基于物联网的智能家居系统_Android端监控终端软件设计
基于物联网的智能家居系统_Android端监控终端软件设计[20191212175727]
摘 要
智能家居是在物联网的影响之下的物联化 体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起，提供多种功能和控制手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，还兼备建筑、网络通信 、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性 ，甚至为各种能源费用节约资金。
随着移动互联网的迅猛发展，移动终端也越来越多的被人们所使用，Android系统就是一款在全球范围内占据极大份额的移动终端操作系统。Android系统是基于Linux内核开发的开源操作系统，其上层应用由java语言编写，基于Dalvik虚拟机运行。
本论文主要论述了基于物联网的智能家居系统在Android上的移动终端系统的总体设计思路及实现。应用程序使用Eclipse编程工具和java语言编写，主要实现以下功能：通过无线网络同主机连接，实时查询灯具状态，打开及关闭指定灯具，获取灯具所在区域的温度，获取灯具所在区域的光照强度，获取灯具所在区域的瓦斯浓度，在瓦斯浓度达到预定数值后及时报警。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:Android；Linux；智能家居；移动终端；Eclipse；java语言
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 课题的意义 2
1.3 课题的任务与要求 2
1.4 论文的结构安排和说明 3
第2章 Android开发环境搭建 4
2.1 开发环境搭建 4
2.1.1 安装JDK 4
2.1.2 安装Eclipse和ADT 4
2.1.3 基本环境变量配置 6
2.2 Android应用程序架构 8
2.3 Android应用的基本组件 9
2.3.1 四大基本组件介绍 9
2.3.2 Intent介绍 10
2.4 XML语言简介 10
2.4.1 XML语言基本概念 10
2.4.2 Android中的原始XML资源 11
2.5 Android的权限控制机制 11
第3章 移动客户端的总体及功能模块设计 13
3.1 客户端总体设计 13
3.2 启动界面设计 14
3.3 连接界面设计 18
3.4 温度监控界面设计 20
3.5 灯光监控界面设计 21
3.6 气体监控界面设计 23
第4章 系统调试 25
4.1 Android模拟器 25
4.1.1 Android模拟器的创建 25
4.1.2 Android模拟器的开启 29
4.2 软件调试 31
4.2.1 模拟器调试 31
4.2.2 真机调试 33
4.3 软件项目的打包 33
第5章 总结和展望 35
参考文献 36
致 谢 37
附 录 38
第1章 绪论
1.1 研究背景
智能家居是以住宅为平台，利用综合布线 技术、网络通信技术、 智能家居-系统设计方案安全防范技术 、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
智能家居概念的起源很早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国 联合科技公司（United Technologies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”，从此揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。
随着时代的进步，科学技术得到了飞速的发展，物联网技术也逐渐变得成熟起来。基于以上前提，基于物联网的智能家居系统已经更多的被新时代的人民所接受。近期的一篇新闻报道指出，随着物联网设备的价格实现了产业化、平民化，美国的物联网已经走入千家万户。而科技行业的巨头IBM与思科系统公司（Cisco Systems, Inc）均认为物联网市场到2020年为止，至少将有20亿的设备接入互联网，这一切都预示了物联网市场具有远大的前景。
Android移动操作系统至2007年推出以来，迅速得到人们的青睐，在全球范围内的市场占有率也在飞速上涨。2011年第一季度，Android在全球的市场份额首次超过塞班系统，跃居全球第一。 2012年11月数据显示，Android占据全球智能手机操作系统 市场76%的份额，中国市场占有率为90%。而近期的最新消息显示，Android移动操作系统作为全球最受欢迎智能手机平台的地位不断加强，在截至2013年3月的三个月里，全球市场份额达到64.2%，截止到2013年上半年，全球Android设备的激活量已经达到了9亿之巨。而随着Android系统市场占有率的迅猛上升，也吸引了为数众多的移动应用开发者投入到Android移动app的开发阵营中来。截止2013年上半年，Android官方应用市场Google play上的应用安装量已经突破了480亿大关，正在迅速逼近500亿大关。
