多功能遙控裝置的製作方法
2023-06-01 14:46:31 1
專利名稱：多功能遙控裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通訊用終端裝置，尤其涉及一種可作為網絡終端的多功能遙控裝置。
背景技術：
隨著數位技術在家電領域內的應用，使得各種數字家電層出不窮，如數位電視、數字冰箱、數字音響、機頂盒等，數字家電正以傳統家電無法比擬的優越性能迅速地發展與普及，提供智能控制及更為豐富的功能，大大地方便和豐富了人們的生活。例如，數位電視可提供具有更高清晰度和解析度的畫面，實現視頻點播等。隨著無線網絡及信息技術的發展，各個數字家電設備獨立工作已不能滿足人們的需求，為了使得各種數字家電之間能進行通信，如，將電腦中的影像文件在電腦中播放，將電腦中的音頻文件在數字音響中播放等等，以及通過國際網際網路來實現遠程控制等，將各種數字家電組建成家庭網絡便成為一種發展趨勢。
而遙控裝置作為現代家電尤其是電視機必不可少的部件，其技術已為業界熟知，目前的遙控裝置一般包括四個部分鍵盤模塊、編碼模塊、無線發射模塊和電源模塊。各個家電的遙控裝置只針對於自身的功能設計，如現有電視遙控裝置的主要功能包括頻道選擇、自動尋臺、定時關機、單聽模式、亮度、色度及音量增減等。相對於上述的無線網絡和各種數字家電所提供的強大功能而言，現有遙控裝置所提供的功能顯然過於簡單，未能充分利用網絡資源，若要瀏覽網頁還得通過個人電腦(例如，美國專利US6437836提出的EFRC(Extended Functionality Remote Control)實際上是遙控裝置仿真接口的軟硬體實現，它要與PDA或其它一些可攜式計算設備相結合才能實現「萬能」遙控裝置的功能。)或者通過機頂盒在電視機上瀏覽網頁，這些方式佔且缺乏靈活性和便捷性，且佔用資源，比如上網時就不能看電視節目，若能通過遙控裝置瀏覽網頁，則能充分利用家庭網絡資源，解決上述問題。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述缺陷，提供一種能夠訪問外部網絡的多功能遙控裝置。
本發明的另一個目的是為了提供一種能夠作為無線區域網(WLAN)終端或3G網絡的終端訪問Internet的遙控裝置。
本發明多功能遙控裝置是通過如下的技術方案實現的所述多功能遙控裝置，用於控制具有無線通信功能的數碼設備，所述多功能遙控裝置包括控制模塊，所述控制模塊中設有處理器，所述控制模塊是遙控裝置的控制中心，可運行所述遙控裝置的作業系統及應用程式，實現數據處理和對整個遙控裝置的系統控制，所述作業系統中設有訪問Internet的協議棧；存儲器模塊，所述存儲器模塊與所述控制模塊連接，用於存放控制模塊要執行所述遙控裝置的作業系統及應用軟體的程序代碼以及所述數碼設備的控制信息資料庫；無線模塊，所述無線模塊與所述控制模塊連接，可通過多種無線通信協議進行無線通信，實現對所述數碼設備的控制及與所述數碼設備進行數據交換；用戶交互模塊，所述用戶交互模塊與所述控制模塊連接，所述用戶交互模塊接收用戶輸入命令並將相應處理結果顯示給用戶；以及所述多功能遙控裝置可通過所述無線模塊作為無線區域網的終端訪問Internet，和/或通過移動通信網絡直接訪問Internet。
所述多功能遙控裝置的所述的用戶交互模塊可採用鍵盤模塊加上LCD模塊結構，或採用鍵盤模塊加上觸控螢幕模塊結構，用戶可以通過LCD或觸控螢幕觀看Internet的訪問內容。
所述多功能遙控裝置的所述移動通信網絡包括但不限於GPRS、CDMA和/或3G移動通信網絡。
多功能遙控裝置的所述無線模塊可使用的通信協議包括但不限於藍牙、IrDA紅外、HomeRF、IEEE802.11x、IEEE802.11a、802.11b、802.11d、802.11.g、802.15、802.16、802.3、UWB、Zigbee、GPIO、UART、GSM、GPRS、CDMA、2.5G和/或3G接口。
