一种网络智能门及其系统技术领域
本发明涉及一种智能门，尤其涉及一种网络智能门，并涉及包括了该网络智能门
的网络智能门系统。
背景技术
随着全球信息化进程的加快，人类社会正逐步蜕变成以智力资源为首要依托的智
能型社会。城市作为经济技术的主要载体，踏上以社会生活智能化为基本特征的发展道路，
智慧城市建设应运而生。建设智慧城市在实现城市可持续发展、引领信息技术应用、提升城
市综合竞争力等方面具有重要意义。
在智慧城市建设的大背景下，智慧社区的不断完善在很大程度上反映了智慧城市
的发展，可以说智慧社区是智慧城市的缩影。智慧社区是指充分利用物联网、云计算、移动
互联网等新一代信息技术，为居民提供一个安全、舒适、便利的生活环境，从而形成基于信
息化、智慧化管理与服务的新型管理模式的社区。随着物联网、云计算及移动互联网等新一
代信息技术在社区的应用不断发展，智慧社区也在不断发展，未来发展潜力巨大，智慧化应
用将渗透到居民生活的各个方面。智慧社区包含智慧物业管理、社区电子商务服务、智慧养
老服务、智能家居四个方面，其中智能家居是智慧社区的基本单元。
在智能家居的体系之中，首先就是门，门的智能化是智能家居中必不可少的，只有
保证了家的安全性，才能真正实现家居智能化，可以说，没有智能化就没有防盗门行业的未
来，因此，如何借助互联网性质的门载智能控制系统是非常重要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够集合防盗、智能远程开锁、环境
监测报警以及远程通信的网络智能门，并需要提供包括了该网络智能门的网络智能门系
统。
对此，本发明提供一种网络智能门，包括：
音视频采集播放模块，通过摄像头实时对图像和环境声音进行采集，进而将采集到的
音视频数据转变成电信号，然后经过压缩编码存放至交换区以实现发送和播放；
主控模块，与所述音视频采集播放模块相连接，用于实现接收和执行所述网络智能门
的控制命令；
网络传输模块，分别与所述音视频采集播放模块和主控模块相连接，将在交换区获取
到的音视频数据发送至与之联网的客户端，并且将客户端的命令和对讲的音频数据传输至
本机，进而实现系统设置以及音视频数据的播放；
人机交互模块，分别与所述网络传输模块和主控模块相连接，用于实现实时预览、文件
播放管理和系统设置；
报警模块，分别与所述音视频采集播放模块和主控模块相连接，用于实现无线报警；
远程开锁模块，与所述主控模块相连接，用于实现远程开锁。
本发明的进一步改进在于，所述音视频采集播放模块包括音视频采集单元和音频
播放单元，所述音视频采集单元中，先初始化摄像头和/或声卡，直到检测到音视频数据，则
获取一帧视频数据和/或音频数据，最后将获取的视频数据和/或音频数据经过信号转换和
压缩编码发送至所述交换区；所述音频播放单元中，先初始化声卡，直到检测到交换区中的
音视数据，则从交换区中获取音频数据已发送至声卡中实现音频播放。
本发明的进一步改进在于，所述网络传输模块中，先初始化P2P数据库，再向服务
器进行注册，直到注册成功则从交换区中获取一帧视频数据和/或音频数据；然后将获取的
视频数据和/或音频数据通过服务器提交至P2P网络以实现网络数据的发送。
本发明的进一步改进在于，所述人机交互模块中，先初始化人机交互界面和控制
按键状态，然后等待直到检测到有控制按键被按下，则通过判断控制按键的类型以分别实
现实时预览、文件播放管理和系统设置功能。
本发明的进一步改进在于，所述报警模块中，采用433M无线模块实现无线报警，当
所述报警模块的传感器触发后，通过天线发出编码数据以触发所述主控模块发出中断信
号，以通过网络发报警信息给客户端；并且在触发报警的同时启动所述音视频采集播放模
块实现视频数据的采集和保存。
本发明的进一步改进在于，所述远程开锁模块中，当接收到开锁密码时，所述主控
模块对接收到的经过加密的开锁密码进行解析，若开锁密码正确则输出一个持续的高电平
信号给电子锁，以执行远程开锁动作。
本发明的进一步改进在于，所述网络传输模块为WIFI模块，所述网络智能门还包
