近一兩年，智能家居概念興起，智能家居的內容，從現狀來看，大多體現在對家電設備的遠程控制以及自動化控制上面，其實，對家電設備的控制只是智能家居部分內容，家庭的安防監控以及視頻交互將是智能家居中不可或缺的內容。
安防監控能夠使業主能夠在屋內觀察到門外以及小區門口的情況，能夠及時地獲取來訪人員的情況，這在別墅或者高檔小區裏是非常有必要的。
視頻交互能夠使屋內的業主能夠與遠方的家人進行親密溝通，這包括遠程的視頻電話、視頻留言以及照片分享等。考慮到當今中國人口老齡化現狀，而年輕人由於工作原因大多在外地，因此這項功能在用戶體驗上要更多地考慮中國老齡化人口的感受，要比在手機以及在平板上更加便捷，要讓老年人很方便地使用，這項功能才有價值。
一、視頻交互
承載視頻交互和監控功能的實體就是中控平板電腦，如下圖所示。系統分爲三個部分：視頻接口板、平板電腦、以及電話聽筒。中控平板電腦與一般平板電腦區別在於，它能夠接受視頻輸入，可以是模擬視頻輸入，也可以是HD-SDI輸入（模擬高清），模擬視頻相對於網絡攝像機而言，具有傳輸延遲短的特點，而且HD-SDI的視頻信號能夠達到百萬高清的分辨率。視頻輸入是以接口板的形式與平板電腦連接的，這樣平板電腦可以單獨取出來，用於娛樂以及遊戲目的。另外，平板電腦的右邊是一個類似座機的電話聽筒。很多老年人不習慣使用觸摸屏，他們習慣於拿起話筒就能通話，因此，我們設立了電話聽筒，當有視頻電話呼叫時，戶主只需拿起聽筒即可完成視頻通話。
圖 智能家居中中控平板的構成
下面以2個情景爲出發點，設想一下中控平板如何承載視頻交互的功能：
情景1：（視頻通話）
外地的子女給父母打電話時，父母只需像接座機電話那樣拿起聽筒，電話接通後，遠方的子女可以使用手機的APP遠程操控中控平板，開啓視頻通話功能，中控平板的前置攝像頭會自動打開，從而實現視頻通信。在這個情景中，父母只需嚮往常一樣接通電話即可，不需要任何的按鍵或者觸摸屏操作，即可實現視頻通話，比用平板或者手機要方便得多。打電話時仍然使用3G網絡，確保通話流程，視頻通信則使用wifi網絡。
情景2：（遠程照片分享）
子女如果只是想把照片（小孩照片或者旅遊照片）分享給父母時，可以使用手機app發照片到遠程中控平板上，中控平板會自動播放照片或者視頻，此時，該中控平板就相當於一個數碼相框，數碼相框的內容可以由遠方的子女更新，父母只需觀看即可。
中控平板電腦一般安裝於牆上，可以取代對講機或者門控機。中控平板電腦既可以充當傳統安防監控的角色，又可以實現交互極爲簡便的視頻交互功能，起到了家庭成員感情溝通橋樑的作用，更接地氣，將使智能家居能夠真正地被用戶所接收。
二、安防監控
傳統的安防監控需要有攝像頭、硬盤錄像機、以及顯示器，這套系統體積龐大，不適合安裝在家居環境中。我們使用中控平板電腦即可實現傳統的安防監控功能，硬盤錄像機和顯示器的功能可以被中控平板替代，由於OMAP4 有1080p High profile的編解碼能力，我們看一下OMAP4可以駁接的攝像頭組合：
組合1 | 四路模擬視頻，其中CSI2A（兩路），CSI2B（兩路） |
組合2 | 兩路模擬高清HD-SDI，其中CSI2A 1路，CSI2B 1路 |
組合3 | 兩路網絡高清攝像頭 |
由於OMAP4的視頻編解碼是在IVA-HD硬件中完成的，其雙核A9的CPU資源仍然可以用來運行android系統以及其他計算。
傳統的監控系統會一直編碼以及存儲視頻流，這樣需要海量的硬盤進行存儲，但考慮到家居環境的特殊性，其實不需要一直存儲視頻流。設想這樣一個情景，當一個攝像頭在監控家庭的門口環境時，那麼只有視頻流中有物體在動時，才需要存儲視頻流。因此，我們可以使用圖像分析的方法進行視頻移動幀檢測，通過分析，如果視頻流中有物體移動，中控平板纔會編碼以及存儲視頻流，這樣可以大大降低所需的存儲空間。考慮到OMAP4在編碼時，其CortexA9的CPU資源是閒置的，因此可以使用CPU資源進行視頻分析。
因此，家居中控平板所搭載的監控系統是一種智能的、輕量級的系統，其成本更加低，因此它將有力地提升智能家居系統的實用價值。
三、具體實施方案
整個系統的關鍵在於中控平板電腦，其軟件環境爲Android系統，我們需要對Android系統做一下兩個方面的改造。
交互方面的改造
Android系統是以觸摸輸入爲主的，我們要將其改造，使用按鍵或則聽筒即可完成視頻交互。比如當有時電話進來時，用戶只需摘下聽筒即可實現視頻連接的簡歷，同樣，當用戶需要主動發起視頻通話時，也只需要簡單的2,3個按鍵操作即可完成整個動作。
監控系統與android系統的整合
Android系統在設計之初是沒有考慮監控需求的，因此我們需要將監控系統整合到Android系統中，實現監控攝像頭的視頻預覽、編碼以及存儲功能。具體來說，這設計到Android多媒體子系統stagefright的修改。
四 BOM成本以及對比
我們將監控系統與視頻交互系統整合在一起，成本極具優勢，下表列出了與傳統方案的對比：
BOM成本比對 | 本文方案 | 傳統方案（監控系統+平板） |
模擬攝像頭2個 | 模擬攝像頭2個 | |
OMAP4平板1個 | 平板1個 | |
無 | DVR | |
無 | 顯示器 | |
軟件性能 | ||
適合於老年人的交互系統 | 典型的觸摸屏系統，不適合老年人使用 | |
集成智能視頻分析 | 無智能視頻分析，若引入，還需額外成本 | |
可擴展性 | ||
可在中控平板中加入藍牙、zigbee功能，實現智能家居的其他功能 | 無法擴展。 |
上表綜合對比了成本、軟件性能以及可擴展性，本文的方案很適用於推廣到智能家居系統中，其所實現的交互系統改造，智能的視頻分析，將使智能家居用戶體驗上升到一個新的層次，實現真正有用的智能化。