所述多功能遙控裝置的所述無線模塊使用802.11系列無線通信協議實現無線通信功能時，所述遙控裝置具有訪問接入點功能(Access point)。
所述多功能遙控裝置的所述協議棧包括TCP/IP協議棧。
所述協議棧還包括WAP協議棧。
所述多功能遙控裝置還包括接口模塊，所述接口模塊與控制模塊連接，所述接口模塊設有接口，通過所述接口可實現所述程序代碼的擴充和升級，以及聯入Internet。
所述多功能遙控裝置的所述接口包括但不限於USB接口、SPI接口、IDE接口、RS232接口、IEEE1394接口、UWB、Zigbee、GPIO、UART、SerialATA接口、HomeRF、IrDA接口、藍牙接口、IEEE802.11系列接口(包括IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g等)、Ethernet接口或RJ-45接口等接口中的一種或多種。
相對於現有技術，本發明有益效果是所述的遙控裝置除了具有現有的功能之外，還具有訪問外部網絡和Internet的功能，充分利用家庭網絡資源，靈活、便捷地訪問外部網絡和Internet。
圖1是本發明多功能遙控裝置的結構方框圖。
圖2本發明多功能遙控裝置系統軟體整體結構示意圖。
圖3是本發明多功能遙控裝置作為無線區域網的終端或通過有線ADSL接入Internet時的TCP/IP協議棧結構示意圖。
圖4是傳統的處理網絡數據包的方式示意圖。
圖5是本發明處理網絡數據包的方式示意圖。
具體實施例方式
本發明多功能遙控裝置用於控制具有無線通信功能的數碼設備，所述多功能遙控裝置不僅能實現對所述數碼設備的控制及與所述數碼設備的數據交換功能，而且所述多功能遙控裝置可作為無線或有線區域網的終端訪問Internet，以及作為GPRS、CDMA或3G網絡的終端訪問Internet。
請參閱圖1，圖1是本發明多功能遙控裝置的結構方框圖，如圖1所示，所述的遙控裝置包括控制模塊，所述控制模塊中設有處理器，所述控制模塊是所述遙控裝置的核心設備，用於實現數據處理和對整個遙控裝置的系統控制，可運行所述遙控裝置的作業系統及應用程式，所述控制模塊中還設有DMA控制器，可獲取處理器的控制權，所述DMA控制器也不設於控制模塊中，即可單獨設置。
存儲器模塊，所述存儲器模塊與控制模塊連接，用於存放控制模塊要執行的遙控裝置的作業系統和應用程式的程序代碼以及數碼設備控制信息資料庫的信息，可通過增加所述程序代碼來實現所述遙控裝置功能上的靈活擴充。所述存儲模塊包括但不限於硬碟、移動硬碟、半導體存儲介質(裝置)、光介質存儲驅動裝置；其用於數據存儲的存儲介質包括磁存儲介質、光存儲介質和半導體存儲介質；所述的半導體存儲裝置的存儲介質包括但不限於快閃記憶體(Flash Memory)、DRAM、EEPROM、SRAM、FRAM、MRAM或者是Millipede，可以採用一塊或多塊半導體晶片。
無線模塊，所述無線模塊與控制模塊連接，所述無線模塊可通過多種無線方式實現無線網絡功能，遙控裝置與所述數碼設備進行無線通信；所述無線模塊可使用的通信協議包括但不限於藍牙、IrDA紅外、HomeRF、IEEE802.11x、IEEE802.11a、802.11b、802.11d、802.11.g、802.15、802.16、802.3、UWB、Zigbee、GPIO、UART、GSM、GPRS、CDMA、2.5G和/或3G接口。在採用802.11通信方式時，無線模塊可實現訪問接入點(Access point)功能。
