android的室内环境监测与改善系统app设计(附件)【字数：7877】
摘 要随着国家经济的越来越好，智能家居也越来越火热，方便快捷的智能移动手机终端APP，走进人们的视线。人们越来越喜欢点开APP，即可以监测与改善室内环境。本课题设计的是基于安卓的APP，用于监测室内环境与改善，本系统主要功能是用户可以在APP上看到室内的温湿度和PM2.5，还可以控制空调来改善室内环境。此系统，通过GizWits来让wifi与MCU通信，将嵌入式服务器端的数据传送至云端，经过通信协议和JSON格式转换，将数据最后显示在用户的APP上，方便准确；也可通过APP按钮来控制空调，控制指令通过云端传送至服务器端，其中也经过通信协议和JSON格式转换，服务器端经过红外射线控制空调的开关，从而实现智能家居概念。而APP设计中，还实现了APP登陆模块，用户可以选择手机号登陆，当忘记密码时，也可通过手机号来修改密码或选择注册，多种选择。当登陆成功时，系统实现硬件配置模块功能的实现，进行硬件和APP的联系。整个设计具有一定的可行性。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景和意义 1
1.2课题研究现况及发展趋势 1
1.3课题的研究内容 1
1.3.2嵌入式设计的研究内容 3
1.3.3系统APP软件的研究 3
第二章 室内环境监测与改善系统的需求分析 4
2.1室内环境监测与改善系统需求分析 4
2.2系统硬件需求分析 4
2.3系统软件需求分析 4
第三章 关键技术及基础理论研究 6
3.1Android的开发理论 6
3.2网络编程协议 6
3.3机智云 7
3.3.1机智云平台简介 7
3.3.2 GizWits架构 7
第四章 室内环境监测与改善APP系统设计 8
4.1系统开发环境 8
4.2系统设计 9
4.2.1配置设备模块设计 9
4.2.2APP登陆模块设计 10
4.2.3室内环境监测模块设计 11
4.2.4APP系统家电控制模块的设计 13
第五章 室内环境监测与改善系统的测试分析 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
14
5.1软件测试 14
5.2测试用例 15
5.2.1APP对室内环境监测测试 15
5.2.2室内环境改善及电器控制测试 17
第六章 问题与解决方法 20
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
附录A安卓项目结构图 25
附录B室内环境数据实现代码 26
附录C UI界面实现代码 27
第一章 绪论
1.1课题研究背景和意义
近几年，室内环境质量越来越被重视。而人们在室内的时间将近8成，所以IEQ的质量水平，直接影响我们的身体健康。随着国外智能家居的火热，国内也开始关注，许多圈内大牛开始着手发展智能家居。
本课题从Android开发入手，使用近几年很火爆的移动互联技术，实现打开手机APP，就能监测室内的PM2.5，湿温度等室内环境状况，更能在手机APP界面，手动进行室内环境改善，方便快捷，操作简单，顺应时代发展。
1.2课题研究现况及发展趋势
由于国家政策的扶持，智能家居在国内市场的发展越来越迅速，大家也越来越关心室内环境质量，市场在智能室内环境监测技术方面有极大的需求，所以智能移动手机终端APP发展一片光明。
国内智能家居有很大的市场潜力，部分家电巨头都纷纷欲试，人们的视线也渐渐被这些智能化产品所吸引。其中，智能移动端家居设计，显得格外生机，人们好像更加热衷于点开手机APP，即可以监控室内环境情况，并轻松操控家电，来改善室内环境。可见，本课题的研究顺应时代的需求，便捷又环保。
1.3课题的研究内容
本文针对室内环境监测与改善系统APP，主要研究两个大的功能：嵌入式硬件部分和基于Android的APP设计。
本系统的总体框图如图11。服务器端即硬件端会采集相应的室内环境数据，如温湿度和PM2.5，并通过相应的数据处理将数据发送至云端，通过WIFI技术，将处理好的数据显示在APP上；对于用户改善环境的需求，可以通过APP界面的空调开关按键，将控制信息发送至云端，再传给服务器端来控制家电的开启与关闭，即实现了远程操控。
