网络；所述无线终端包括：手机、个人数字助理PDA或笔记本电脑等。\n本发明在家庭中的一个实际应用例子如图5所示，家庭控制中心利用GPRS网络或CDMA1x无线收发模块通过移动通信网络连接到手机用户。在家庭控制中心设置扩展的无线端口、带红外感应的摄像头、及预留的扩展接口。通过扩展的无线端口可以连接智能家电(即网络家电，包括电视机、电冰箱、洗衣机等具有网络通信功能的电器设备)并允许用户在手机上对其进行控制；带红外感应的摄像头可以自动拍摄闯入家庭中的人的图像，并发送到用户的手机；预留的扩展端口允许用户以有线或无线形式连接家庭中的安全防护探头(火警探头及燃气探头)，并可将报警信息发送到用户手机；预留的扩展端口还可以与可视对讲门铃连接，并允许用户远程接听。\n本发明中家庭控制中心主要由基于Skyworks平台的GSM模块和以ATMEL公司AVR芯片为中央处理单元的控制部分组成。其中图像处理单元用芯片VC0558；家庭控制中心采用输入电压为10-240V的交流电压；中央处理单元Atmega64通过异步串行接口与个功能单元通信。虽然本发明中该实施例采用了具体的芯片，但并不限于此，其它具有类似功能的芯片同样可用于本发明。\n为了实现家庭控制中心的报警功能，需要对报警号码进行设定，具体流程如图6a和6b所示。其中图6a为利用PC进行报警号码设定，首先对用户输入的密码进行判定，如果该密码为假，则要求重新输入密码，如果该密码为真，则进入下级菜单，用户可以设定报警号码，当设定完成并确认后，返回设定成功信息。图6b为利用短信进行报警号码，首先对发来短信的用户的SIM卡号码与家庭控制中心SIM卡电话薄中的号码比较，如果不同，则删除该号码，如果相同，则T30模块提示单片机读取该用户信息，并进行该信息中的密码判定，如果该密码为真，则按照用户信息中的号码设定报警号码，当该报警号码设定成功后，发送设定成功短信至用户。\n本实施例中，用户可以通过短信对家庭控制中心进行控制，其流程如图7所示，当用户通过短信向家庭控制中心发送控制指令时，家庭控制中心首先判断该用户的SIM卡号码是否存在于SIM卡电话薄中，如果为假，则删除该指令，如果为真，则T30模块提示单片机读取该用户信息，然后进行用户信息中的密码判定，如果该密码为假，则发送失败短信，如果该密码真，则进行帧格式解析，发送指令至无线模块，然后，再判断该指令是否完成，如果发送成功，则发送成功短信，如果失败，发送失败短信。\n当该家庭控制中心出现异常情况，比如煤气泄露或失火，家庭控制中心将启动报警功能。其中短信报警流程如图8所示，某个网络家电触发报警信息，家庭控制中心将根据该报警信息判断报警类型，并发送到单片机进行处理，同时调用用户号码，从T30模块向该用户发送短信。\n在本实施例中用户可以随时调阅家庭控制中心拍摄的家庭环境中的图像，具体流程如图9所示，首先用户向家庭控制中心发送短信指令，家庭控制中心判断用户SIM卡号码是否存在于SIM卡电话薄中，如果为假，则删除该短信指令，如果为真，则T30模块提示单片机读取信息指令，然后进行该信息指令中的密码判定，如果为假，则发送失败短信，如果为真，则再与预定号码比较，如果不同，则发送失败短信，如果相同，则发送拍照指令至T30模块，T30模块进行拍照，单片机提出发送MMS请求，最后T30模块发送包含图像信息的MMS。\n本实施例还具有安全防护功能，即具有图像报警功能，具体流程如图10所示，当有闯入者进入家庭时，人体运动传感器被触发，发出报警信息后，单片机进行判读，并发送拍照指令至T30模块，然后T30模块拍照，单片机提出发送MMS请求，同时提取用户SIM卡号码，利用T30模块向用户发送MMS。\n本发明中无线终端软件基于JAVA开发，人机界面如图11所示，主要完成以下功能：身份认证，可以由软件或硬件完成。系统设置，用户可以设定家庭控制中心的号码。操作功能，虚拟的家电遥控器可以让用户轻松控制家中的电器；允许用户设定家中电器工作模式，如出差、工作、假日等；允许用户添加删除家电；用户可以要求控制中心发送家中图片；用户可以拨通控制中心监听家中声音；用户可以要求控制中心报告家中情况。\n本发明还提供了一种利用无线终端对家庭环境进行监控的实现方法，如图12所示，包括以下步骤：\ns101，设定家庭控制中心的身份识别信息；其中，所述家庭控制中心的身份识别信息包括：用户SIM卡号、及该SIM卡号对应的密码。\ns102，利用自动拍摄方式或指令拍摄方式采集家庭中的图像信息；所述自动拍摄方式为：\n预先设定拍摄时间、电子邮箱或电话号码；\n在设定拍摄时间进行拍摄，并将图像通过设定的电子邮箱或电话号码发送给用户；\n所述指令拍摄方式为：\n用户向家庭控制中心发送拍摄指令；\n家庭控制中心对用户进行身份识别；如果识别通过，则；\n家庭控制中心根据该拍摄指令进行拍摄，并通过设定的或用户发送的指令中的电子邮箱或电话号码发送给用户。\ns103，将所述图像信息发送到用户。\n以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。