接口模塊，所述接口模塊與控制模塊連接，所述接口模塊可設有多種接口來實現遠程控制和軟體升級，所述接口包括但不限於USB接口、SPI接口、IDE接口、RS232接口、IEEE1394接口、UWB、Zigbee、GPIO、UART、Serial ATA接口、HomeRF、IrDA接口、藍牙接口、IEEE802.11系列接口(包括IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g等)、Ethernet接口或RJ-45接口等接口中的一種或多種。
所述遙控裝置可通過所述接口模塊與外部網絡連接，從而可以實現所述遙控裝置及所述數碼設備與外部網絡的信息交換，例如通過所述接口模塊的RJ-45接口可與Internet連接實現遠程控制、軟體升級等；通過所述接口模塊的Ethernet接口可與有線區域網連接，實現與所述有線區域網的數據通信；通過所述接口模塊的USB、SPI等接口方式實現對所述遙控裝置的程序代碼的升級。
用戶交互模塊，該用戶交互模塊與控制模塊連接，用於實現用戶和所述遙控裝置的人機互動功能，如所述遙控裝置通過所述用戶交互模塊接收用戶輸入命令，進行相應處理後再通過所述用戶交互模塊將處理結果顯示給用戶，所述的用戶交互模塊可採用鍵盤模塊加上LCD模塊結構，或採用鍵盤模塊加上觸控螢幕模塊結構，用戶可以通過LCD或觸控螢幕瀏覽訪問Internet的內容。例如瀏覽網頁。
請參閱圖2，圖2是本發明多功能遙控裝置的系統軟體的整體結構圖，圖2所示的硬體抽象層(HAL)是一個設備相關的接口，由硬體設備製造商提供，包含了系統提供底層的硬體信息，並根據作業系統的要求完成對硬體的直接操作，屏蔽了底層硬體的多樣性，作業系統不再直接面對具體的硬體環境，而面向所述硬體抽象層(HAL)所代表的邏輯上的硬體環境。
為了實現多種Internet訪問功能，在所述遙控裝置的作業系統中設有TCP/IP協議棧和WAP(Wireless Application Protocol)協議棧，用於實現所述遙控裝置和所述數碼設備間的無線通信，並且實現與外部網絡的連接，如聯入Internet網實現Web瀏覽、收發電子郵件等Internet客戶端功能，所述Web瀏覽、收發電子郵件等客戶端程序在應用程式層實現。
所述遙控裝置可通過但不限於如下方式聯入Internet1、通過所述接口模塊直接與ADSL相連實現Internet訪問；2、通過所述接口模塊與有線區域網連接，通過區域網訪問Internet；3、通過所述無線模塊作為無線區域網的一個終端聯入Internet；4、通過所述無線模塊作為移動通信網絡如GPRS、GSM、CDMA、3G等網絡終端聯入Internet。
請參閱圖3，圖3是本發明的遙控裝置作為無線區域網的終端或通過有線ADSL訪問Internet時的TCP/IP協議棧結構的示意圖，所述TCP/IP協議棧結構包括應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層，所述數據鏈路層中還包括MAC子層，應用層包括HTTP協議、FTP協議、SMTP和POP3協議，分別用於實現Web頁面瀏覽、文件下載和收發電子郵件的功能。
在採用上述第1、2、3種方法進行Web訪問時，通過TCP/IP協議棧實現Internet網絡訪問功能。
下面以所述遙控裝置作為無線區域網的一個終端接入設備實現Web頁面瀏覽的功能為例對所述遙控裝置訪問Internet網的過程說明
所述遙控裝置通過無線模塊與所述數碼設備(包括PC)形成一個802.11無線區域網路環境，PC已經聯入Internet。
