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手机app控制物联网智能家居系统

2021-04-12 14:16编辑: www.jxszl.com景先生毕设
随着物联网行业的迅速发展,人们尝试着利用物联网技术对之前未涉及的领域也进行着积极地探索。当前,物联网技术在智能家居,农业灌溉,道路交通等领域发挥着越来越重要的作用。特别是智能家居的发展,由于和人们的生活息息相关,并且随着人们生活节奏加快,人们对于家居生活趋势朝着懒人化,简单化,智能化的方向发展。社会的需求催化产品的开发,因此,本设计主要就是介绍开发一款手机APP的智能家居系统。系统和手机端数据通过WIFI模块连接,下位机可以把采集到的光照,温湿度,红外探测等数据信息发送给上位机,即手机端,并在手机端显示出来,手机端可以控制灯的亮灭,实现智能开关灯的功能。上位机的设计包括界面设计,socket通信设计,串行接口设计等,下位机的工作包括单片机和各传感器焊接,尤为关键的是上位机与下位机的通信设计部分是基于Socket的WiFi通信机制。上位机主要使用的Eclipse开发平台,下位机主要使用的keil及C语言开发,完成手机APP控制的智能家居系统的开发。关键词 智能家居,APP,WIFI ,物联网
目 录
1 引言 1
1.1研究背景 1
1.2 国内外研究现状分析 1
1.2.1国外研究现状 2
1.2.2国内研究现状 3
1.3 主要研究内容 3
2系统的分析与设计 4
2.1 需求分析 4
2.2 方案设计 5
3 硬件设计 6
3.1 WIFI通信模块设计 6
3.1.1 WIFI模块参数概述 7
3.1.2 WIFI模块主芯片引脚图 7
3.2 红外热释电传感器 8
3.3温湿度传感器DHT11 8
3.4 GY30光照度数据采集传感器 9
3.5 LED灯 10
3.6 STC89C52RC单片机 10
4 软件设计设计方案 11
4.1 Android开发环境 11
4.2软件界面开发 12
4.2.1主界面设计 12
4.3 WIFI通信模块系统实现 13
4.3.1WIFI通信帧概述 13
4.3 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: #351916072
.2基于Socket的WIFI通信机制 13
4.3.1 红外模块 15
4.3.2 温湿度模块 16
4.3.3 光照模块 18
4.3.4 LED灯模块 18
5系统调试 18
5.1 ESP8266配置与调试 18
5.2 硬件测试 21
5.2.1红外模块测试 21
5.2.2温湿度模块测试 22
5.2.3光照模块测试 23
5.2.4 LED模块测试 24
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
1 引言
1.1研究背景
我国综合国力的飞速提高,人们生活节奏不断加快,如今智能设备已经在家用电器中发挥越来越重要的作用。自然而然,智能家居行业也成为大众的焦点,许多企业为了涉足智能家居产业纷纷自助研发或者互相合作利用现在的科技开发各种智能产品来满足大众的需求。
当前,Android操作系统在手机领域应用十分普遍,相关的技术也做得越来越好,而在家用电器控制方面,当前应用的范围还不是很大。将智能设备通过无线网络相互连接,能够极大地改善人们的生活质量,提高人们的生活水平,为人们在快节奏的工作中,解决后顾之忧。
随着社会信息化的普及、网络化水平的不断提高,人们对智能手机的使用率大幅度上升,获取信息的方式越来越多样化,越来越信息化。居民更加倾向于通过智能手机获取和管理自己家庭设备的信息。比如,在日常的家庭环境中,可以提前利用手机打开家中的空调,这样就不用回到家后再开启空调,提高了生活品质;再比如,在工作了一天之后,不太想下床关灯,完全可以通过一款APP实现无线点灯和关灯的功能。因此有必要设计一款手机APP无疑可以解决人们对家庭设备精确、实时的管理。
本文提出了一种手机APP控制的智能家居系统的方案,用以填补以上出现的需求。通过单片机和各种传感器对家庭环境的温湿度,光照,等进行实时监测,并可以在手机端控制灯光的开关。从而完全掌控家庭情况的实时监测。省去了使用者的大量的精力并能随时随地的了解家里的环境情况。该系统可以应用于家庭、写字楼、学校和孵化所等多种场所。
1.2 国内外研究现状分析
随着近些年科技的快速发展以及生活水平的大幅度提高,根据智能家居行业近期的行情报告, 2017年我国智能家居发展趋势将进一步攀升。在经历“十二五”战略规划后,智能家居市场能迎来快速发展时期,会有更好的发展前景。
智能家居不是单一的个体而是一个系统性的整体,使用现代通信技术联系各产品,能够全方位满足用户的居家需求。但是目前我国智能家居平台众多,缺乏统一的行业标准所以消费者不能方便快捷的就使用一款APP来运行智能家居。在没有统一行业标准的情况下各个平台之间互相竞争很多时候产品之间无法兼容导致系统性智能家居遥遥无期。因此,由单品智能向单品多能转变,把各种功能集成在一起,使一品多用成为目前的智能居家的发展趋势。
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图1.1 智能家居发展现状
1.2.1国外研究现状
物联网概念的提出最早可以追溯到1991年,麻省理工学院的KEVIN Asnton教授最先提出了物联网的概念。1995年比尔盖茨著作的《未来之路》中也提及物联网,但由于技术的局限性,并未引起人们的重视。直到1999年,美国麻省理工建立了“自动识别中心”,依靠RFID技术,才使得物联网的概念进入人们的视野。五年后,日本总务省提出UJapan计划,该计划旨在实现万物通过网络相连,建成一个可以随时随地都可通信的泛在网络。一年后,在国际信息社会世界峰会上,国际电信联盟发布《ITU互联网报告2005:物联网》,介绍了物联网的概念。物联网的定义和范围得以大范围扩展。与此同时,韩国制定了UKorea计划,该战略力求建立互通互联的社会,在居民的日常生活里建设智能物联网和开发各种丰富多彩的应用,让居民可以随时随地感受科技带来的乐趣。三年后欧盟执委会发布欧洲物联网行动计划,概述了物联网技术广阔的应用前景,制定对物联网的扶持机制,协助其大力发展。同年一月份,奥巴马在美国工商业领袖的“圆桌会议”上,听取了IBM首席执行官彭胜明的“智慧地球”的概念,加大了新政府在智慧型基础设施的投资。
1.2.2国内研究现状
2009年8月,温家宝在无锡发表了“感知中国”的讲话,正是这个讲话,将中国物联网的研究推向顶峰,继无锡建立了“感知中国”研究中心后,中科院、各大运营商、诸多大学都开设了物联网研究院,其中江南大学还建立了全国首家实体物联网技术学院。自 “感知中国”概念的提出,物联网便成为国家五大新兴战略产业,纳入“政府工作报告”,并且中国人民极其重视物联网的发展,远远超过欧美等发达国家。两年后,国务院正是刊发了《物联网“十二五”发展规划》。该计划明确表明,加大政府对于物联网研究的财力支持,同时鼓励民营企业以及外资企业投入到物联网产品的研究之中,积极扶持物联网方向发展的各项技术。同时该计划还提出了四年建成完整产业体系的战略性目标,并形成完善的产品产业链,支持和发展一批实用技术型骨干以及多个战略型实验基地。在此期间,物联网主要突破五大重点方向:技术创新工程、标准化推进工程、产业发展工程、应用示范工程以及公共服务平台建设工程。各大工程尤其是智能家居方面与我们普通百姓的生活是密切相关的。

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