【摘 要】對(duì)于目前市場(chǎng)上的智能家居而言，存在組網(wǎng)不靈活、兼容性差等劣勢(shì)，需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。根據(jù)Android系統(tǒng)，對(duì)智能家居控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，人們便可對(duì)家里的終端設(shè)備進(jìn)行隨時(shí)的查看、控制，使家居生活更加便利、舒適。本文基于Android系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)進(jìn)行分析，為智能家居的發(fā)展提供參考。

【關(guān)鍵詞】智能家居；Android系統(tǒng)；系統(tǒng)開(kāi)發(fā)；遠(yuǎn)程控制

隨著信息科技的快速發(fā)展，人們的生活結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，家居系統(tǒng)隨之誕生。在網(wǎng)絡(luò)普及的背景下，智能家居系統(tǒng)得以廣泛應(yīng)用，逐漸進(jìn)入人們的生活。智能家居，利用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以住宅為平臺(tái)，連接各種家用設(shè)備，從而構(gòu)成相互協(xié)作的整體，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，使家居生活更加安全、便利。

一、智能家居系統(tǒng)

（一）系統(tǒng)概述

智能家居系統(tǒng)，主要利用WIFI、3G、GPRS、Internet等技術(shù)，對(duì)家居色設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。該具體具有安全性、可擴(kuò)展性等基本特點(diǎn)，并融合的通信技術(shù)與嵌入式技術(shù)。在目前的智能家居系統(tǒng)中，根據(jù)布線(xiàn)方式的不同，可分為3G手機(jī)智能家居系統(tǒng)、依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的智能家居系統(tǒng)、樓宇對(duì)講系統(tǒng)，其中3G手機(jī)智能家居系統(tǒng)依據(jù)的是無(wú)線(xiàn)通訊，樓宇對(duì)講系統(tǒng)依據(jù)是集中控制。

（二）系統(tǒng)功能模塊

為了使智能家居系功能齊全、結(jié)構(gòu)完整，需要確定完整的功能模塊。智能家居系統(tǒng)的主要可分為四大功能模塊，即電器自動(dòng)化控制模塊、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控模塊、溫濕度檢測(cè)模塊、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制模塊。其中，實(shí)現(xiàn)家里電器的自動(dòng)化，利用電器自動(dòng)化控制模塊，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)澆花、下雨自動(dòng)關(guān)窗。對(duì)于遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控模塊而言，將通過(guò)家里攝像頭拍攝到的監(jiān)控圖像顯示在手機(jī)、平板電腦上，對(duì)家里狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。同理，溫濕度檢測(cè)模塊是將家里的溫濕度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示在手機(jī)等設(shè)備上。遠(yuǎn)程控制模塊，主要用于對(duì)家居電器的遠(yuǎn)程控制，通過(guò)電腦、手機(jī)設(shè)備進(jìn)入家電控制界面，對(duì)家電進(jìn)行控制，例如，控制電視開(kāi)關(guān)、空調(diào)溫度等。

（三）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能家居系統(tǒng)，主要框架分為硬件、軟件兩部分。在硬件方面，主要包括用戶(hù)手中的手持終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、無(wú)線(xiàn)路由器、傳感器、微控制器等。在軟件方面，主要是用戶(hù)手持終端上，可將Android 客戶(hù)端軟件裝在此終端，通過(guò)軟件界面，對(duì)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，發(fā)送相應(yīng)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的控制。

二、基于Android系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)

（一）系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

利用具有Android系統(tǒng)的設(shè)備，通過(guò)基于ARM平臺(tái)網(wǎng)管及家用設(shè)備，在有網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，用戶(hù)可對(duì)家中設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)查看、控制。在該系統(tǒng)中，通過(guò)WIFI、GPRS等，將具有Android系統(tǒng)的智能設(shè)備連接到家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)與家庭所有設(shè)備的連接。用戶(hù)利用智能設(shè)備，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，將指令代碼發(fā)送給控制網(wǎng)關(guān)，然后控制網(wǎng)關(guān)根據(jù)接受的指令控制件家用設(shè)備。在總體設(shè)計(jì)中，主要包括硬件設(shè)計(jì)與控制網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)有包括主控模塊、溫度控制模塊的設(shè)計(jì)、時(shí)間芯片的設(shè)計(jì)等。[3]而對(duì)于控制網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)，可采用3G與ARMI相結(jié)合的模式，確保設(shè)計(jì)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

