摘 要
随着物联网概念的深入与科技的发展，智能家居又有了新的发展方向，并逐渐贴近了百姓的生活。人们对生活品质的更高追求，使得智能家居的发展得到了巨大的飞跃。自从美国设计出第一座智能大厦以来，智能家居一直备受关注。但是其复杂的工程和高昂的价格让人望而却步。无线通信技术的发展和智能手机的普及给智能家居带来了更强大的生命力。智能家居的具有无限广阔的前景，因此，对智能家居系统的研究非常符合社会的发展与需求。
本文的智能家居系统是基于 Wi-Fi 技术和 Android 平台的，可以对家电进行远程控制以及对温湿度、可燃气体进行监控。主要工作包括：
首先，本系统利用 Wi-Fi 无线通信技术，免去了传统的智能家居需要的复杂的布线，大大节约了成本。系统采用 ESP8266 模块和 Arduino 模块相结合的方式来实现系统的控制与数据交互，再加上相应的传感器和外围电路，设计出了数据采集终端节点，组成了室内环境监控系统。Android 操作系统的智能手机可以通过 2G/3G/4G/Wi-Fi 等通信方式对数据采集终端节点进行控制，从而实现了对家电设备的监测，操控和查询，时刻了解家中的状况。
然后对手持智能终端的软件应用进行设计，对软件的需求进行分析后，搭建好 Android平台的开发环境，然后设计出各个功能模块的界面，包括初始主界面、场景模式配置界面、电器设备控制界面、定时任务界面、房间配置界面和安防界面等，并实现相应的功能，如家电设备的开关功能、场景模式的添加与设定、定时任务的设定、以房间为单位对家电设备进行分组控制以及对烟雾和可燃气超标的报警功能。
最后对各个模块进行一系列的测试，测试表明，系统非常稳定且可靠，功能均可完整的实现，测量的数据误差非常小，达到了系统最初设计中所提出的各项要求和指标。整个系统具有很大的实用价值。
关键词：智能家居，Android,Wi-Fi,移动终端
Abstract
With the concept of the Internet of things and the development of science and technology,Smart home has a new direction of development, and gradually close to the people's lives. People'shigher pursuit of quality of life, so that the development of smart home has been a huge leap. Sincethe United States designed the first Intelligent Building, smart home has been a concern. But it'scomplex projects and high prices are prohibitive. The development of wireless communicationtechnology and the popularity of smart phones have brought more powerful vitality to the smarthome. Intelligent home has an unlimited broad prospects, therefore, the study of smart home systemis in line with the development and needs of society.
The smart home system is based on Wi-Fi technology and Android platform, which can beused for remote control of home appliances, as well as temperature and humidity, combustible gasmonitoring. Main work includes:
First, the system uses Wi-Fi wireless communication technology, replacing the traditionalsmart home needs of the complex wiring, greatly saving the cost. The system adopts ESP8266module and Arduino module to realize the control of the system and data exchange, plus thecorresponding sensor and the peripheral circuit, the design of the data acquisition terminal node,They formed the indoor environment monitoring system. The Android operating system for smartphones will control the data acquisition terminal node by 2G/3G/4G/Wi-Fi these means ofcommunication, so as to implement the electrical equipment monitoring and control and query,always understand the status of home.
Then design the application software of smart terminals ,after analyzing the demand ofterminal software, Android platform development environment to build, and then design a interfaceof each functional module, including the initial main interface, scene mode configuration interface,electrical equipment control interface, timing task interface, room configuration interface andsecurity interface and realize the corresponding function, such as household electrical applianceswitch function, add and set the scene mode, the timing of the task of setting, grouping controlhousehold appliances to the room as a unit, as well as the smoke and gas can exceed the alarmfunction.
At last, a series of tests are carried out on each module, tests show that the system is verystable and reliable, the function can be achieved, the measurement data error is negligible, and thesystem has achieved the initial design of the proposed requirements and indicators. The wholesystem is of great practical value.
Keywords: smart home, Android, Wi-Fi, mobile terminal
目 录
摘 要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及其意义
1.1.1 课题的背景
1.1.2 课题的意义
1.2 国内外的智能家居研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 基于 Android 智能家居的优势
1.4 论文的组织及结构安排
第二章 智能家居系统的主要技术
2.1 Android 系统平台的研究与分析
2.1.1 Android 平台的架构
2.1.2 Android 平台的特性
2.1.3 Android 应用开发的基本组件介绍
2.2 NDK 简介
2.3 Android 的数据存储技术
2.3.1 Android 的 SQLite
2.4 WI-FI 技术简介
2.4.1 WI-FI 技术概述
2.4.2 WI-FI 技术的特点
2.5 本章小结
第三章 智能家居系统的架构及设计方案
3.1 系统的设计概述
3.2 系统的需求分析
3.2.1 系统的目标
3.2.2 系统的功能需求
3.2.3 系统的性能需求
3.3 系统的整体架构设计
3.3.1 网络通信技术方案的选择
3.3.2 控制终端操作系统的选择
3.3.3 系统的主要硬件
3.3.4 系统终端开发流程的设计
3.4 室内环境监控系统
3.4.1 窗帘模块
3.4.2 灯光模块
3.4.3 温湿度模块
3.4.4 可燃气模块
3.5 数据库的设计
3.5.1 登录模块数据表格设计
3.5.2 窗帘模块数据表格设计
3.5.3 灯光模块数据表格设计
3.5.4 温湿度模块数据表格设计
3.5.5 可燃气体模块数据表格设计
3.6 本章小结
第四章 智能家居系统软件设计与实现
4.1 智能家居系统软件终端的功能设计导航
4.2 智能家居系统软件终端的总体结构设计
4.3 Android 平台开发环境的搭建
4.4 智能家居系统的登录链接模块设计
4.5 智能家居系统软件终端的控制界面
4.6 场景模式配置界面
4.7 智能家居设备控制
4.7.1 开关控制模块
4.7.2 智能家居系统房间配置界面的设计
4.7.3 智能家居安防界面设计
4.8 本章小结
第五章 系统测试
5.1 功能测试
5.1.1 远程控制家居设备
5.1.2 温湿度模块
5.1.3 烟雾与可燃气报警
5.2 性能测试
5.2.1 断电恢复测试
5.2.2 系统稳定性测试
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致 谢
