[发明专利]一种智能家居系统及其安全实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能家居系统，特别涉及一种嵌入式硬件平台及利用该嵌入式硬件平台构建的智能家居系统。

背景技术

智能家居或称智能住宅(Smart home)，是以住宅为平台，兼备建设设备、网络通信、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。

现有智能家居系统硬件平台：一种是以PC作为控制系统，加上各种外围的扩展设备，构建智能家居系统平台，这种方案整体成本高，实用性差；系统功耗大，稳定性不强(pc系统容易死机，而且容易受病毒攻击)。另一种是以一片或多片单片机作为核心处理单元，加上定制的硬件和软件，构建智能家居系统。这种方案系统扩展性差，不能满足复杂应用要求；设计结构复杂，稳定性不强。

发明内容

本发明为了解决上述问题，公开一种嵌入式硬件平台及利用该嵌入式硬件平台构建的智能家居系统，目的在于通过集成处理器，存储器，生物认证技术构建自成系统的芯片，解决硬件平台自身安全性问题；利用非对称、对称加密算法为基础建立网络数据安全传输机制；利用生物识别技术实现用户身份验证以及权限管理并构建本地、网络芯片平台安全、用户身份验证、信息安全存储、交换安全机制，而且提供各类接口，包括语音、显示、设备控制、设备通信，实现实时音视频采集、传输、显示，以提供实时监控和智能管理。

本发明提供了一种智能家居系统，包括具有嵌入式硬件支撑平台的本地设备，本地PC客户端，本地设备和本地PC客户端均接入局域网，嵌入式硬件支撑平台包括嵌入式芯片及外围设备，嵌入式芯片包括总线系统、片外存储器扩展接口、高速可编程处理器，嵌入式硬件支撑平台包含操作系统以及应用程序，本地PC客户端，用于管理本地设备；嵌入式芯片还包括片上存储系统和信息安全处理模块；片上存储系统和信息安全处理模块均接入总线系统；片上存储系统，用于存储引导程序和根密钥；信息安全处理模块，用于加密和/或解密数据和/或应用程序。

所述总线系统包括高速数据总线、低速配置寄存器总线、总线仲裁器、直接存储器访问传输控制器；总线仲裁器，用于以优先权方式控制接入总线系统的各模块对高速数据总线的占用；高速数据总线，用于提供高速数据通道；高速可编程处理器，用于通过低速配置寄存器总线对接入总线系统的各模块的控制寄存器进行配置。

嵌入式芯片还包括高速总线扩展接口，该高速总线扩展接口接入总线系统。

嵌入式芯片还包括权限控制模块和高速设备扩展接口，权限控制模块和高速设备扩展接口接入总线系统，用于通过指纹识别实现用户的权限管理。

权限控制模块包括指纹识别模块。

信息安全处理模块包括非对称加密模块和对称加密模块。

非对称加密模块用于实现网络认证；对称加密模块，用于实现本地数据加密存储与网络数据传输的加密。

还包括第三方认证机构和远程客户端，远程客户端用于对本地设备进行控制以及信息收集，所述局域网、第三方认证机构、远程客户端接入互联网，用于实现网络安全。

还包括实时音视频协作处理模块，该实时音视频协作处理模块接入系统总线，用于处理实时的音频流和/或视频流。

本发明提供了一种智能家居系统的片上安全实现方法，包括：

步骤101，嵌入式硬件支撑平台通过可编程存储器中的引导程序载入根密钥；

步骤102，嵌入式硬件支撑平台载入外部存储器中被加密的扩展密钥，信息安全处理模块解密被加密的扩展密钥；

步骤103，信息安全处理模块利用解密后的扩展密钥解密外部存储器中的数据和/或应用程序；

步骤104，启动操作系统和应用程序。

步骤101之前还包括：进行密码或者指纹验证。

本发明提供了一种智能家居系统的网络安全实现方法，包括：对局域网或者互联网中嵌入式硬件支撑平台传输的数据进行对称加密和/或非对称加密。

在互联网中，通过第三方认证机构实现发送方和/或接收方的身份认证。

本发明提供了一种智能家居系统的音视频发送方法，包括：

步骤141，发送方的实时音视频协作处理模块对数据流进行压缩编码；

步骤142，发送方的信息安全处理模块对数据流进行对称加密；

步骤143，发送方将加密后的数据流进行网络传输。

步骤133中，发送方将加密后的数据流通过高速网络扩展接口进行网络传输。

本发明提供了一种智能家居系统的实时音视频接收方法，包括：

步骤134，接收方接收加密后的数据流；