括用于实现WIFI模块连接路由器时输入AP接入点名称的按键输入模块；所述按键输入模块
中的输入法键盘为二维矩阵，该二维矩阵中的每个有字符元素的位置以该字符元素的
ASCII值填充，没有字符元素的位置以0填充，且所述字符元素为二维矩阵数组的下标，进而
将字符元素的位置和二维矩阵实现关联，以通过字符元素的坐标来确定英文输入时所对应
的字符。
本发明的进一步改进在于，还包括TFT转LVDS模块以及视频解码模块，所述视频解
码模块通过所述TFT转LVDS模块连接至所述主控模块，所述视频解码模块将压缩数据解压
成原始的图像数据后，通过所述主控模块传送至显示模块中实现显示；所述TFT转LVDS模块
用于实现将TFT时序转换成LVDS时序，并实现显示分辨率的配置。
本发明的进一步改进在于，所述网络传输模块为WIFI模块，所述报警模块为433报
警模块；所述网络智能门还包括环境监测模块、电源模块和滤波保护模块，所述环境监测模
块通过所述主控模块连接至所述433报警模块，所述电源模块通过滤波保护模块连接至所
述主控模块。
本发明还提供一种网络智能门系统，包括了如上所述的网络智能门，并包括服务
器端和客户端，所述服务器端和客户端分别通过网络传输模块与所述主控模块相连接，所
述服务器端和客户端相连接；所述服务器端用于实现对所述网络智能门的远程管理和对客
户端的响应，并实现组网；所述客户端用于实现对所述网络智能门的远程管理和监控。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：将家庭使用的门体与智能控制系统完
美融合为一体，把安防监控、人体侦测、音视频采集、P2P网络穿透、环境监控报警、信息推送
和云服务器进行了有机结合，通过所述TFT转LVDS模块实现本地液晶屏能够显示多种不同
功能的信息，进而高度集成为一个主控模块，保证了所述网络智能门系统的稳定性及可靠
性；本发明能够实现本地及远程的音视频播放，操作起来便捷性可靠，并且以所述主控模块
和服务器端作为联合的智能化控制平台，让更多家居物品实现联网，能够实现信息交换和
报警信息的远程推送，保证了远程信息交换的准确性及稳定性，为后续升级提供了很好的
基础。
附图说明
图1是本发明一种实施例的系统结构示意图；
图2是本发明一种实施例的音视频采集播放模块中视频采集的工作流程示意图；
图3是本发明一种实施例的音视频采集播放模块中音频采集的工作流程示意图；
图4是本发明一种实施例的音视频采集播放模块中音频播放的工作流程示意图；
图5是本发明一种实施例的网络传输模块的工作流程示意图；
图6是本发明一种实施例的人机交互模块的工作流程示意图；
图7是本发明一种实施例的人机交互模块中实时预览功能的工作流程示意图；
图8是本发明一种实施例的人机交互模块中系统设置功能的工作流程示意图；
图9是本发明一种实施例的人机交互模块中录像回放及文件管理功能的工作流程示意
图；
图10是本发明一种实施例的报警模块中移动侦测报警的工作流程示意图；
图11是本发明一种实施例的报警模块中红外侦测报警的工作流程示意图；
图12是本发明一种实施例的报警模块中433M报警的工作流程示意图；
图13是本发明一种实施例的远程开锁模块的工作流程示意图；
图14是本发明一种实施例的电路原理图；
图15是本发明一种实施例的远程开锁模块的电路原理图；
图16是本发明一种实施例增加了TFT转LVDS模块以及视频解码模块的电路原理图；
图17是本发明另一种实施例的客户端的工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1所示，本例提供一种网络智能门，包括：
音视频采集播放模块，通过摄像头实时对图像和环境声音进行采集，进而将采集到的
音视频数据转变成电信号，然后经过压缩编码存放至交换区以实现发送和播放；
主控模块5，与所述音视频采集播放模块相连接，用于实现接收和执行所述网络智能门
的控制命令；
网络传输模块，分别与所述音视频采集播放模块和主控模块5相连接，将在交换区获取
