基于物联网的智能家具监控研究

基于物联网的智能家具监控研究

方莹王晓明李春枫宁静冮晴

（辽宁科技大学）

[摘要]结合当前应用较为广泛的移动Android系统,研发一种智能家居控制的App,通过此软件可以对物联网环境内的家居实现随时随地实时便捷控制.

关键词:智能家居;Android系统;App;实时控制

信息时代促使人的思想发生转变,网络也在改变着人们的生活方式和生活习惯.例如:人们对居家有了新的定义与需求,不仅要求具有舒适､便捷的居家生活,而且要求家具具备一定的“智慧”,实现智能化､人性化.物联网是指通过网络既定协议实现物与物的联系(如图1所示).

通过计算机或移动设备控制建筑物内部的家具是当前智能家居系统的一个热点.智能家居系统集成了包括家电控制､网络服务､设备智能化和房屋基建等相关新技术(如图2所示).

微软､IBM､Intel､松本､三星等跨国巨头对智能家居系统的研究开始于2002年.我国现阶段对智能家居的研究还处于起步阶段,国内现阶段研究较为领先的有小米､海尔等企业.我们结合当前应用较为广泛的移动Android系统,研发一种智能家居控制的App,通过此软件可以对物联网环境内的家居实现随时随地实时便捷控制.

1智能家居通信方式设计

建筑设备物联网系统主要对象是电器设备,而电器设备的运行模式是千差万别的,各种电器设备之间的网络接口标准并不统一,生产厂家不同网络接口标准可能存在不同,所以对于物联网系统内同一类型电器实现统一传感器控制是较为困难的.为降低开发难度节约开发成本,对智能家居物联网系统采用网络通信标准数据传输格式,即借助网页服务数据交互技术.装有Android系统的智能手机客户端接入网络后通过向远程网站服务器发布一些对物联网系统电器的控制信息(例如:增加､删除电器设备等),同时智能手机客户端根据网站服务器做出的响应反馈到手机屏幕,用户可以根据智能手机屏幕显示的内容进行操作.建筑设备物联网系统的通信程序监视网联网数据库内各个电器设备的状态,当发现电器的运行状态发生变化时通过网络向手机客户端发出控制指令,手机客户端收到指令后通过一定的解析判断是人为干预或电器自动状态变化,然后再通过网络反馈到网站服务器,实现手机客户端对家具设备的实时控制,即实现数据在TCP/IP协议和无线网络间的转化.Android系统不能直接返回句柄,则通过XML来生成组件列表,手机终端设备需要解析电器设备提供的信息,然后通过网站服务器反馈,当用户有多个操作指令时,移动终端将按着表1所示转化为XML格式后发送至网站服务器.

2智能家居控制系统实现

2.1移动终端与数据库交互

移动客户端是一种趋势,但其内存空间与传统的PC电脑还存在一定的差距,所以不能用移动客户端直接来控制电器设备.利用移动客户端加入网站服务器方法访问数据库,使得消耗移动客户端最小内存.将Webservice发布到建筑设备物联网服务器提供的移动客户端,不同数据以XML格式传输.Webservice不需要考虑不同软件的接口形式,开发人员只需在WSDL中直接调用.部分代码如下所示:

publicstaticMap<String,String>parseXml(HttpServletRequestrequest)throwsException

{Map<String,String>map=newHashMap<String,String>();

InputStreaminputStream=request.getInputStream();

SaxReaderreader=newSaxReader();

Documentdocument=reader.read(mputSream);

Elementroot=document.getRootElement();

List<Element>elementList=root.elements();

for(Elemente:elementList)

{Map.put(e.getName(),e.getText();}

inputStream.close();

inputStream=null;

returnmap;}

2.2APP界面设计

软件界面包括登录界面､分属房间及情景模式几个板块.

2.2.1登录界面:用户获得App使用权需要进行注册,注册成功后进入登录界面,并对身份信息进行完善(保证安全).登录界面流程图如图3所示.

登录后主界面显示房间选择､情景模式以及安全控制,

2.2.2分属房间:一般住宅的房间分类为客厅､主卧登录界面及主界面次卧､厨房､书房､厕所几部分,每个房间根据使用功能不同安装不同的电器设备.例如客厅主要的电器设备有空调､电视等,对空调的控制主要是温度､湿度及工作模式,对电视的控制主要是更换频道､声音控制等;主卧电器主要有空调和灯具,主卧空调控制与客厅相同,灯具的控制主要是亮度和模式;厨房的设施主要有抽油烟机､冰箱､电饭煲､燃气等,对厨房的控制相对较为复杂,为防止出现油烟泄漏､漏电等安全事故要设置安全保障措施,即厨房内油烟或燃气浓度达到一定程度移动终端报警,提示用户一定要采取措施,从而避免出现人员伤亡.书房及次卧的家居控制与主卧类似.

2.2.3情景模式:情景模式根据用户需求,设置居家模式､离家模式､睡眠模式､影视模式以及自定义模式,用户根据需要,可对程序进行更新.

3结论

通过分析移动物联网智能家居控制的前景,结合开源Android系统的移动终端搭建智能家居控制App,给出了程序的部分代码､逻辑关系及应用界面.

参考文献

[1]车洵.实时数据库在物联网中的应用研究[D].南京:南京邮电大学,2011.

[2]吴选.基于Android的智能家居系统家庭网关的设计与实现[D].成都:电子科技大学,2013.

[3]CHENSW,YANGCH.DesignandimplementationofliveSDacquisitiontoolinandriodsmartphone[C]//2011FifftiInternationalConferenceonGeneticandEvolutionaryComputing.2011:157-162.