/
图11 总体联系框图
1.3.1研究内容的系统功能构成
本系统的功能组成如图12。传感器监测室内环境，将数据传给MCU，最后通过wifi将数据传送给手机；手机将对空调的控制信息通过wifi传送给MCU，再通过红外遥控，控制空调，来改善室内环境[1]。
/
图12 系统功能图
1.3.2嵌入式设计的研究内容
(1)空气质量PM2.5设计
设计要求对室内环境做到实时控制，这就要求单片机对室内PM2.5进行采集数据，并能清楚处理和显示。此项目的难点就在于PM2.5是非线性的模拟量，实验采用每组50个数据，取出8组最大值，并进行过滤，用曲线拟合的方式，计算出更为准确的数值。
(2)温度，湿度传感器设计
采用SHT20数字型传感器，其优势在于读取数据直接方便。
(3)硬件联网设计
GizWits，通过GAgent wifi ，达到联网服务，机智云平台能够提供一系列的开发服务，方便开发者[2]。
1.3.3系统APP软件的研究
在APP设计上，实现了用户在手机APP端，即可以监测和改善室内的PM2.5和温湿度，并且可以操控空调来改善室内环境。基于Android的室内环境检测与改善系统APP的主要优点如下：
(1)方便用户，该设计可以满足用户打开手机APP，即可以监控室内环境；
(2)当用户发现室内环境需要改善时，即可以通过APP的空调开关，打开或关闭空调来改善室内环境；
(3)APP界面设计简洁大方，能带给用户良好的使用感受；
(4)系统设计了设备配置模块，很好的联系了硬件功能，让用户更方便的搜索到相应的硬件设备。
(5)APP使用的是WIFI，比3G/4G网络要更加的便宜，节省了用户使用成本。
第二章 室内环境监测与改善系统的需求分析
需求分析，在产品开发过程中十分关键，错误的需求分析可能会让用户不满意，产品开发也就失去意义。所以，在开发产品前，对系统做需求分析还是很有必要的。
此次将从两方面进行阐述：一是系统硬件需求分析，另一个就是系统软件需求分析。在硬件方面我们要实现嵌入式硬件能实时采集数据，经过后台操作，将数据显示在软件APP上，再将用户的控制指令返回到硬件，实现远程操控；而软件需求主要是能实时显示室内环境监控情况并能反馈用户对环境改善所做的指令操作，当然在APP界面需求上，用户需要人性化界面，使APP使用过程更加的让用户满意[3]。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景和意义 1
1.2课题研究现况及发展趋势 1
1.3课题的研究内容 1
1.3.2嵌入式设计的研究内容 3
1.3.3系统APP软件的研究 3
第二章 室内环境监测与改善系统的需求分析 4
2.1室内环境监测与改善系统需求分析 4
2.2系统硬件需求分析 4
2.3系统软件需求分析 4
第三章 关键技术及基础理论研究 6
3.1Android的开发理论 6
3.2网络编程协议 6
3.3机智云 7
3.3.1机智云平台简介 7
3.3.2 GizWits架构 7
第四章 室内环境监测与改善APP系统设计 8
4.1系统开发环境 8
4.2系统设计 9
4.2.1配置设备模块设计 9
4.2.2APP登陆模块设计 10
4.2.3室内环境监测模块设计 11
4.2.4APP系统家电控制模块的设计 13
第五章 室内环境监测与改善系统的测试分析 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
14
5.1软件测试 14
5.2测试用例 15
5.2.1APP对室内环境监测测试 15
5.2.2室内环境改善及电器控制测试 17
第六章 问题与解决方法 20
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25
附录A安卓项目结构图 25
附录B室内环境数据实现代码 26
附录C UI界面实现代码 27
