基于Android平台的智能家居客户端系统的设计与实现

摘要

智能家居是以家居住宅为载体，利用多传感器、网络通信和智能控制等现代化技术，实现安全智能、高效便捷的居住环境。计算机技术、网络技术与移动通信技术的结合与发展为智能家居的高速发展提供了前提和条件，智能家居的发展极大地提升了人们的生活质量。
　　本文分析了智能家居的发展背景和国内外研究现状，结合用户需求分析和相关技术的调研，确定了智能家居控制系统的总体方案，本文工作的主要内容包括:
　　1、整合智能家居系统。根据用户需求和技术分析，将物联网关和安防监控硬件模块整合在同一个系统中，实现联动控制。网关、摄像头、客户端和服务器都采用同一个网络应用层通信协议，使客户端在局域网和广域网环境自由切换对网关的控制流程。
　　2、研发物联网关硬件系统。硬件以STM32F103芯片为主控板，ESP8266无线模块为网络连接桥梁，设计温湿度、灯光、窗帘和红外等节点硬件电路，开发网关软件系统和制定硬件串口通信协议，实现网关与外界网络的连接，接收和发送数据，远程控制家居设备节点。
　　3、智能家居客户端软件开发。客户端集成网关和安防监控的统一控制;及时获取家居环境温湿度和红外等传感参数，远程控制灯光、窗帘和开关等节点设备;设计网关节点的组合控制，实现一键控制多个设备;支持远程控制摄像头的角度、可视化语音对讲和本地化视频资源的存储;实现多种登录、系统属性设置、消息推送和多种操作交互（触摸和语音）等基本功能。

目录

声明

摘要

1．1 课题背景及意义

1．2 智能家居国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 客户端系统研究现状

1．4 本文的主要内容

第二章 系统总体设计

2．1 需求分析

2．2 总体架构

2．3 系统通信协议设计

2．3．1 通信交互流程设计

2．3．2 网络数据报文格式

2．4 本章小结

3．1 总体方案设计

3．2 物联网关硬件设计与实现

3．2．1 无线网络模块

3．2．2 电动窗帘硬件电路

3．2．3 灯光的硬件电路

3．2．4 红外的硬件电路

3．2．5 温湿度的硬件电路

3．2．6 硬件问串口交互协议

3．3 网关入网软件设计

3．4 本章小结

4．1 客户端总体设计

4．2 客户端开发相关技术分析

4．2．1 Android操作系统

4．2．2 语音识别技术

4．2．3 推送技术

4．3 登录模块设计

4．3．1 注册模块

4．3．2 登录模块

4．4 家居控制模块设计

4．5 网关控制模块设计

4．5．1 客户端与网关绑定

4．5．2 客户端对网关的控制

4．6 实时监控系统设计

4．6．1 监控首页

4．6．2 监控界面

4．6．3 监控设置

4．7 情景模式的设计

4．7．1 情景模式概述

4．7．2 自定义情景模式

4．7．3 语音控制情景模式

4．8 客户端基本功能设计

4．8．1 消息推送

4．8．2 语音功能

4．8．3 关于智能家居

4．9 本章小结

5．1 测试概述

5．2 功能测试

5．2．1 登录测试

5．2．2 网关节点测试

5．2．3 安防监控测试

5．2．4 客户端设置测试

5．3 性能测试

5．4 本章小结

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果