Android智能家居详细设计52.docx

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1、基于AndrOid的智能家居三个火枪手2013年5月第1章工程概述11.1 工程背景11.2 术语定义2第2章技术方案32.1系统描述32.2功能描述32.3工程功能图32.4所涉及的系统、工具1第3章前制数据中心（A8）总体设计53.1 程序设计流程图53.2 线程定义53.3 所用类定义5第4章前端A8模块设计74.18AwoiDAPp1.ICIn1.oN层设计74.1.1数据流分析74.1.2APPIiCt1.tion层详细设计与实现91.2 A8数据传递架构模块151.2.1 层次接口表151.2.2 IIA1.层161.2.3 JN1.层181.2.4 FraineWOrk层191.

2、2.5 整体流程201.2.6 关横代码分析211.3 传输协议模块设计314. 3.1A8接收数据格式315. 3.2Mo接收命令数据结构32第5章终端MO模块设计345.1 终端设备方案描述345.2 终端设篝工作流程345. 3功能模块描述355. 3.1温湿度传感器DHTK）355. 3.2ZigBce通信局部366. 3.3RF1.D读卡模块385.3.4HC接口局部39第6章系统测试437. 1工程演示43随着社会电子信息化的不断开展，人们在家居中使用的电器越来越多，由此带来的平安随忠也有了明显的增多。在这些电器中一旦出现一些异常，便会给人们带来很大的损失。为了降低电器的不合理使用

3、带来的异常怙况，就要求在异常发生时用户能及时得到信息，并通过实时监控采取一定的操作排除异常。因此，远程监控系统的作用是非常巨大的.90年代末，随着多媒体技术、视频压缩编码技术、网络通讯技术的开展，数字视须监控系统迅速幅起，现今市场上由两种数字视频监控系统类型，一种是以数字录像设备为核心的视频监控系统，另一种是以嵌入式视频Web效劳器为核心的视频监控系统。以数字录像设备为核心的视频监控系统采用PC机作为多媒体监控主机，综合了视频矩阵、图像分割器、录像机等众多的功能，使系统结构大为简化，采用计兑机网络技术，数字多媒体远程网络监控不受距离限制，采用大容量磁就阵列存盘器或光盘存储器，可以节省大量的磁盘

4、介质，同时有利系统实现多媒体信息查询.但随若基于PC机的视顽监控录像系统的开展，在实际使用过程中，也暴露出些缺乏，主要是系统工作的不稳定性。以嵌入式视频Web效劳曙为核心的视频监控系统，采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像头采集到的图片信息经过压缩，通过内部总线送到内优的Web效劳器，网络上的用户可以直接用浏览器观看web效劳器上的由摄像头采集的图像。由于把图片采集和Web功能集中到一个体积很小的设备内，可以直接连入局域网，用户无需安装任何硬件设备,仅用浏览器即可观看。同时还具有以下优点：布控区域广阔，战入式视领WCb效劳器监控系统Web效劳器直接连入网络，没有线缆长度和信号衰减的限制，同时网络

5、是没有距离概念的，彻底抛弃了地域的概念，扩展布控的区域。系统具有几乎无限的无健扩展能力。所以设备都以IP地址进行标示，增加设备只是意味着IP地址的扩充。性能稳定可靠，无需专人管理。嵌入式Web效劳器实际上是基于嵌入式微处理器技术，采用嵌入式实时多任务操作系统，对于用户来讲，上网进行登陆，便可时家中情况进行监控.除了WEB效劳器实时控制之外，当前解能手机的开展趋势已经愈加明显。智能手机(SInarIPhOnc),是指“像个人电脑样，具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏等第三方效劳商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手

6、机的总称”。而当前应用在智能手机上的操作系统中Rndmid操作系统占有相当大的比例。Android(中文名：安卓)是基于1.inUX平台开源手机操作系统名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，号称是首个为移动终湍打造的真正开放和完整的移动软件.随君AndrOid应用的更见广泛,了解并能使用AndrOid来完成我们对智能家居的控制已经显得愈加重要。现在监控系统开展到第三代，前端体化、视频十字化、监控网络化、系统集成化成为视嫉监控系统公认的开展方向，它以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存放和播放为核心，以智能实用的图像分析为特点，并为报警系统、门禁系统完美的整合到一个使用平台上