到的音视频数据发送至与之联网的客户端，并且将客户端的命令和对讲的音频数据传输至
本机，进而实现系统设置以及音视频数据的播放；
人机交互模块，分别与所述网络传输模块和主控模块5相连接，用于实现实时预览、文
件播放管理和系统设置；
报警模块，分别与所述音视频采集播放模块和主控模块5相连接，用于实现无线报警；
远程开锁模块10，与所述主控模块5相连接，用于实现远程开锁模块10。
本例中，所述音视频采集播放模块的视频压缩采用流行H.264 main profile技
术，压缩比高，同等码率比传统的mjpeg编码方案更清晰，适合网络传输，尤其适合移动物联
网，这就为客户端（如手机APP）的使用创造了条件。音频压缩使用AAC编码，比传统的G.711
压缩率高，音质更清晰，压缩解压的运算量适中，适合计算性能不是非常突出的CPU使用。录
像保存使用mp4格式，视频采用H.264压缩，音频采用AAC压缩，该格式通用性强，适合各种常
见的播放器播放。
目前常用的网络设备访问方式中，一种是传动的动态域名（DDNS）的方式，这种动
态域名的方式，在网络复杂的情况下，很难实现网络的穿透，导致无法访问设备，再一个，该
方法设置麻烦，在以简约为前提的移动APP上，显然，不是很适合用户操作。
本例所述网络传输模块采用网络传输技术为点对点技术（peer-to-peer， 简称
P2P）的方式，P2P是一种新型的网络传输的方式，基本上可以做到所有网络的穿透，网络配
置灵活简单，方便用户使用。本专利采用P2P技术，报警技术采用433M无线模块通信连接所
有报警模块，其中433M无线模块的433M信号强，传输距离长，穿透和绕射能力强，传输过程
衰减较小。组网成本便宜且设备功耗低。所以，本方案采用成熟的433M通信技术实现远程的
无线报警。
如图2至图4所示，本例所述音视频采集播放模块包括音视频采集单元和音频播放
单元，所述音视频采集单元中，先初始化摄像头和/或声卡，直到检测到音视频数据，则获取
一帧视频数据和/或音频数据，最后将获取的视频数据和/或音频数据经过信号转换和压缩
编码发送至所述交换区；所述音频播放单元中，先初始化声卡，直到检测到交换区中的音视
数据，则从交换区中获取音频数据已发送至声卡中实现音频播放。
本例所述音视频采集播放模块主要负责采集摄像头的实时图像和本地的环境声
音，以及客户端对讲声音的播放；并将采集到的视频和音频数据放到交换区，供网络传输线
程来获取，将其发送出去。网络线程将接收到的数据直接写到声卡，播放出来。
如图5所示，本例所述网络传输模块中，先初始化P2P数据库，再向服务器进行注
册，直到注册成功则从交换区中获取一帧视频数据和/或音频数据；然后将获取的视频数据
和/或音频数据通过服务器提交至P2P网络以实现网络数据的发送。
本例所述网络传输模块主要是基于P2P技术的网络传输，将从数据交换区获取到
的视频数据和音频数据，发送到与之联网的客户端（如手机等移动终端APP），并且将客户端
的命令和对讲的音频数据传输到本机，进行相关设置和音频播放。
如图6至图8所示，本例所述人机交互模块中，先初始化人机交互界面和控制按键
状态，然后等待直到检测到有控制按键被按下，则通过判断控制按键的类型以分别实现实
时预览、文件播放管理和系统设置功能。
如图9所示，本例所述人机交互模块中，还能够通过判断控制按键的类型实现实时
录像回放及文件管理功能，进而与所述音视频采集播放模块相配合。
如图10至图12所示，本例所述报警模块中，采用433M无线模块实现无线报警，当所
述报警模块的传感器触发后，通过天线发出编码数据以触发所述主控模块5发出中断信号，
以通过网络发报警信息给客户端；并且在触发报警的同时启动所述音视频采集播放模块实
现视频数据的采集和保存。本例所述报警模块包括通过433M无线模块实现的报警监测、移
动侦测以及人体红外侦测，进而实现智能检测和报警。
如图13所示，本例所述远程开锁模块10中，当接收到开锁密码时，所述主控模块5