用戶首先通過所述遙控裝置的作業系統中的Web瀏覽器發送一個HTTP請求，網絡應用層協議HTTP將請求數據加上HTTP報頭封裝成數據包送入TCP/IP協議棧的傳輸層、網絡層，在每一層都將上層送入的數據包加上相應報頭送入下一層。最後送入無線模塊，無線模塊將網絡層送來的IP數據包封裝成數據幀(MAC幀)並通過無線模塊發送給接收設備(PC)的無線模塊(無線NIC)，PC的無線模塊和TCP/IP協議棧通過ISP從目的web伺服器獲取網頁內容，然後以數據幀的形式發給遙控裝置的無線模塊，遙控裝置無線模塊接收到數據幀後，按照與發送HTTP請求的逆過程進行處理，首先取出數據幀中的數據部分送入網絡層和傳輸層進行處理，最後交給應用層協議HTTP處理將網頁內容在Web瀏覽器中進行顯示。對使用FTP下載文件和收發電子郵件的應用，只是應用層協議實現不同，底層的處理過程相同，只需要為作業系統加入相應的客戶端應用程式，如FTP客戶端應用程式等，即可實現。
在採用上述第4種方式進行Web訪問時，若速度足夠快，如3G網絡，此時在通過通信網絡(3G網絡)接通本地ISP後，由ISP直接接入普通Internet，不需要接通WAP網關伺服器，還是通過TCP/IP協議棧實現Internet網絡訪問功能，與上述1、2、3種方式訪問Internet的過程類似，在此不再贅述。
上述第4種方式進行Web訪問時，因為受到當前無線信道的數據傳輸率的影響，與通過有線接入及作為無線區域網終端方式接入Internet相比，通常速率較低，如果網絡繁忙，網絡速度會較慢，此時採用WAP協議棧實現無線上網，並通過WAP頁面瀏覽器瀏覽WAP頁面，因為WAP頁面(採用WML文件格式)比普通的WEB頁面(採用Html文件格式)佔用更少的網絡資源。
所述遙控裝置通過所述WAP協議棧實現無線上網的方法是所述遙控裝置發出請求信息，通過通信網絡(GSM，CDMA或其它行動網路)接通本地Internet服務提供商ISP(Internet Service Provider)；本地Internet服務提供商ISP接通無線應用協議(WAP)網關伺服器；WAP網關伺服器向目標內容伺服器發出請求，目標內容伺服器將信息HTML文件傳給WAP網關伺服器；WAP網關伺服器將使用WAP協議棧將處理後的信息WML文件發到本地Internet服務提供商ISP(Internet Service Provider)，並由本地Internet服務提供商ISP將數據信息發送給通信網絡，遙控裝置通過無線模塊接收從通信網絡發來的Internet數據信息，從而可以進行Web頁面瀏覽、收發電子郵件等操作。
在對網絡數據包的傳輸處理上，本發明多功能遙控裝置採用「零拷貝」技術來提高網絡數據傳輸的性能。
請參閱圖4，圖4是傳統的處理網絡數據包的方式的示意圖，由於網絡設備(通常是NIC)驅動程序運行在內核空間，當網絡設備收到數據包以後，數據包會存放在內核空間內，由於上層應用運行在用戶空間，無法直接訪問內核空間，因此要通過系統調用將網絡設備中的數據包拷貝到上層應用系統中，造成系統性能下降。
請參閱圖5，本發明多功能遙控裝置通過所述控制模塊中的DMA控制器實現網絡數據包的「零拷貝」技術，通過所述DMA控制器獲取處理器的總線控制權後，所述DMA控制器直接對存儲器執行讀寫操作。
首先利用DMA控制器將所述無線模塊接收到的網絡數據包直接傳遞到系統內核預先分配的地址空間中，避免所述控制模塊的處理器處理；同時，將系統內核中存儲數據包的內存區域映射到檢測程序的應用程式空間，檢測程序直接對這塊內存進行訪問，從而減少了系統內核向用戶空間的內存拷貝，提高了數據傳輸的實時性同時減少了系統調用的開銷，而且不需要佔用控制模塊的處理器資源，提高了所述遙控裝置進行網絡處理的整體性能。