1.2 课题的意义
生活中，智能手机的功能不再仅仅局限于打电话、发短信，我们通过智能手机搭载的丰富的应用程序，可以上网找餐厅、找朋友、分享照片，也可以将手机当做 GPS 导航系统指引行车方向。这些搭载着移动智能操作系统的手机将越来越多的被人们所使用。而作为在全球范围内占据最大份额的移动操作系统的Android系统，当仁不让的承担起了连接人们与智能家居的桥梁的重任。
与此同时，基于物联网的智能家居系统正在快速的发展，基于高效率以及使用方便等多方面的需求，人们更希望能对自己的家庭实现远程监控与控制。
因此，移动智能操作系统与物联网技术的结合可以说是必然的趋势。
通过对本课题的学习与研究，能对智能家居环境的概念有一定程度的理解，能更好的了解全世界范围内基于物联网的智能家居环境的现状与发展趋势。通过对智能家居环境移动终端监控软件的总体设计及实现，深入理解Android系统运行原理，能更好的做到理论与实践相结合，对java编程语言的面向对象编程更加深入的学习与使用。
本文主要论述了基于物联网的智能家居系统——Android端监控终端的整体系统设计和功能实现，在实现的过程中，借鉴了网络上一些已经公开的技术。
1.3 课题的任务与要求
本课题利用Android技术，设计和实现基于物联网的智能家居系统——Android端监控软件，需要完成以下的任务和要求：
1.在同一个无线局域网环境下，通过IP地址同服务器端连接。
2.能实时查询灯具的亮灭状态，并显示在监控终端上。
3.能通过监控终端对灯具实现远程操作，包括灯具的打开与关闭。
4.能实时监控灯具周边温度情况，并显示在监控终端。
5.能实时监控灯具周边温度情况，并显示在监控终端。
6.能实时监控灯具周边瓦斯情况，并显示在监控终端。
7.当灯具周边瓦斯浓度达到预先设定数值时，能实现报警功能。
1.4 论文的结构安排和说明
本文在了解基于物联网的智能家居的基础上，讨论了常规意义上智能家居的发展历程、未来走向、通用架构、移动监控终端的设计与实现等内容。论文的内容结构安排如下：
第1章 绪论。主要介绍本论文课题的研究背景、课题意义、课题的任务与
基本要求、论文的结构安排和说明。
第2章Android开发环境搭建。主要介绍了基本环境变量配置、在Eclipse下如何安装Android SDK和ADT，Android模拟器的新建、启动与使用，还对Android应用程序的架构、组件及XML语言做了简要的介绍。
第3章 移动客户端的总体及功能模块设计。主要描述了移动终端软件的设
计理念和各个功能模块的主要实现方法。
第4章 系统调试。主要介绍了如何在Android模拟器和实体机器上进行软件
调试和打包。
第5章 总结与展望。总结本次毕业设计过程中已经实现的功能，并展望未
来本项目可以实现的功能以及在本次毕业设计过程中的心得体会。
第2章 Android开发环境搭建
2.1 开发环境搭建
2.1.1 安装JDK
JDK(Java Development Kit)是SUN公司针对Java开发人员发布的免费软件开发工具（Software Development Kit）。在进行Java程序开发之前，我们首先需要在电脑上安装JDK。安装步骤如下：
1.下载最新版本的JDK。因为研发java语言的SUN公司已经在2010年被Oracle公司收购了，因此可以去Oracle公司的官方网站www.oracle.com上下载最新版本的JDK。
2.下载完成后运行程序安装至电脑。在安装JDK的过程中可以根据自己的需要选择安装JDK的位置。
2.1.2 安装Eclipse和ADT
在Eclipse编译IDE环境中，需安装ADT(Android Development Tools)Plug-in,这是Android在Eclipse上的开发工具。
Google在Android官网上提供了最新的开发套件，可以通过官方网站下载Android开发套件。开发套件包括Eclipse和SDK，下载完成后，将压缩包解压到指定位置后，打开eclipse文件夹，即可运行Eclipse。
运行Eclispe后，选中Window>Android SDK Manager，即可进入SDK下载界面，可以有选择行的下载各个版本的Android系统的SDK，现在可选择的版本从1.5到4.2，对应的API为5到17。
图2.1 进入Android SDK Manager界面
图2.2 Android SDK Manager主界面
2.1.3 基本环境变量配置
安装好java和Eclipse后，还要对java进行基本环境变量配置才能进行开发。
在Windows 7系统下，选择“计算机”，单击右键后选择“属性”，进入系统信息界面后选择左边的“高级系统设置”，选中“环境变量”，进入环境变量设置界面。
图2.3 环境变量设置界面
新建系统变量JAVA_HOME，变量值设置为JDK安装位置，例如D：java。
图2.4 设置JAVA_HOME变量值
新建系统变量CLASSPATH，变量值设置为“.;%JAVA_HOME%lib ools.jar;%JAVA_HOME%libdt.jar;%JAVA_HOME%in;”