对接收到的经过加密的开锁密码进行解析，若开锁密码正确则输出一个持续的高电平信号
给电子锁，以执行远程开锁模块10动作。本例所述远程开锁模块10用于响应APP即客户端的
开锁命令，如果密码正确就输出一个高电平到开锁电路，进行开锁的操作。
也就是说，如图14所示，本例通过电源模块1、程序存储器2、晶振模块3、音视频采
集播放模块、按键模块、网络传输模块（WIFI模块4）、主控模块5、报警模块（433M无线模块）、
显示模块、远程开锁模块10以及滤波保护模块等组成。所述音视频采集播放模块包括对讲
模块和摄像模块（图像传感器6），对讲模块用于负责访客声音的采集与手机发来的声音的
回放；摄像模块（图像传感器6）用于负责采集来访者的视频数据。按键模块用于负责来访者
的按门铃的动作处理。网络传输模块（WIFI模块4）用于负责与路由器建立网络连接。系统上
电后网络传输模块（WIFI模块4）与无线路由器建立物理连接。报警模块（433M无线模块）用
于负责将家里面的报警信息，远程告知用户。显示模块用于本地显示，即显示摄像头的实时
图像，显示录像回放的图像以及显示设置界面。远程开锁模块10用于客户端控制的远程高
电平开锁。
如图14所示，本例所述网络传输模块为WIFI模块4，所述报警模块为433报警模块；
所述网络智能门还包括环境监测模块、电源模块1和滤波保护模块，所述环境监测模块通过
所述主控模块5连接至所述433报警模块，所述电源模块1通过滤波保护模块连接至所述主
控模块5。
本例所述电源模块1、程序存储器2和晶振模块3分别与所述主控模块5相连接，所
述WIFI模块4包括USB接口，所述WIFI模块4的USB接口通过差分线连接至所述主控模块5。如
图12所示，所述WIFI模块4还包括天线和电容C1，所述WIFI模块4的发射管脚与所述天线相
连接，所述WIFI模块4的电源管脚分别与电源端和电容C1的一端相连接，所述电容C1的另一
端接地。所述主控模块5优选为CPU；所述程序存储器2优选采用FLASH存储器；所述电源端优
选为3.3V的电源，所述天线优选为外置天线。
也就是说，所述WIFI模块4采用USB接口，其WIFI模块4只需引出一个天线的座子，
在应用的时候接上合适的天线即可。所述WIFI模块4的USB接口通过该WIFI模块4的DP\DN管
脚经过差分线路与CPU的USB HOST端连接，即与CPU的USB设备管脚相连接。本例所述WIFI模
块4优选采用型号为RTL8188EUS的USB_WIFI模组。
如图14所示，本例所述音视频采集播放模块包括图像传感器6，所述图像传感器6
与所述主控模块5相连接；所述图像传感器6优选采用型号为OV9712的CMOS图像传感器6，同
样的，在图像传感器6的电源管脚也设置了滤波电容，以进一步保证其工作的稳定性。
因此，本例所述智能门铃能够通过集成的WIFI模块4与家里的无线路由器相连，其
连接方式是无线连接，能够有效节省了安装设备的施工成本，免去了布线的复杂过程和后
期维护的困难；并且还能够通过该WIFI模块4实现远程的视频监控，便于智能门铃及其智能
门的广泛应用和升级。
如图14所示，本例还包括滤波保护电路7，所述电源模块1通过所述滤波保护电路7
与所述主控模块5相连接。所述滤波保护电路7包括电容C2、电阻R1和电容C3，所述电容C2的
一端接地，所述电容C2的另一端分别与所述电阻R1的一端和主控模块5的复位管脚（RST管
脚）相连接，所述电阻R1的另一端分别与所述电源模块1的输出端、电容C3的一端和主控模
块5的电源管脚相连接，所述电容C3的另一端接地。本例所述电容C2优选为有极性电容，所
述电容C2的阴极接地，所述电容C2的阳极分别与所述电阻R1的一端和主控模块5的复位管
脚（RST管脚）相连接，所述滤波保护电路7的设置能够保证所述主控模块5实现稳定且可靠
工作，能够实现自动复位。
如图15所示，本例还包括远程开锁模块10，所述远程开锁模块10包括电子锁输入
控制接口11、电平转换电路12和，所述主控模块5通过所述控制信号输入接口13连接至所述
