林喜輝

（北海職業(yè)學(xué)院，廣西 北海 536000）

1 智能家居APP的設(shè)計內(nèi)涵

1.1 智能家居的概念

智能家居是智慧城市的基礎(chǔ)，是將計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及智能控制技術(shù)和多傳感技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)有機結(jié)合后，與用戶家中的各類電子設(shè)備進行協(xié)調(diào)合作的一種智能化的嵌入式管理系統(tǒng)，是指家庭產(chǎn)品自動化、智能化、能夠在一些特定的情景下實現(xiàn)擬人化處理過程的系統(tǒng)。智能家居的實現(xiàn)需要具備3個條件。

（1）家庭內(nèi)部要具備良好的網(wǎng)絡(luò)條件，可以使得整個房間都有良好的網(wǎng)絡(luò)進行連接。

（2）智能家居可以在網(wǎng)絡(luò)的支持下開展各項工作。

（3）該網(wǎng)絡(luò)是與當(dāng)前最快的網(wǎng)速相匹配的，使得人們可以在更加高效、快捷的操作平臺上面進行相關(guān)操作。

1.2 智能家居Android客戶端的設(shè)計意義

智能家居Android客戶端的設(shè)計具有重要的意義。首先，在手機比較流行的當(dāng)下，智能家居APP具有極高的實用價值。人們已經(jīng)習(xí)慣了在手機上進行各種各樣的操作，APP的功能從最初的社交聊天到銀行轉(zhuǎn)賬匯款、從單機游戲到聯(lián)網(wǎng)游戲。手機終端APP具有較好的操作性和便利性。用戶在使用智能家居APP時，可以通過手機遠程遙控家居設(shè)備，實時監(jiān)控家庭相關(guān)場景和接收信息，隨時隨地進行家庭相關(guān)信息的接收，包括實時對家庭設(shè)備進行遠程操控，進行實時語音和視頻通話等，可以實現(xiàn)用戶日常生活的智能化和信息化，推動智慧社區(qū)和智慧城市的形成。同時，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們越來越追求生活的舒適度，智能家居也在近幾年得到了良好的發(fā)展。通過設(shè)計相關(guān)的智能家居APP，可以在用戶功能和Android系統(tǒng)之間搭建一個橋梁，通過用戶對使用的反饋，可以促進相關(guān)設(shè)計人員對智能家居相關(guān)設(shè)計的進一步改進，完善智能家居設(shè)計的相關(guān)工作。

2 基于Android下的智能家居的設(shè)計分析

2.1 系統(tǒng)組成分析

在進行智能家居APP的設(shè)計時，首先要根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計目的來分析系統(tǒng)的組成，為系統(tǒng)的設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。智能家居的系統(tǒng)一般由以下5個部分組成。

（1）家庭中控。這是家居設(shè)備的控制核心，主要是設(shè)備控制、顯示工作狀態(tài)，對相關(guān)的安防警報進行推送等。（2）平臺服務(wù)器。這是智能家居APP的中心管理平臺。主要起到管理用戶、推送消息以及提供通信等功能。（3）社區(qū)服務(wù)器。社區(qū)服務(wù)器這一社區(qū)便民服務(wù)的管理平臺，可以實現(xiàn)單元自動開門、居民交流以及社區(qū)消息推送等功能[1]。（4）樓棟門口機。這是建設(shè)智慧型社區(qū)的基礎(chǔ)，可以滿足實時對講以及其他的居民交流等需求。（5）移動終端，這也是智能家居APP設(shè)計與實現(xiàn)的核心，基于Android平臺下，其可以提供信息傳輸、設(shè)備控制以及信息查詢等功能。

2.2 用戶需求分析

智能家居APP主要是面向廣大的業(yè)主來實現(xiàn)的，在進行設(shè)計時還需要考慮到業(yè)主在使用APP時的需求，做到精準(zhǔn)化的設(shè)計與推廣，使其更加受到各方面的認可。

（1）要支持相關(guān)的社區(qū)業(yè)務(wù)事項的信息通知與交流，便于及時地讓用戶了解到小區(qū)的公告和業(yè)務(wù)通知。（2）要滿足用戶進行遠程操作住宅內(nèi)的電器設(shè)備的條件。（3）要具備良好的用戶管理功能，便于用戶對相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)進行后臺的處理，為用戶提供一鍵式的操作，并且要具備定期自動更新的功能，提高用戶的使用滿足感。

2.3 系統(tǒng)的整體設(shè)計分析

Android是基于Linux開放式內(nèi)核而進行開發(fā)的嵌入式手機操作系統(tǒng)，以Eclipse為開發(fā)環(huán)境，以安卓開發(fā)工具（Android Development Tools，ADT）為開發(fā)插件，以SQLite作為開發(fā)數(shù)據(jù)庫，以Java為開發(fā)語言來構(gòu)成一個可以在手機終端上使用的智能家居APP系統(tǒng)。在智能家居APP的設(shè)計時可以采用分層的設(shè)計模式，從上依次往下按照結(jié)構(gòu)層次的不同進行劃分：如，登陸界面層、使用功能層、中間件層和系統(tǒng)操作層。以Android操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，中間件作為核心功能層，為用戶提供相關(guān)的數(shù)據(jù)訪問、消息推動和信息管理等服務(wù)；功能層則是在中間件層的基礎(chǔ)之上為用戶提供具體的服務(wù)，并且在用戶登錄界面展示用戶的相關(guān)信息。

3 智能家居APP的設(shè)計

3.1 控制界面的設(shè)計與實現(xiàn)