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，現有的遙控裝置的結構無須進行描述，但是，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種多功能遙控裝置，用於控制具有無線通信功能的數碼設備，所述多功能遙控裝置包括控制模塊，所述控制模塊中設有處理器，所述控制模塊是遙控裝置的控制中心，可運行所述遙控裝置的作業系統及應用程式，實現數據處理和對整個遙控裝置的系統控制，所述作業系統中設有訪問Internet的協議棧；存儲器模塊，所述存儲器模塊與所述控制模塊連接，用於存放控制模塊要執行所述遙控裝置的作業系統及應用軟體的程序代碼以及所述數碼設備的控制信息資料庫；無線模塊，所述無線模塊與所述控制模塊連接，可通過多種無線通信協議進行無線通信，實現對所述數碼設備的控制及與所述數碼設備進行數據交換；用戶交互模塊，所述用戶交互模塊與所述控制模塊連接，所述用戶交互模塊接收用戶輸入命令並將相應處理結果顯示給用戶；以及所述多功能遙控裝置可通過所述無線模塊作為無線區域網的終端訪問Internet，和/或通過移動通信網絡直接訪問Internet。
2.根據權利要求1所述的多功能遙控裝置，其特徵在於所述的用戶交互模塊可採用鍵盤模塊加上LCD模塊結構，或採用鍵盤模塊加上觸控螢幕模塊結構，用戶可以通過LCD或觸控螢幕觀看Internet的訪問內容。
3.根據權利要求1所述的多功能遙控裝置，其特徵在於所述移動通信網絡包括但不限於GPRS、GSM、CDMA和/或3G移動通信網絡。
4.根據權利要求1所述的多功能遙控裝置，其特徵在於所述無線模塊可使用的通信協議包括但不限於藍牙、IrDA紅外、HomeRF、IEEE802.11x、IEEE802.11a、802.11b、802.11d、802.11.g、802.15、802.16、802.3、UWB、Zigbee、GPIO、UART、GSM、GPRS、CDMA、2.5G和/或3G接口。
5.根據權利要求1所述的多功能遙控裝置，其特徵在於所述無線模塊使用802.11系列無線通信協議實現無線通信功能時，所述遙控裝置具有訪問接入點功能(Access point)。
6.根據權利要求1所述的多功能遙控裝置，其特徵在於所述協議棧包括TCP/IP協議棧。
7.根據權利要求1所述的多功能遙控裝置，其特徵在於所述協議棧包括TCP/IP協議棧和WAP協議棧。
8.根據權利要求1所述的多功能遙控裝置，其特徵在於所述遙控裝置還包括接口模塊，所述接口模塊與控制模塊連接，所述接口模塊設有接口，通過所述接口可實現所述程序代碼的擴充和升級，以及聯入Internet。
9.根據權利要求8所述的多功能遙控裝置，其特徵在於所述接口包括但不限於USB接口、SPI接口、IDE接口、RS232接口、IEEE1394接口、UWB、Zigbee、GPIO、UART、Serial ATA接口、HomeRF、IrDA接口、藍牙接口、IEEE802.11系列接口、Ethernet接口或RJ-45接口等接口中的一種或多種。
10.根據權利要求8所述的多功能遙控裝置，其特徵在於所述遙控裝置還包括DMA控制器，所述DMA控制器可設於所述控制模塊中，也可單獨設置，所述DMA控制器獲取所述控制模塊的處理器的總線控制權後直接對所述存儲器模塊直接進行讀寫操作。
全文摘要
本發明公開了一種多功能遙控裝置，用於控制具有無線通信功能的數碼設備，所述遙控裝置包括控制模塊，所述控制模塊是遙控裝置的控制中心，可運行所述遙控裝置的作業系統及應用程式，所述作業系統中設有訪問Internet的協議棧；存儲器模塊，用於存放所述作業系統及應用軟體的程序代碼以及所述數碼設備的控制信息資料庫；無線模塊，可通過多種無線通信協議進行無線通信；用戶交互模塊，所述用戶交互模塊接收命令並顯示相應處理結果；所述遙控裝置除了具有現有的功能之外，可通過所述無線模塊作為無線區域網的終端訪問Internet，和/或通過移動通信網絡直接訪問Internet，實現靈活、便捷的網絡訪問功能。
文檔編號G08C19/00GK1677449SQ200410026779
公開日2005年10月5日 申請日期2004年4月3日 優先權日2004年4月3日
發明者康冠林, 成曉華, 向鋒, 鄧國順 申請人:深圳市朗科科技有限公司