图2.5 设置CLASSPATH值
选择“系统变量”中变量名为“Path”的环境变量，双击该变量，把JDK的安装路径中bin目录的绝对路径，添加到Path变量的值中，并使用半角的分号和已有的路径进行分隔。由于要开发Android程序，还需要将AndroidSDK的工具包路径添加到Path。
变量名：Path
变量值：%JAVA_HOME%in;%JAVA_HOME%jrein;D:Androidsdkplatfrom-tools
图2.6 添加Path值
在环境变量配置完成后，打开windows的命令提示符，输入“java -version”,若显示“java version “1.7.0_21””,则表示环境变量配置正确。 图2.7 Java环境变量配置测试
2.2 Android应用程序架构
当我们使用eclipse创建一个Android项目时，在项目所在的目录下，会自动创建如下表所示的目录文件。
摘 要
智能家居是在物联网
随着移动互联网的迅猛发展，移动终端也越来越多的被人们所使用，Android系统就是一款在全球范围内占据极大份额的移动终端操作系统。Android系统是基于Linux内核开发的开源操作系统，其上层应用由java语言编写，基于Dalvik虚拟机运行。
本论文主要论述了基于物联网的智能家居系统在Android上的移动终端系统的总体设计思路及实现。应用程序使用Eclipse编程工具和java语言编写，主要实现以下功能：通过无线网络同主机连接，实时查询灯具状态，打开及关闭指定灯具，获取灯具所在区域的温度，获取灯具所在区域的光照强度，获取灯具所在区域的瓦斯浓度，在瓦斯浓度达到预定数值后及时报警。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:Android；Linux；智能家居；移动终端；Eclipse；java语言
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 课题的意义 2
1.3 课题的任务与要求 2
1.4 论文的结构安排和说明 3
第2章 Android开发环境搭建 4
2.1 开发环境搭建 4
2.1.1 安装JDK 4
2.1.2 安装Eclipse和ADT 4
2.1.3 基本环境变量配置 6
2.2 Android应用程序架构 8
2.3 Android应用的基本组件 9
2.3.1 四大基本组件介绍 9
2.3.2 Intent介绍 10
2.4 XML语言简介 10
2.4.1 XML语言基本概念 10
2.4.2 Android中的原始XML资源 11
2.5 Android的权限控制机制 11
第3章 移动客户端的总体及功能模块设计 13
3.1 客户端总体设计 13
3.2 启动界面设计 14
3.3 连接界面设计 18
3.4 温度监控界面设计 20
3.5 灯光监控界面设计 21
3.6 气体监控界面设计 23
第4章 系统调试 25
4.1 Android模拟器 25
4.1.1 Android模拟器的创建 25
4.1.2 Android模拟器的开启 29
4.2 软件调试 31
4.2.1 模拟器调试 31
4.2.2 真机调试 33
4.3 软件项目的打包 33
第5章 总结和展望 35
参考文献 36
致 谢 37
附 录 38
第1章 绪论
1.1 研究背景
智能家居
智能家居
随着时代的进步，科学技术得到了飞速的发展，物联网技术也逐渐变得成熟起来。基于以上前提，基于物联网的智能家居系统已经更多的被新时代的人民所接受。近期的一篇新闻报道指出，随着物联网设备的价格实现了产业化、平民化，美国的物联网已经走入千家万户。而科技行业的巨头IBM与思科系统公司（Cisco Systems, Inc）均认为物联网市场到2020年为止，至少将有20亿的设备接入互联网，这一切都预示了物联网市场具有远大的前景。
Android移动操作系统至2007年推出以来，迅速得到人们的青睐，在全球范围内的市场占有率也在飞速上涨。2011年第一季度，Android在全球的市场份额首次超过塞班系统
1.2 课题的意义
生活中，智能手机的功能不再仅仅局限于打电话、发短信，我们通过智能手机搭载的丰富的应用程序，可以上网找餐厅、找朋友、分享照片，也可以将手机当做 GPS 导航系统指引行车方向。这些搭载着移动智能操作系统的手机将越来越多的被人们所使用。而作为在全球范围内占据最大份额的移动操作系统的Android系统，当仁不让的承担起了连接人们与智能家居的桥梁的重任。
与此同时，基于物联网的智能家居系统正在快速的发展，基于高效率以及使用方便等多方面的需求，人们更希望能对自己的家庭实现远程监控与控制。
因此，移动智能操作系统与物联网技术的结合可以说是必然的趋势。
通过对本课题的学习与研究，能对智能家居环境的概念有一定程度的理解，能更好的了解全世界范围内基于物联网的智能家居环境的现状与发展趋势。通过对智能家居环境移动终端监控软件的总体设计及实现，深入理解Android系统运行原理，能更好的做到理论与实践相结合，对java编程语言的面向对象编程更加深入的学习与使用。