控制界面是使用智能家居APP最主要的途徑之一，對其的設(shè)計在智能家居的設(shè)計中處于領(lǐng)先地位。在控制界面的設(shè)計中，要注重設(shè)備管理的設(shè)計，設(shè)備管理是負責(zé)家居設(shè)備實時查看和遠程操控功能的，如傳感器、攝像機、空調(diào)和窗簾等。設(shè)備的信息分為設(shè)備的固定信息和設(shè)備的實時信息兩大類。固定信息包括設(shè)備數(shù)量和類型等，儲存在Config.xml文件中；設(shè)備的實時狀態(tài)信息實時存儲在State.xml中，便于用戶及時使用。用戶在選定某個設(shè)備的類型后，系統(tǒng)就會自動導(dǎo)出相關(guān)設(shè)備的信息，用戶便可以通過設(shè)備進行相關(guān)界面的控制，并且可以實現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備信息的查詢。例如，在用戶點擊了某個設(shè)備的開關(guān)選項后，APP中的設(shè)備管理就可以自動進行信息匹配，然后通過相關(guān)的遠程技術(shù)自動對相關(guān)設(shè)備的信息進行處理。

3.2 信息服務(wù)的設(shè)計與實現(xiàn)

智能家居Android客戶端設(shè)計的目的是滿足用戶社區(qū)生活居家的需要，提高用戶生活的滿足感。在進行信息服務(wù)的設(shè)計時，要做好相關(guān)信息的接收和社區(qū)信息的推送，包括小區(qū)的物業(yè)服務(wù)信息和小區(qū)的公告推送等。例如，在用戶的日常設(shè)備使用中，智能家居Android客戶端就可以實現(xiàn)安防警報的發(fā)送，由家庭中控平臺發(fā)送至平臺服務(wù)器，再傳送到服務(wù)端的用戶手中，便于用戶對相關(guān)信息的接收[2]；小區(qū)物業(yè)的通知和公告則可以由專門的管理人員通過操作百度云管理控制臺，將相關(guān)信息發(fā)送到業(yè)主的手機APP中。一般情況下，這類信息會出現(xiàn)在用戶的手機通知欄，用戶在看到相關(guān)信息后點擊，就可以自動跳轉(zhuǎn)到相關(guān)界面，便于實現(xiàn)進一步的操作處理。

3.3 功能模塊的設(shè)計與實現(xiàn)

在功能的設(shè)計上，可以進行以下設(shè)計，包括設(shè)備配對、設(shè)備連接、添加遙控、場所選定和添加設(shè)備信息等方面：設(shè)備配對主要是在互聯(lián)網(wǎng)下實現(xiàn)路由器與主機的成功連接，便于用戶利用WiFi等實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信；設(shè)備連接是為了將分布在各個房間的設(shè)備進行有效的連接，如，將MAC等數(shù)據(jù)存儲在APP的數(shù)據(jù)庫中，便于更好地實現(xiàn)相應(yīng)的指令分布。場所選定，即根據(jù)用戶家中的具體情況將相關(guān)信息添加到智能家居APP的數(shù)據(jù)庫中，包括餐廳、書房等。添加遙控是將家中某個電器的信息添加到APP中，便于實現(xiàn)遠程操作。添加設(shè)備信息是指在主機中錄入相關(guān)的家居遙控器的紅外或者射頻編碼，利用主機轉(zhuǎn)發(fā)編碼來將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸PP中，便于實現(xiàn)控制終端向主機發(fā)達指令。

3.4 網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)

智能家居Android客戶端的設(shè)計還離不開網(wǎng)關(guān)的設(shè)計，其負責(zé)整個系統(tǒng)的調(diào)度，是整個系統(tǒng)正常運行的核心。在APP的整體設(shè)計上，以嵌入式網(wǎng)關(guān)模塊和ZigBee模塊的設(shè)計為基礎(chǔ)。嵌入式網(wǎng)關(guān)主要是采用S3C2440AL作為CPU處理器，其串口與ZigBee通過協(xié)調(diào)器進行連接，接收家庭環(huán)境數(shù)據(jù)。設(shè)計嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)的IP地址和域名，可以點擊相關(guān)參數(shù)，對家庭環(huán)境的相關(guān)情況進行實時查看。除了能看到各種信息推送通知，還可以通過Shell腳本，使用CURL工具實現(xiàn)圖像的及時抓拍及上傳[3]。通過CURL編程來調(diào)用JPush REmode API遠程接口，可以實現(xiàn)手機客戶端信息的推送。

4 結(jié)語

智能家居Android客戶端的設(shè)計具有明顯的優(yōu)勢，是現(xiàn)代化社會發(fā)展信息化、智能化的標(biāo)志之一，有利于提升大眾的居家滿足感，具有較好的實用性。雖然現(xiàn)階段智能家居的APP設(shè)計已經(jīng)取得了很大的進步，但是仍要不斷加以完善。除此之外，雖然本文的研究思想是基于Android的系統(tǒng)開發(fā)，但是在系統(tǒng)的整體設(shè)計上，還要以Windows，iOS等系統(tǒng)設(shè)計的特點和要求，對相關(guān)的設(shè)計細節(jié)進行不斷完善，使得相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計具有廣泛的借鑒參考意義。只有構(gòu)建多元化的系統(tǒng)功能，開發(fā)出更多的手機操作系統(tǒng)，不斷地提升用戶的使用體驗，才能促進我國現(xiàn)代化智慧社區(qū)的建設(shè)與發(fā)展。