基于Android系统的智能家居研究分析

【摘 要】对于目前市场上的智能家居而言，存在组网不灵活、兼容性差等劣势，需要对其进行进一步的开发。根据Android系统，对智能家居控制系统进行改进，实现远程控制，人们便可对家里的终端设备进行随时的查看、控制，使家居生活更加便利、舒适。本文基于Android系统的智能家居系统进行分析，为智能家居的发展提供参考。

【关键词】智能家居；Android系统；系统开发；远程控制

随着信息科技的快速发展，人们的生活结构发生变化，家居系统随之诞生。在网络普及的背景下，智能家居系统得以广泛应用，逐渐进入人们的生活。智能家居，利用网络通讯技术与计算机系统，以住宅为平台，连接各种家用设备，从而构成相互协作的整体，进行远程监控，使家居生活更加安全、便利。

一、智能家居系统

（一）系统概述

智能家居系统，主要利用WIFI、3G、GPRS、Internet等技术，对家居色设备进行远程监控。该具体具有安全性、可扩展性等基本特点，并融合的通信技术与嵌入式技术。在目前的智能家居系统中，根据布线方式的不同，可分为3G手机智能家居系统、依据现场总线的智能家居系统、楼宇对讲系统，其中3G手机智能家居系统依据的是无线通讯，楼宇对讲系统依据是集中控制。

（二）系统功能模块

为了使智能家居系功能齐全、结构完整，需要确定完整的功能模块。智能家居系统的主要可分为四大功能模块，即电器自动化控制模块、远程视频监控模块、温湿度检测模块、远程手动控制模块。其中，实现家里电器的自动化，利用电器自动化控制模块，可实现定时浇花、下雨自动关窗。对于远程视频监控模块而言，将通过家里摄像头拍摄到的监控图像显示在手机、平板电脑上，对家里状况进行实时监控。同理，温湿度检测模块是将家里的温湿度监测数据显示在手机等设备上。远程控制模块，主要用于对家居电器的远程控制，通过电脑、手机设备进入家电控制界面，对家电进行控制，例如，控制电视开关、空调温度等。

（三）系统结构

智能家居系统，主要框架分为硬件、软件两部分。在硬件方面，主要包括用户手中的手持终端、网络服务器、无线路由器、传感器、微控制器等。在软件方面，主要是用户手持终端上，可将Android 客户端软件装在此终端，通过软件界面，对服务器的网络地址进行访问，发送相应信息，实现对家电的控制。

二、基于Android系统的智能家居系统

（一）系统总体设计

利用具有Android系统的设备，通过基于ARM平台网管及家用设备，在有网络的时候，用户可对家中设备进行实时查看、控制。在该系统中，通过WIFI、GPRS等，将具有Android系统的智能设备连接到家庭内部网络，实现家庭网关与家庭所有设备的连接。用户利用智能设备，对系统进行操作，通过网络，将指令代码发送给控制网关，然后控制网关根据接受的指令控制件家用设备。在总体设计中，主要包括硬件设计与控制网关设计，硬件设计有包括主控模块、温度控制模块的设计、时间芯片的设计等。[3]而对于控制网关的设计，可采用3G与ARMI相结合的模式，确保设计系统的稳定。

（二）系统终端

对于Android系统智能终端而言，其利用网络实现与家用设备的信息、数据交换。在对家用设备的进行控制的过程中，拥有Android智能终端的用户将终端的APP打开，使其与接通网络，然后通过网关控制、管理家中设备。当利用Android智能终端，将连接通信指令发送给网关时，网关会将相关指令返回，以此形成一个通信链路。如果对家中带有红外线控制的电视等设备进行控制时，可直接通过网络进行控制指令的发送，实现准确控制。如果对非红外线的厨房等设备进行控制时，则需要启动相应的智能控制指令，控制设备的开与关。

在Android智能家居系统中，主要包括三个数据库，即厨房设备电器的数据库、家用电器数据库、房间情景模式数据库。智能终端的APP可利用控制模式对每一场景中的家电进行控制。目前，Android智能终端主要采用MVC模式，模型即为M，而视图为V，控制器为C ，三者实现相互协同合作，对家电进行控制。[4]其中，模逻辑模型对家用电器、房间类属性进行定义，规定操作的基本方法。视图主要组织模型内容，获取模型数据，并对数据的表现形式进行确定。对于控制器而言，其主要负责解释用户要求，并使要求映射为行为，并通过模型实现这些行为。

（三）监控系统

对于Android客户端的监控系统而言，其主要分为数据处理模块、远程连接模块、多媒体数据显示模块。在整个监控系统中，传感器数据与服务器视频数据发送给远程连接模块，此模块对数据进行解析，并将其存储于缓冲区内。然后，数据处理模块读取数据缓冲区的数据，并通过解码器对这些数据进行解码。最后，利用OpenGL图形库，将解码后的多媒体数据绘制到手机、平板电脑屏幕上，实现数据、视频的显示、播放。

三、结束语

基于Android系统设计智能家居系统，实现对家电的控制、安防报警、视频监控等，使智能家居系统更加灵活、多用、安全。利用Android智能家居系统终端，为移动用户对家居环境的实时监控提供方便，同时，数据库的设计节约了网关与客户端的通信资源、流量，用户可随时对家居设备进行远程控制与集中管理，使用户住宅集节能、安全、方便于一体，使用户生活更加舒适。

参考文献：

[1]周时伟，谢维波.基于Android的智能家居终端设计与实现[J].微型机与应用，2012，31（14）：10-13.

[2]王朝华，陈德艳，黄国宏等.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（6）：225-228，233.

[3]张银君，黄国芸，郑凌翔等.基于Android的智能家居系统设计与实现[J].科技创新与应用，2013，（33）：57-58.

[4]黄楚然，马乐.基于Android平台的智能家居系统开发[J].信息通信，2013，（2）：101-102.