基于Android的智能家居系统

论文题目

基于Android的智能家居系统

学生姓名

专业班级

性 别

男

一、课题研究意义及现状

智能家居是计算机技术、自动控制技术、网络技术向传统建筑渗透的产物。自从美国设计出第一座智能大厦以来，智能家具就一直备受关注，但是其复杂的工程以及高昂的价格让人望而却步。随着物联网概念的深入与科技的发展，智能家具又有了新的发展方向，并逐渐贴近了人们的日常生活中。物联网使物体与物体之间可以通过各种有线、无线的通讯网络进行信息数据的交换并相互控制。随着4G网络、无线通信技术迅速发展，智能移动终端已渗透到人们的日常生活当中，并将成为智能家居控制系统的主流终端控制器。通过移动智能终端，人们可以随时随地的控制家具设备。

在上世纪九十年代后期，我国智能小区日益兴起。我国的智能化住宅建设最早起于上海，广州和深圳等沿海城市，并逐渐向内陆发展。1999年，建设部斟察设计司，建设部住宅产业化，办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，标志着我国住宅小区智能化进入一个新阶段。截至今年，我国将有70%以上的家庭拥有Internet入网设备。智能化住宅小区早在发达国家得到实现。譬如美国、德国、新加坡、英国、日本等经济比较发达的国家，智能化家居早被广泛应用于生活。在1998年，新加波举办了一场“家用电器与电子消费品”国际展览会，通过现场模拟，介绍了智能家居系统。整个系统功能包括安防报警功能、视频对讲功能、监控中心功能、家电自控功能、有线电视与电话接入以及智能家居控制面板等。

工信部部长苗圩在通信展暨ICT中国·2016高层论坛开幕式上致辞时提及，截止2016年7月，中国移动电话用户总数达到13.04亿户，其中4G用户总数达到6.46亿户。其中智能手机终端在中国份额最高的是Android，达到了74%，iOS位居次席，占据了24.4%的份额，而Windows Phone则排行第三，占了1%。

二、课题研究的主要内容和预期目标

本课题是利用单片机模块采集智能家居数据，将智能家居系统中设备的数据进行分析处理，然后利用Wi-Fi模块将数据实时上传到云服务器。用户可以使用网页或Android手机端软件访问和修改服务器数据。

研究过程中主要是要掌握单片机系统结构组成工作原理和Wi-Fi模块的基本构造和工作原理等，理解其整个的工作过程。掌握单片机与模块的连接，网页端以及Android手机端与服务器进行数据交互的工作流程，设计出整个智能家居系统。

基于课题研究的主要内容，列出以下预期目标：

1、家居设备通过Wi-Fi模块，将实时的状态上传到云服务器。

2、用户通过网页端或Android手机端APP远程查看家居设备的状态。

3、用户通过网页端或Android手机端APP远程更改云服务器中设备的状态。

4、云服务器将更改后的状态信息发给家居设备，家居设备做出相应的状态改变。

三、课题研究的方法及措施

智能家居系统的系统结构如图1所示，图中智能家居设备在系统中主要实现上传设备状态以及响应用户指令的功能；云服务器在系统中实现处理数据、数据收发以及提供远程访问的功能；Web端控制器和手机端控制器实现前端查看家居设备状态信息和向家具设备发送指令的功能。具体实现措施如下：

1、利用Android Studio开发平台实现远程访问智能家居系统的Android手机客户端APP的开发。

2、利用Eclipse开发平台实现服务器端软件以及web端动态网页的开发，通过Java语言实现软件开发以及动态网页的编写。

3、租用云服务器，在云服务器上安装Apache组织的Tomcat服务器软件实现远程访问需求。

4、利用微处理器和Wi-Fi模块结合模拟智能家居设备，将采集的数据上传至云服务器。

5、利用服务器上安装的SQL Server作为数据库，作为整个系统的数据支持。

四、课题研究进度计划

第一阶段（2017年9月20号—2017年10月11号）：查阅智能家居文献资料，调研生产实践，完成选题和课题研究前期准备。

第二阶段（2017年10月12号-2017年10月26号）：完成基于Android智能家居系统开题报告、外文翻译和文献综述三个文档，开始课题研究。

第三阶段（2017年10月27号-2017年11月10号）：调研各云服务平台所提供的产品的优势，租用云服务器，完成搭建云服务器。

第四阶段（2017年11月11号-2017年11月30号）：调研市场上已有的智能家居系统，以理论和实践为基础，设计完善整个智能家居系统。

第五阶段（2017年12月1号-2017年12月25号）：编写服务器端程序程序，完成网页端和Android手机客户端UI设计，编写前端程序。

第六阶段（2017年12月26号-2018年1月15号）：利用51单片机和思南物联公司的SSV6060WI-FI模块设计智能家居设备，完成硬件编程。

第七阶段（2018年1月16号-2018年2月15号）：连接整个系统部件，将软硬件结合，完成整个智能家居系统设计，调试并优化智能家居系统。

第八阶段（2018年2月16号-2018年3月15号）：资料整理，数据收集，完成基于Android智能家居系统论文的编写。

五、参考文献

[1]卜晓晓.基于Android和Wi-Fi的智能家居系统的设计与实现[D].镇江：江苏大学,2016.

[2]闫哲，杜涛，左海利．智能家居控制系统的设计与实现[J]，自动化技术与应用．2010，

29(2)：93—98

[3]张良．智能家居控制系统的设计与开发[D]．重庆：重庆人学，2011．

[4]马景祥,师文庆.基于Android系统的远程多人监控智能家居系统[J/OL].机电工程技术,2017,(10):17-19+105(2017-10-19).http://kns.cnki.net/kcms/detail/44.1522.TH.20171019.1704.010.html.

[5]李慧.基于Android的智能家居控制系统[J/OL].电子技术与软件工程,2017,(15):60(2017-08-03).http://kns.cnki.net/kcms/detail/10.1108.TP.20170803.1503.092.html.

[6]钱志勇.基于Android系统的云家居系统设计[J/OL].机电工程技术,2017,(S1):192-196(2017-07-16).http://kns.cnki.net/kcms/detail/44.1522.TH.20170716.2347.094.html.

[7]钟学锋.基于Android智能手机的智能家居系统的设计[J/OL].建筑知识,:1-2(2016-08-15).http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1243.TU.20160815.1425.034.html.

[8]鹿曼.基于Android的智能家居控制系统的设计与实现[D].济南：山东建筑大学,2013.

[9]王朝华,陈德艳,黄国宏,童怀.基于Android的智能家居系统的研究与实现[J].计算机技术与发展,2012,22(06):225-228+233.

[10]杨旭. 基于Android平台的智能家居控制系统设计[D].武汉：武汉理工大学,2013.

[11]Piyare, Rajeev, and Seong Ro Lee. “Smart home-control and monitoring system using smart phone.[C]” ICCA 2013, ASTL 24 (2013): 83-86.

[12]Kumar, Shiu, and Seong Ro Lee. “Android based smart home system with control via Bluetooth and internet connectivity.[C]” Consumer Electronics (ISCE 2014), The 18th IEEE International Symposium on. IEEE, 2014.