远程开锁模块10，所述远程开锁模块10通过所述电子锁输入控制接口11与电子锁相连接；
其中，所述主控模块5通过控制信号输入接口13与所述电平转换电路12相连接；所述主控模
块5包括CPU或MCU；在图15中，所述控制信号输入接口13优选通过CPU的控制管脚GPIO_
LOCKER表示。
如图15所示，本例所述电平转换电路12包括电阻R101、三极管Q12、电阻R201、电阻
R301、场效应管Q2和电容C101，所述电阻R101的一端与所述主控模块5相连接，所述电阻
R101的另一端与所述三极管Q1的发射极相连接，所述三极管Q1的基极与电阻R201的一端相
连接，所述三极管Q1的集电极分别与所述电阻R301的一端和场效应管Q2栅极相连接，所述
电阻R201的另一端、电阻R301的另一端以及场效应管Q2的源极分别与上电位端相连接，所
述场效应管Q2的漏极分别与电容C101的一端和电子锁输入控制接口11相连接，所述电容
C101的另一端接地。
如图15所示，本例所述电平转换电路12还包括电容C201，所述电容C201的一端连
接至上电位端，所述电容C201的另一端接地；所述电容C201优选为有极性电容，所述电容
C201的正极连接至上电位端，所述电容C201的负极接地。所述上电位端连接至5V的VCC。
本例的电路工作原理如下：在平时不开锁时，CPU（主控模块5）的控制管脚GPIO_
LOCKER处于高电平，通过电平转换电路12，输出一个低电平给电子锁输入控制接口11，所述
电子锁控制电路不开锁；在需要开锁时，CPU（主控模块5）的控制管脚GPIO_LOCKER输出一个
低电平，通过电平转换电路，输出一个高电平给电子锁输入控制接口11；只要这个CPU（主控
模块5）的控制管脚GPIO_LOCKER保持1秒以上或其他预设阈值的低电平时间，就能实现开
锁。这个工作过程是通过电路这一纯硬件来实现的，如图15所示。
本例所述智能门铃系统上的CPU（主控模块5）的控制管脚GPIO_LOCKER收到该条指
令后，在对应的IO脚输出一个持续1秒钟以上或是其他预设阈值的低电平，通过所述电平转
换电路12，将其转换成高电平，而所述电子锁通过电子锁输入控制接口11收到这个持续的
高电平后，立即开锁，完成远程开锁模块10功能，这一实现过程采用的也是硬件过程。
本例通过远程开锁模块10实现了远程的高电平触发开门的电子锁，进一步地，还
能够通过所述电子锁及其智能门铃系统实现远程开锁模块10功能，给手机等客户端实现远
程开锁模块10提供了硬件基础，比如只需要在手机等客户端上装载相配合的APP，就能够随
时随地给家庭成员远程开门，本例能够有效避免出门忘带钥匙的窘境，拓展了所述智能门
铃系统的功能，提高了其人性化设计程度。
值得一提的是，本例所述网络传输模块为WIFI模块4，所述网络智能门还包括用于
实现WIFI模块4连接路由器时输入AP接入点名称的按键输入模块；所述按键输入模块中的
输入法键盘为二维矩阵，该二维矩阵中的每个有字符元素的位置以该字符元素的ASCII值
填充，没有字符元素的位置以0填充，且所述字符元素为二维矩阵数组的下标，进而将字符
元素的位置和二维矩阵实现关联，以通过字符元素的坐标来确定英文输入时所对应的字
符。
值得一提的是，本例所述按键输入模块的输入法为一个简易的输入法，只允许基
本的ASCII字符，用于WIFI连接路由器时，输入AP的名称。通过按键遥控器输入，只能使用
上、下、左、右及确认来进行字符的选择和确认，所以，为了编程的方便，引入了位置的概念，
以坐标的方式表示（X,Y），分别代表水平和垂直方向。开始的时候，位置在（0,0）选中第一个
字符，以后，每按下一次“右”键，X加一；每按下一次“左”键，X减一；每按一次“上”键，Y减一；
每按“下”键一次，Y值加一。这样就准确记录了位置。而输入法的键盘，可以认为是一个二维
的矩阵，每个有字符元素的位置以该元素的ASCII值填充，如果没有字符以0填充；位置就是
