基于Android的智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

馬洪軒

（中南大學(xué)，湖南長沙，410012）

0前言：智能家居的出現(xiàn)主要是以居住的點(diǎn)為平臺，利用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行控制的自動化，在網(wǎng)絡(luò)、音頻、防火墻技術(shù)的控制之上將生活中的家電設(shè)備進(jìn)行集成的研究，提高家居控制的智能化。Android系統(tǒng)的開發(fā)和利用主要體現(xiàn)在我國的收集移動終端，但是隨著Android技術(shù)的不斷發(fā)展，對Android系統(tǒng)在智能的家居控制方面也應(yīng)用的越來越多。

1 Android的相關(guān)介紹

1.1 Android系統(tǒng)的簡介

Android系統(tǒng)是有Google發(fā)布的，基于Linux開發(fā)的智能手機(jī)操作系統(tǒng)。這種系統(tǒng)由三部分組成，分別是操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用程序組成的。智能手機(jī)從2012年開始至今已經(jīng)得到了普遍的發(fā)展，Android在智能手機(jī)的市場上已經(jīng)占據(jù)了重要的位置，成為一種被大眾所熟悉和接受的一種智能手機(jī)系統(tǒng)。Android具有其自身的開放性和靈活性，對于第三方的開發(fā)呈現(xiàn)一種開放性，在人員上也相對的自由。

1.2 Wifi技術(shù)

目前人們走在大街小巷或是商圈周圍亦或者是咖啡店都要進(jìn)行Wifi的搜索，Wifi技術(shù)的發(fā)展是利用2.4GHZ附近的頻段，一般在100米左右的覆蓋區(qū)域能夠進(jìn)行無需布線的傳輸，它的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋率強(qiáng)、抗干擾的能力也比較強(qiáng)、成本相對較低，方便了人們的用網(wǎng)需求和生活工作。中國聯(lián)通在2011年的WLAN的覆蓋就達(dá)到了4萬余個，主要是在單體的樓宇間的覆蓋。Wifi已經(jīng)走進(jìn)了現(xiàn)代人們的生活中，并且人們越來越離不開Wifi。Wifi在家庭服務(wù)器中的智能表現(xiàn)主要是對智能家居的控制系統(tǒng)進(jìn)行連接。

2 智能家居Android系統(tǒng)的應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)

2.1 Android的開發(fā)

Android系統(tǒng)的開發(fā)與其他的應(yīng)用系統(tǒng)一樣，在開發(fā)之前需要對其運(yùn)行的環(huán)境進(jìn)行分析和配置。在開發(fā)的過程中能夠運(yùn)用到的工具主要有Java Development Kit、Eclipse，需要安裝帶有JDT 的版本、Android SDK，即 Android software development kit，Android 軟件開發(fā)工具包等等。在基本的用具準(zhǔn)備完成以后按照官方所提供的一些環(huán)境進(jìn)行文檔的搭建。

2.2 注冊和登錄

智能的家居控制系統(tǒng)需要用戶在使用的初期進(jìn)行用戶注冊，這就可以對系統(tǒng)的內(nèi)容進(jìn)行自定義的操作了，在用戶登錄以后，系統(tǒng)會自動的載入用戶之前定義過的內(nèi)容進(jìn)行界面的定義，這樣能夠使用戶在家居的設(shè)備控制方面更加的方便和自如。具體的流程是用戶登錄（沒有賬號的用戶進(jìn)行賬號的注冊）然后輸入賬號點(diǎn)擊密碼進(jìn)行登錄，這時候如果密碼 輸入正確就會顯示登錄成功，如果密碼不正確會顯示找回密碼。

