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Android智能手机的智能家居系统的设计

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-15  浏览次数:11
核心提示:【摘要】:随着信息技术的发展,我国物联网技术的快速发展和人们生活水平的提高,智能家居正在走入大众的视野。由于Android手机系
【摘要】:随着信息技术的发展,我国物联网技术的快速发展和人们生活水平的提高,智能家居正在走入大众的视野。由于Android手机系统的稳定性和开放性,使其目前在我国拥有最大的移动终端用户。因此,对基于Android智能手机的智能家居系统进行设计和开发具有十分广阔的前景。 
  【关键词】:Android;智能手机;智能家居 
  智能家居系统是以计算机技术、嵌入式技术和网络通讯技术为基础,通过网络化管理家居的一套系統。它将与家居生活密切相关的家居信息联系在一起,实现了以人为本的家居生活体验。计算机技术、网络技术和自动控制技术实现了家居设备的智能化控制和管理,实现了人和物以及物和物之间的通信,该技术不仅为人们提供了极大的便利,同时Android智能手机控制端界面直观美观,为广大用户带来全新的体验效果。1999年我国建设部勘察设计司联合建设部住宅产业化办公室组织实施住宅小区智能化技术示范工程,标志着我国的智能家居建设进入新的发展阶段。 
  1、基于Android智能手机的智能家居系统的设计 
  1.1 系统网络结构设计 
  如下图1所示,智能家居系统使用Android智能手机作为控制终端,使用普通的PC电脑作为该智能家居控制系统的Web服务器,通过Wi-Fi构建家庭内部网络,通过中央控制器实现对家居系统的控制。当Android智能手机终端处于家庭内部网络时,Android智能手机通过Wi-Fi向中央控制器发送控制命令,中央控制器通过Wi-Fi家庭网络将接收到的控制命令传送到相应的传感器、摄像头以及家电设备,从而实现智能家居控制; 
  当Android智能手机终端处于家庭外部时,用户使用Android手机通过3G网络登陆Web服务器对中央控制器进行控制,Web服务器会通过以太网接收Android智能手机发出的控制命令,然后用Wi-Fi将控制命令发送到中央控制器以实现对家中相应家居设备的控制来实现Android智能手机远程控制家居设备的功能。图1智能家居系统的网络结构设计 
  1.2 系统模块设计 
  根据智能家居控制系统的需求,该系统结构上分为Android智能手机控制端和智能家居控制端。智能手机控制端和智能家居控制端均由不同的模块所组成。如下图2所示。 
  (1)智能手机控制端 
  智能手机控制端是基于智能手机的Android内核、Wi-Fi、加速传感器和陀螺仪这些基础模块之外所设计的模块,包含:用户登录模块、开关控制模块、温度控制模块、视频监控模块和湿度控制模块。 
  用户登录模块:用于用户登陆的控制,当用户输入正确的用户名和密码登陆时,Android手机将信息发送到智能家居系统的中央控制器,中央控制器对登录信息进行确认,登录信息正确时才可以进入智能家居系统界面,通过操作其他四个模块来和中央控制器进行通信,从而对智能家居系统中的家居设备进行操作控制。登录信息不正确时就会直接拒绝用户登陆。 
  开关控制模块:Android智能手机控制端的开关控制模块和智能家居控制系统的开关控制模块相对应。在智能手机的开关控制界面上,用户可以查看智能家居系统中的家居设备的开关状态,并可以随时改变开关状态。 
  温度控制模块:Android智能手机控制端的温度控制模块和智能家居控制系统的温度传感模块相对应,通过Android智能手机控制端的温度控制模块可以实现智能家居系统中的温度控制。在手机界面上的特定滑动按钮对应温度传感器的特定温度,当用户滑动可控温度传感器的温度按钮时会向控制中心发送改变消息,由控制中心与温度控制器通信实现对温度的修改。 
  视频监控模块:Android智能手机控制端的温度控制模块和智能家居控制系统的摄像头模块相对应,通过 Android智能手机控制端的视屏监控模块可以实现智能家居系统的视屏监控。在智能手机界面上,用户点可以通过点击视屏监控按钮从而向智能家居系统的中央控制器发送视频传输的请求,中央控制器接受请求并和智能家居系统中的摄像头进行连接并开启,同时将获得的视频信息通过Internet传送给Android智能手机端,从而实现用户不在家也可以即时了解家中的情况。 
  湿度控制模块:该模块和温度模块类似,也是通过湿度控制模块和湿度传感器实现智能家居系统中的湿度控制。图2智能家居系统的模块设计 
  (2)智能家居控制端 
  智能家居控制端由中央控制器对智能家居进行控制,包括Wi-Fi服务、数据库、数据存储、命令解析以及命令处理。中央控制器是智能家居系统的核心,其必须是具备有数据存储功能的数据库,还要对接收到的指令进行解析和作出相应的处理,从而实现对智能家居系统中各个家电设备的控制。数据存取模块位于数据库管理系统和业务逻辑之间,向上为业务逻辑层提供数据存取服务,向下屏蔽不同数据库的差异。当前系统使用的数据库管理系统是My SQLServer5.6.10,为了保证系统扩展性和可维护性,当前在操作数据库时均采用标准的 SQL 语句,并将数据库操作均封装在本模块中,以函数方式提供给业务逻辑层。网络服务模块为用户提供Web和Wi-Fi通信方式,使用户不论在家庭内部还是外面时都可以控制家里的相关设备。该模块主要起到同Android智能手机控制端的连接、用户的身份的认证以及命令的接收和传送。 
  命令解析模块:该模块相当于一个控制器,对网络服务模块获得的数据包进行解析,在获取数据包中设备名称、设备地址以及控制命令等信息后,将这些信息传输给相应的命令处理子模块处理相应的命令。 
  命令处理模块:不同的控制命令实现不同的功能,该模块里面包含发现服务器、文件共享、远程桌面、家电控制等子模块,而每个子模块又可以处理多个控制命令,该模块是系统主要的功能模块。 
  参考文献: 
  [1]王剑龙.基于Android的智能家居控制系统的研究与实现[D].吉林大学,2013. 
  [2]韩洪江,张建军,等.智能家居系统与技术[M].合肥工业大学出版社,2011. 
  作者简介:姚淞严(1993.05—),男,吉林辉南县人;本科,在读于吉林动画学院,研究方向:安卓技术开发。
 
 
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