数组的下标，这样位置和二维矩阵就关联起来了，只要知道（X,Y）这个坐标后，就能通过矩
阵来确定该位置的字符是什么，进而简化了遥控器实现英文输入的过程。
同样值得一提的是，如图16所示，本例还包括TFT转LVDS模块8以及视频解码模块
9，所述视频解码模块9通过所述TFT转LVDS模块8连接至所述主控模块5，所述视频解码模块
9将压缩数据解压成原始的图像数据后，通过所述主控模块5传送至显示模块中实现显示；
所述TFT转LVDS模块8用于实现将TFT时序转换成LVDS时序，并实现显示分辨率的配置。
本例设置所述TFT转LVDS模块8以及视频解码模块9的原因在于：GM8136S支持最大
的显示分辨率是1280*800，对市面上使用比较广的屏幕分辨率1366*768和1440*900并不支
持。另一个原因，市面上超过800*600的分辨率，几乎很少有用TFT接口的屏幕，基本上都是
LVDS的接口，而GM8136S只提供有TFT接口，没有LVDS接口，所以，不能拿来直接驱动LVDS的
屏幕。为了能适配LVDS接口的屏幕，也为了在不改动设备端软件的前提下，能够支持不同分
辨率，本例使用了CH7034B这颗TFT转LVDS芯片，一方面将TFTP时序转换成LVDS时序，一方面
可以通过设定该芯片的配置来适配不同的分辨率，从而起到一举两得的效果。
如图16可知，为了使得所述TFT转LVDS模块8以及视频解码模块9能够正常工作，所
述电源模块1需要替换为能够同时提供3.3V和1.8V的双电源模块1。
本发明还提供一种网络智能门系统，包括了如上所述的网络智能门，并包括服务
器端和客户端，所述服务器端和客户端分别通过网络传输模块与所述主控模块5相连接，所
述服务器端和客户端相连接；所述服务器端用于实现对所述网络智能门的远程管理和对客
户端的响应，并实现组网；所述客户端用于实现对所述网络智能门的远程管理和监控。
本例所述服务器端的主要作用是对注册设备（如所述网络智能门）的管理和对客
户端（手机APP）的相应，并实现与所述网络智能门等设备之间的P2P连接。
本例所述网络智能门系统由masters、Servers、Devices和Clients组成。Masters
主要管理Servers；Servers管理登录的设备，向注册到本机的Devices提供P2P服务。
Devices就相当于本系统的智能门铃，向特定的Servers注册自己，监听来自Clients（本系
统的手机APP）的连接请求，并与Clients进行通信。Clients向相关联的Servers请求提供
P2P服务，与特定的Devices建立连接，和特定的Device进行通信。
本例所述客户端主要功能为设备本地管理、设备远程管理、报警器管理、门铃管
理、视频监控、语音对讲、本地、远程拍照与录像等；主要为用户远程监控设备，同时设备有
最新情况及时反馈给用户。其工作流程如图17所示。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本例将家庭使用的门体与智能控制系
统完美融合为一体，把安防监控、人体侦测、音视频采集、P2P网络穿透、环境监控报警、信息
推送和云服务器进行了有机结合，通过所述TFT转LVDS模块8实现本地液晶屏能够显示多种
不同功能的信息，进而高度集成为一个主控模块5，保证了所述网络智能门系统的稳定性及
可靠性；本发明能够实现本地及远程的音视频播放，操作起来便捷性可靠，并且以所述主控
模块5和服务器端作为联合的智能化控制平台，让更多家居物品实现联网，能够实现信息交
换和报警信息的远程推送，保证了远程信息交换的准确性及稳定性，为后续升级提供了很
好的基础。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定
本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在
不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的
保护范围。