基于Android的智能家居终端的设计与研究.doc

《基于Android的智能家居终端的设计与研究.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于Android的智能家居终端的设计与研究.doc（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、基于Android的智能家居终端的设计与研究 【摘 要】提出了一种智能家居终端的解决方案，该方案采用目前比拟流行的Android手机为其控制终端，设计了一种集成控制多种家电设备的手机应用。该方案的提出为智能家居终端的控制系统提供了一种新的思路。 【关键词】智能家居 Android系统 客户端 Socket通信 doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2021.10.019 中图分类号：TP311 文献标志码：A 文章编号：1006-1010202110-0088-03 引用格式：刘波. 基于Android的智能家居终端的设计与研究J. 移动通信， 2021，4010： 88-

2、90. 1 引言 近年来，智能家居的设想逐渐从概念变为现实，其中，远程控制各种家电设备是人们一直在追求与实验的目标。虽然市面上有很多通过遥控器远程控制家用电器的设备，但碍于一台设备只对应一个遥控器，导致用户需要使用众多的遥控器，这显然给用户的日常使用带来了极大不便。 为解决上述问题，决定利用使用人数最多的Android系统的手机，结合家用智能网关，利用Wi-Fi、4G等通信技术设计一款可以集成各种家电设备控制器功能的手机应用。 2 系统总体构造设计 2.1 Android系统简介 Android是由Google公司开发的基于Linux平台的开放源代码的操作系统。该平台主要由四局部组成，分别是操

3、作系统、中间件、用户界面与应用软件。 2.2 总体框架设计 如图1所示，本系统的总体框架主要由四大局部组成，分别是智能网关控制器、转接设备、家用电器终端与Android客户端。Android客户端向网关控制器发出控制指令，通过转接设备将指令传送给家用电器终端，从而执行相应的动作，以到达无线远程控制家电的目的。 3 软件构造设计 该智能家居终端控制系统是基于Android平台，软件总体设计主要是利用Android智能手机开发出可以远程控制家电设备的应用客户端。客户端通过Wi-Fi与用电设备进展连接，利用Socket、InputStream、OutputStream等方法与效劳器端进展通信，效劳器

4、端为各个用电设备传输控制指令，最终利用手机客户端控制多台家电。 3.1 应用框架 智能家居应用客户端框架主要由UI界面、Socket通信与SQLite数据库三局部组成。Java主程序的编写使用了Activity、ActivityGroup、BroadcastReceive、Service、Content Provider等Android系统本身所有的多种组件。用户UI界面采用了最常用的LinearLayout线性布局方式。用户安装应用之后，点击，出现两秒的欢送图片，然后自动进入身份验证界面，输入账号密码即可进入主控制界面，点击相应按钮即可控制各种家电。具体设计流程图如图2所示。 3.2 客户端

5、功能实现 用户点击应用，首次使用需要注册账号，输入账号密码，点击登陆，进入应用。首页显示着各种家用电器的按钮，点击即可进入对应家电的控制页面，根据用户需要进展调节。状态页面实时显示家电的控制状态，比方各个房间的门、窗、灯、空调的开关状态。第三个是设置页面，主要有管理账号、添加用电设备、调节亮度、更换主题等功能。客户端界面如图3所示： 图3 客户端界面示意图 3.3 SQLite数据库 此智能家居客户端使用的数据库是一款Android系统内置的轻量级的关系型数据库SQLite。使用此数据库主要是用来存储用户创立的账户、密码与用电设备的状态信息、历史记录等数据，方便用户随时查看与调用。SQLite

6、不仅支持标准的SQL语法，还遵循了数据库的ACIDAtomicity、Consistency、Isolation、Durability事务。SQLite同时支持NULL、INTEGER、REAL、TEXT与BLOB等多种数据类型。利用SQLiteOpenHelper中的两个抽象方法onCreate与onUpgrade去创立与升级数据库，利用SQLiteDatabase类中的CRUD对数据库进展添加Create、查询Retrieve、更新Update、删除Delete等根本操作。 3.4 Socket通信 Android内部提供了Socket编程通信，通过网络传输数据方式TCP或UDP即可实现c

7、lient与server之间的通信，Socket通信原理如图4所示。 效劳端与客户端之间通过Socket建立连接，之后就可进展通信。首先效劳器端声明一个ServerSocket对象，然后监听某个端口ServerSocket server = new ServerSocketport，当发现客户端有Socket试图连接时，调用accept方法建立一个对应的Socket与之通信。accept方法在没有数据进展接收时处于堵塞状态Socket socket = server.accept，当接收到数据，与客户端连接成功之后，通过获取Socket的Inputstream读取客户端发来的数据Reader

8、reader = new InputStreamReadersocket.getInputStream。读取完数据后客户端往Socket输出流里写数据，首先定义好要连接的效劳器端IP地址与相对应的监听端口，然后创立一个Socket对象与效劳器建立连接Socket client = new Sockethost， port。连接成功后通过Outputstream往效劳器端写数据Writer writer = new OutputStreamWriterclient.getOutputStream，即可进展TCP协议的Socket数据传输。最后要注意的是如果写操作之后不是对应输出流的关闭，而是阻塞

9、式操作，要flush一下writer.flush，这样效劳端才能收到客户端发送的数据。 4 完毕语 本文所介绍的智能家居客户端是基于目前最流行的Android系统进展设计的。用户运行客户端后，可以通过4G或Wi-Fi与家里各种用电设备匹配连接，进展远程控制，从而到达智能家居的实现要求。此种方式可移植性好、本钱低、可扩展性好，提高了家用电器的工作效率，使家庭生活步入一个新的高度。该客户端在后续的开发过程中，还可增加一些其他的功能，例如搜索指定的连接设备，一键启动与关闭用户勾选的用电设备，与更多智能家居生产厂家合作，使其兼容更多智能家居设备等。 参考文献： 1 董立岩，隋鹏，辛晓华，等. 基于An

10、droid的智能家居终端控制系统J. 吉林大学学报： 信息科学版， 2021，323： 303-307. 2 刘建华，田岁苗，赵勇. 基于Android的智能家居系统设计J. 西安邮电大学学报， 2021，184： 71-74. 3 郭霖. 第一行代码AndroidM. 北京： 人民邮电出版社， 2021： 249-277. 4 周时伟，谢维波. 基于Android的智能家居终端设计与实现J. 微型机与应用， 2021，3114： 10-13. 5 宋小青，周东升. 基于Android平台的应用开发研究J. 软件导刊， 2021，102： 104-106. 6 Yeo L K， Weon C

11、J. Remote-controlled Home Automation System Via Bluetooth Home NetworkA. Proc of SICE 2003 Annum Conference， 2021： 2824-2829. 7 藏大进，刘增良，高干，等. 基于物联网的智能家居系统设计与实现J. 襄樊学院学报， 2021，3111： 38-39. 8 雷文礼，任新成，张栋，等. 基于Android平台的即时通信系统设计J. 现代电子技术， 2021 ，383： 13-15. 9 黄洁，黄冰柏，陈婉娥，等. 基于Android平台的掌上运维系统J. 移动通信， 202115： 67-71. 10 董裕艺，黎福海，何凯青. 智能家居控制系统的设计研究J. 移动通信， 202111： 39-43.第 6 页