（二）系統(tǒng)終端

對(duì)于Android系統(tǒng)智能終端而言，其利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與家用設(shè)備的信息、數(shù)據(jù)交換。在對(duì)家用設(shè)備的進(jìn)行控制的過(guò)程中，擁有Android智能終端的用戶(hù)將終端的APP打開(kāi)，使其與接通網(wǎng)絡(luò)，然后通過(guò)網(wǎng)關(guān)控制、管理家中設(shè)備。當(dāng)利用Android智能終端，將連接通信指令發(fā)送給網(wǎng)關(guān)時(shí)，網(wǎng)關(guān)會(huì)將相關(guān)指令返回，以此形成一個(gè)通信鏈路。如果對(duì)家中帶有紅外線(xiàn)控制的電視等設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)，可直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制指令的發(fā)送，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制。如果對(duì)非紅外線(xiàn)的廚房等設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)，則需要啟動(dòng)相應(yīng)的智能控制指令，控制設(shè)備的開(kāi)與關(guān)。

在Android智能家居系統(tǒng)中，主要包括三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，即廚房設(shè)備電器的數(shù)據(jù)庫(kù)、家用電器數(shù)據(jù)庫(kù)、房間情景模式數(shù)據(jù)庫(kù)。智能終端的APP可利用控制模式對(duì)每一場(chǎng)景中的家電進(jìn)行控制。目前，Android智能終端主要采用MVC模式，模型即為M，而視圖為V，控制器為C ，三者實(shí)現(xiàn)相互協(xié)同合作，對(duì)家電進(jìn)行控制。[4]其中，模邏輯模型對(duì)家用電器、房間類(lèi)屬性進(jìn)行定義，規(guī)定操作的基本方法。視圖主要組織模型內(nèi)容，獲取模型數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式進(jìn)行確定。對(duì)于控制器而言，其主要負(fù)責(zé)解釋用戶(hù)要求，并使要求映射為行為，并通過(guò)模型實(shí)現(xiàn)這些行為。

（三）監(jiān)控系統(tǒng)

對(duì)于Android客戶(hù)端的監(jiān)控系統(tǒng)而言，其主要分為數(shù)據(jù)處理模塊、遠(yuǎn)程連接模塊、多媒體數(shù)據(jù)顯示模塊。在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中，傳感器數(shù)據(jù)與服務(wù)器視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程連接模塊，此模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并將其存儲(chǔ)于緩沖區(qū)內(nèi)。然后，數(shù)據(jù)處理模塊讀取數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，并通過(guò)解碼器對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。最后，利用OpenGL圖形庫(kù)，將解碼后的多媒體數(shù)據(jù)繪制到手機(jī)、平板電腦屏幕上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、視頻的顯示、播放。

三、結(jié)束語(yǔ)

基于Android系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的控制、安防報(bào)警、視頻監(jiān)控等，使智能家居系統(tǒng)更加靈活、多用、安全。利用Android智能家居系統(tǒng)終端，為移動(dòng)用戶(hù)對(duì)家居環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控提供方便，同時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)節(jié)約了網(wǎng)關(guān)與客戶(hù)端的通信資源、流量，用戶(hù)可隨時(shí)對(duì)家居設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制與集中管理，使用戶(hù)住宅集節(jié)能、安全、方便于一體，使用戶(hù)生活更加舒適。

參考文獻(xiàn)：

[1]周時(shí)偉，謝維波.基于Android的智能家居終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2012，31（14）：10-13.

[2]王朝華，陳德艷，黃國(guó)宏等.基于Android的智能家居系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2012，22（6）：225-228，233.

[3]張銀君，黃國(guó)蕓，鄭凌翔等.基于Android的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（33）：57-58.

[4]黃楚然，馬樂(lè).基于Android平臺(tái)的智能家居系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[J].信息通信，2013，（2）：101-102.