2.3 家居的控制模式分析

在智能家居系統(tǒng)的控制過程中，把硬件進(jìn)行分類，主要是開關(guān)模式、溫度模式、監(jiān)控模式、計(jì)量模式，一共四個模式。用戶對這四個模式進(jìn)行定義，每一個模式都包含開關(guān)、溫度傳感器監(jiān)控設(shè)備和計(jì)量設(shè)備。開關(guān)模式涉及到家居中的點(diǎn)燈、電器等等開關(guān)的打開和閉合。用戶利用這個模式對自己家的電氣設(shè)備進(jìn)行開關(guān)的控制。在開關(guān)模式中會顯示我是點(diǎn)燈的開關(guān)、客廳點(diǎn)燈的開關(guān)、客廳電視的開關(guān)一集客廳門的開關(guān)等等。如果用戶對刷新按鍵進(jìn)行刷新就會刷新所有開關(guān)的狀態(tài)，Android 應(yīng)用程序還能夠?qū)?shù)據(jù)提交給遠(yuǎn)程的控制中心，然后由控制中心獲取電器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行狀態(tài)的傳輸。

2.4 家居中的溫度模式分析

溫度模式是通過移動溫度條上的相關(guān)溫度按鈕進(jìn)行溫度的設(shè)定的，按照用戶選擇的溫度進(jìn)行目標(biāo)溫度的調(diào)節(jié)，如果用戶選定的溫度和實(shí)際存在的溫度之間存在差異就會顯示用戶有溫度更改方面的請求，這樣該應(yīng)用就會像請求控制中心發(fā)放修改的相關(guān)請求，在溫度達(dá)到用戶的請求溫度時，自動終止溫泉請求。溫度模式的操作與開關(guān)模式由異曲同工之妙，在溫度模式下。用戶可以對模式進(jìn)行自定義。

2.5 監(jiān)控模式

在我們?nèi)粘５纳钪校瑪z像可以對家庭的每一個角落進(jìn)行細(xì)致的監(jiān)控，讓我們在相隔的空間內(nèi)看到其他空間發(fā)生的變化。這就需要對Android 的監(jiān)控模式進(jìn)行介紹，這種監(jiān)控模式的訊在能夠使廣大用戶更加方便的查看自己家的細(xì)節(jié)，保證家庭生活的安全性。這種模式需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的連接，前文中我們提到的Wifi就是在這種模式下被利用的。用戶點(diǎn)擊攝像頭，系統(tǒng)就會發(fā)出請求，這樣用戶就可以獲取視頻數(shù)據(jù)。一般設(shè)有增加、修改、刪除三個頁面。用戶對菜單的三個按鈕進(jìn)行定義就會出現(xiàn)相關(guān)的攝像內(nèi)容的刪除或者增加定義。

2.6 計(jì)量模式

計(jì)量模式在Android系統(tǒng)的應(yīng)用中是比較簡單的模式，這種模式是為用戶對自己的家庭生活資源進(jìn)行計(jì)量和控制而出現(xiàn)的。例如，熱水器的水量、用電量等等都是計(jì)量模式的工作范圍。用戶進(jìn)入計(jì)量頁面，頁面的控制中心會出現(xiàn)每一項(xiàng)應(yīng)用的當(dāng)前值，接受中心與控制中心的返回值中對每一項(xiàng)進(jìn)行反應(yīng)。控制中心對家居熱水器等進(jìn)行修改和完善，然后在通知欄進(jìn)行通知。

3 總結(jié)

Android系統(tǒng)在家居控制系統(tǒng)方面的應(yīng)用是一種技術(shù)的革新和生活方式進(jìn)步的表現(xiàn)。在Android系統(tǒng)經(jīng)過測試以及對家庭內(nèi)部家居網(wǎng)絡(luò)化的無線控制方面起到了積極作用，貢獻(xiàn)比較突出。本文對同對Android系統(tǒng)的介紹、WIFI的介紹和對家居環(huán)境的了解，以及從用戶的角度出發(fā)對家居的控制系統(tǒng)運(yùn)行方面進(jìn)行掌握，能夠看出家居的智能化是時代發(fā)展的要求，是人民生活水平的提高的表現(xiàn)。在今后的發(fā)展過程中，還需要不斷的完善和發(fā)展，計(jì)入更多的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)才能為我們的生活提供更好的服務(wù)。

[1]曼莎.基于ARM9的侵入式無線智能網(wǎng)關(guān)家居設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用.2010,30（9）：254-255.

[2]侯軍.基于ZIGBEE的智能家居安全控制系統(tǒng)研究[J].繼電工程學(xué)報(bào)，2010,26（1）：69-70.