基于Android的智能家居系统的设计与实现

发布时间：2017-06-16 07:11

  本文关键词：基于Android的智能家居系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着生活质量的提高,人们愈加关注家居环境的舒适与安全,智能家居的概念随之成为大家关注的焦点。智能家居系统(Smart Home System)以家居环境为平台,将计算机技术、自动控制技术、网络通信技术等集成到一起,将各式家用设备无障碍对接与实时管理,实现家庭事务处理的高效化与便捷化。而近年来,现代移动通信技术和自动控制技术的的迅猛发展,更是为智能家居产业的发展提供了澎湃动力和广阔的舞台。而Android操作系统以其开放性和易用性在全球吸引了广大的开发者和使用者。因此,开发基于Android平台的智能家居系统拥有更深厚的用户群体和更广阔的发展前景。本文以Google公司的Android操作系统为平台,设计和实现了面向WiFi环境的智能家居控制系统。改变了传统智能家居系统布线繁杂、便携性差、扩展性不强等弱点。本文主要研究内容如下：首先,对智能家居及其国内外研究发展现状进行了概述,给出了项目的背景、研究意义；接着通过介绍Android系统的相关技术特性以及对比WiFi相比于其他无线通信技术的优点,总结了基于Android平台开发智能家居系统的优势。然后,基于功能性对系统的设计进行了需求分析,并制定了系统的模块化设计方案。通过将系统一分为三,分别从用户界面、WiFi通信、中央控制这三个方面对设计进行详细论述。最后,根据得出的设计方案对三个模块进行细化分析并实现。主要包括UI界面的整体架构与软件实现,WiFi模块数据编码的设计和基于TCP协议的通信实现以及中央控制模块的硬件电路设计和控制软件编写。在将设计的客户端软件顺利安装后,经反复测试,可以实现基于WiFi环境对家用设备的远程控制,并随时随地地掌握家居环境。该客户端软件具有易用性,便捷性,能够在Android平台上安装和使用,应用价值高,便于推广。
【关键词】：Android 智能家居 WiFi 通信
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU855;TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-10
• CONTENTS10-13
• 第一章 绪论13-21
• 1.1 智能家居13-14
• 1.2 国内外行业现状及发展趋势14-18
• 1.2.1 国外智能家居发展现状14-16
• 1.2.2 国内智能家居研究现状16-17
• 1.2.3 发展趋势17-18
• 1.3 项目的背景及研究意义18-19
• 1.3.1 项目的研究背景18-19
• 1.3.2 项目的研究意义19
• 1.4 本论文的主要工作内容19-21
• 第二章 Android平台相关技术分析21-29
• 2.1 Android操作系统概述21
• 2.2 Android操作系统的系统架构21-23
• 2.3 Android应用程序开发组件23-26
• 2.4 Android系统界面控件26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 WiFi无线通信相关技术分析29-37
• 3.1 WiFi无线通信技术29-30
• 3.2 其他相关无线通信技术30-34
• 3.2.1 蓝牙技术(Bluetooth)30-31
• 3.2.2 红外数据传输(IrDA)31-32
• 3.2.3 紫蜂协议(ZigBee)32-33
• 3.2.4 近场通信(NFC)33-34
• 3.3 传输协议的选择34-35
• 3.3.1 UDP协议和TCP协议34
• 3.3.2 TCP协议的三次握手34-35
• 3.4 本章小结35-37
• 第四章 智能家居系统的分析和设计37-44
• 4.1 智能家居系统的需求分析37-39
• 4.1.1 功能性需求分析37-39
• 4.1.2 非功能性需求分析39
• 4.2 智能家居系统的模块设计39-43
• 4.2.1 用户界面模块设计41-42
• 4.2.2 WiFi通信模块设计42
• 4.2.3 中央控制模块设计42-43
• 4.3 本章小结43-44
• 第五章 用户界面模块的实现44-53
• 5.1 Android开发环境44
• 5.2 服务器设置界面44-48
• 5.3 家电控制界面48-51
• 5.3.1 灯光控制界面49-51
• 5.3.2 空调控制界面51
• 5.4 家居环境监测界面51-52
• 5.5 本章小结52-53
• 第六章 WiFi通信模块的实现53-60
• 6.1 WiFi通信模块的硬件选择53-54
• 6.2 WiFi通信模块数据通信的实现54-59
• 6.2.1 WiFi通信模块的数据编码54-57
• 6.2.2 Socket通信的实现57-59
• 6.3 本章小结59-60
• 第七章 中央控制模块的实现60-70
• 7.1 中央控制模块的硬件选择60-61
• 7.2 中央控制模块的原理及硬件简介61-63
• 7.2.1 灯光控制原理61-62
• 7.2.2 灯光控制硬件电路简介62-63
• 7.3 中央控制模块的软件实现63-69
• 7.3.1 灯光控制的软件实现63-69
• 7.4 本章小结69-70
• 总结与展望70-72
• 工作总结70-71
• 工作展望71-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间发表论文75-77
• 致谢77

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