本文主要论述了基于物联网的智能家居系统——Android端监控终端的整体系统设计和功能实现，在实现的过程中，借鉴了网络上一些已经公开的技术。
1.3 课题的任务与要求
本课题利用Android技术，设计和实现基于物联网的智能家居系统——Android端监控软件，需要完成以下的任务和要求：
1.在同一个无线局域网环境下，通过IP地址同服务器端连接。
2.能实时查询灯具的亮灭状态，并显示在监控终端上。
3.能通过监控终端对灯具实现远程操作，包括灯具的打开与关闭。
4.能实时监控灯具周边温度情况，并显示在监控终端。
5.能实时监控灯具周边温度情况，并显示在监控终端。
6.能实时监控灯具周边瓦斯情况，并显示在监控终端。
7.当灯具周边瓦斯浓度达到预先设定数值时，能实现报警功能。
1.4 论文的结构安排和说明
本文在了解基于物联网的智能家居的基础上，讨论了常规意义上智能家居的发展历程、未来走向、通用架构、移动监控终端的设计与实现等内容。论文的内容结构安排如下：
第1章 绪论。主要介绍本论文课题的研究背景、课题意义、课题的任务与
基本要求、论文的结构安排和说明。
第2章Android开发环境搭建。主要介绍了基本环境变量配置、在Eclipse下如何安装Android SDK和ADT，Android模拟器的新建、启动与使用，还对Android应用程序的架构、组件及XML语言做了简要的介绍。
第3章 移动客户端的总体及功能模块设计。主要描述了移动终端软件的设
计理念和各个功能模块的主要实现方法。
第4章 系统调试。主要介绍了如何在Android模拟器和实体机器上进行软件
调试和打包。
第5章 总结与展望。总结本次毕业设计过程中已经实现的功能，并展望未
来本项目可以实现的功能以及在本次毕业设计过程中的心得体会。
第2章 Android开发环境搭建
2.1 开发环境搭建
2.1.1 安装JDK
JDK(Java Development Kit)是SUN公司针对Java开发人员发布的免费软件开发工具（Software Development Kit）。在进行Java程序开发之前，我们首先需要在电脑上安装JDK。安装步骤如下：
1.下载最新版本的JDK。因为研发java语言的SUN公司已经在2010年被Oracle公司收购了，因此可以去Oracle公司的官方网站www.oracle.com
2.下载完成后运行程序安装至电脑。在安装JDK的过程中可以根据自己的需要选择安装JDK的位置。
2.1.2 安装Eclipse和ADT
在Eclipse编译IDE环境中，需安装ADT(Android Development Tools)Plug-in,这是Android在Eclipse上的开发工具。
Google在Android官网上提供了最新的开发套件，可以通过官方网站下载Android开发套件。开发套件包括Eclipse和SDK，下载完成后，将压缩包解压到指定位置后，打开eclipse文件夹，即可运行Eclipse。
运行Eclispe后，选中Window>Android SDK Manager，即可进入SDK下载界面，可以有选择行的下载各个版本的Android系统的SDK，现在可选择的版本从1.5到4.2，对应的API为5到17。
图2.1 进入Android SDK Manager界面
图2.2 Android SDK Manager主界面
2.1.3 基本环境变量配置
安装好java和Eclipse后，还要对java进行基本环境变量配置才能进行开发。
在Windows 7系统下，选择“计算机”，单击右键后选择“属性”，进入系统信息界面后选择左边的“高级系统设置”，选中“环境变量”，进入环境变量设置界面。
图2.3 环境变量设置界面
新建系统变量JAVA_HOME，变量值设置为JDK安装位置，例如D：java。
图2.4 设置JAVA_HOME变量值
新建系统变量CLASSPATH，变量值设置为“.;%JAVA_HOME%lib ools.jar;%JAVA_HOME%libdt.jar;%JAVA_HOME%in;”
图2.5 设置CLASSPATH值
选择“系统变量”中变量名为“Path”的环境变量，双击该变量，把JDK的安装路径中bin目录的绝对路径，添加到Path变量的值中，并使用半角的分号和已有的路径进行分隔。由于要开发Android程序，还需要将AndroidSDK的工具包路径添加到Path。
变量名：Path
变量值：%JAVA_HOME%in;%JAVA_HOME%jrein;D:Androidsdkplatfrom-tools
图2.6 添加Path值
在环境变量配置完成后，打开windows的命令提示符，输入“java -version”,若显示“java version “1.7.0_21””,则表示环境变量配置正确。 图2.7 Java环境变量配置测试
2.2 Android应用程序架构
当我们使用eclipse创建一个Android项目时，在项目所在的目录下，会自动创建如下表所示的目录文件。
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