第一章 绪论
1.1课题研究背景和意义
近几年，室内环境质量越来越被重视。而人们在室内的时间将近8成，所以IEQ的质量水平，直接影响我们的身体健康。随着国外智能家居的火热，国内也开始关注，许多圈内大牛开始着手发展智能家居。
本课题从Android开发入手，使用近几年很火爆的移动互联技术，实现打开手机APP，就能监测室内的PM2.5，湿温度等室内环境状况，更能在手机APP界面，手动进行室内环境改善，方便快捷，操作简单，顺应时代发展。
1.2课题研究现况及发展趋势
由于国家政策的扶持，智能家居在国内市场的发展越来越迅速，大家也越来越关心室内环境质量，市场在智能室内环境监测技术方面有极大的需求，所以智能移动手机终端APP发展一片光明。
国内智能家居有很大的市场潜力，部分家电巨头都纷纷欲试，人们的视线也渐渐被这些智能化产品所吸引。其中，智能移动端家居设计，显得格外生机，人们好像更加热衷于点开手机APP，即可以监控室内环境情况，并轻松操控家电，来改善室内环境。可见，本课题的研究顺应时代的需求，便捷又环保。
1.3课题的研究内容
本文针对室内环境监测与改善系统APP，主要研究两个大的功能：嵌入式硬件部分和基于Android的APP设计。
本系统的总体框图如图11。服务器端即硬件端会采集相应的室内环境数据，如温湿度和PM2.5，并通过相应的数据处理将数据发送至云端，通过WIFI技术，将处理好的数据显示在APP上；对于用户改善环境的需求，可以通过APP界面的空调开关按键，将控制信息发送至云端，再传给服务器端来控制家电的开启与关闭，即实现了远程操控。
/
图11 总体联系框图
1.3.1研究内容的系统功能构成
本系统的功能组成如图12。传感器监测室内环境，将数据传给MCU，最后通过wifi将数据传送给手机；手机将对空调的控制信息通过wifi传送给MCU，再通过红外遥控，控制空调，来改善室内环境[1]。
/
图12 系统功能图
1.3.2嵌入式设计的研究内容
(1)空气质量PM2.5设计
设计要求对室内环境做到实时控制，这就要求单片机对室内PM2.5进行采集数据，并能清楚处理和显示。此项目的难点就在于PM2.5是非线性的模拟量，实验采用每组50个数据，取出8组最大值，并进行过滤，用曲线拟合的方式，计算出更为准确的数值。
(2)温度，湿度传感器设计
采用SHT20数字型传感器，其优势在于读取数据直接方便。
(3)硬件联网设计
GizWits，通过GAgent wifi ，达到联网服务，机智云平台能够提供一系列的开发服务，方便开发者[2]。
1.3.3系统APP软件的研究
在APP设计上，实现了用户在手机APP端，即可以监测和改善室内的PM2.5和温湿度，并且可以操控空调来改善室内环境。基于Android的室内环境检测与改善系统APP的主要优点如下：
(1)方便用户，该设计可以满足用户打开手机APP，即可以监控室内环境；
(2)当用户发现室内环境需要改善时，即可以通过APP的空调开关，打开或关闭空调来改善室内环境；
(3)APP界面设计简洁大方，能带给用户良好的使用感受；
(4)系统设计了设备配置模块，很好的联系了硬件功能，让用户更方便的搜索到相应的硬件设备。
(5)APP使用的是WIFI，比3G/4G网络要更加的便宜，节省了用户使用成本。
第二章 室内环境监测与改善系统的需求分析
需求分析，在产品开发过程中十分关键，错误的需求分析可能会让用户不满意，产品开发也就失去意义。所以，在开发产品前，对系统做需求分析还是很有必要的。
此次将从两方面进行阐述：一是系统硬件需求分析，另一个就是系统软件需求分析。在硬件方面我们要实现嵌入式硬件能实时采集数据，经过后台操作，将数据显示在软件APP上，再将用户的控制指令返回到硬件，实现远程操控；而软件需求主要是能实时显示室内环境监控情况并能反馈用户对环境改善所做的指令操作，当然在APP界面需求上，用户需要人性化界面，使APP使用过程更加的让用户满意[3]。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/447.html