7、，引发了视频控制行业的一次技术革命。Android:Android是一种以1.inUX为基础的开放源码操作系统，主要使用于便携设备，HA1.：硬件抽象层.JNI：JN1.是JaVaNativ。Interface的缩写，中文为JAvA本地调用.RFID：射频识别即RFID(RadioFrequencyIDentification)技术,乂称电了标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。8:ARMCorteX-A8处理器是第一款基于ARMM架构的应用处理器，并且是有史以来ARM开发的性能最高、最具功率效率的处理器

8、.MO：COrtCX-MO处理器，是市场上现有的最小、能耗最低、最节能的ARM处理器“第2章技术方案2.1 系统描述Android是一个开放源码的操作系统专门为移动电话而设计的系统。Android手机将开辟新的应用，使家居智能化运用于普通家庭。Android界面显示（Cor1.eXA8）来自于ConeXm模拟量，并可对COr1.eXm进行控制或操作。本系统做为裁减工程，实现/HO采集房间信息,通过无线方式发送到A8进行监控、控制“A8即可作为移动终端设备（如PhOne、Pad等）,亦可作中央监控效劳器设备。本工程采用后拧方案，即作中央监控。若需作移动设备,只需将程序移植到移动设备上，再在中央端

9、移植Vreb效劳罂，移动设备登陆效劳器即可杳看房屋信息。2.2 功能描述1 .检测室内温度、湿度、光感、电压情况（通过COrIeXm采集的信息）。2 .通过温度、湿度的情况来对应调节风扇开关（控制COr1.eXinO）.工根据光敏传感器情况对应调节Ied灯亮灭（控制CorteXJn0）。4 .根据三轴加速度情况对应调节蛭鸣器开关（控制Cortex,m）a5 .显示Rfid信息等功能（通过CorteXJnO采集Z2.3 工程功能图图21工程功能图2.4 所涉及的系统、工具*2.1系统与工具系统名称系统版本备注1.inux内核1.inux3.0.8Android文件系统Android4.0版本工具

10、链ar11rnoneTinu-gnueabi-gcc1i.!；Ec1.ipse第3章前端数据中心（A8）总体设计3.1 程序设计流程图S3.1程序设计流程图3.2 线程定义1. SnartHomeActivity.程序主ACtiVity界面,翻开程序首先运行。2. NodeInfoActivity,从界面ACtivity,用来显示详细设备采集信息和控制按键。3. MainReadThread,读数据主线程，该线程只负货对通过Zigbee获取的数据转发给读进程,不进行数据操作。4. MainHand1.erThread,处理数据线程，该线程对从读进程传来的数据进行数据校验并转发.5. NodeW

11、riteThread,控制级程，该线程负员处理由用户对设备的操作.3.3 所用类定义1. Data,用来存储和处理设备的采集数据。2. NodeC1.nd,定义操作方法，实现对设备的读操作和控制操作。3. NodeInfo,定义设备的所有采集信息，控制器状态和WatehDOg。4. Node1.ist,使用链表存储设备信息。5. MyUartService:提供与底层的接口,以读写申口。第4章前端A8模块设计4.1 A8-AndroidAPPIiCatiOn层设计4.1.1 数据流分析4.1.1.1 NEWN0DE,新节点参加1.数据处理流程图MainReadThreadZigbeeMainH

12、and1.erThread介NewNodeSmarcHomeAct1.vityad-de0CtXfe1.fSJinSertNode)UpdaS1.avOut1.Add()Sdd1.匚011()SZZigbeeCortex-A8Cortex-MOBH4.1NE1N0DE数拐流程图2.数据格式NEWNODE数据格式格式NEWNODES4FnI1.3.数据处理详细描述Cortex-MO开启，通过Zigbcc发送NEWNODE数据给Cortc-8.程序通过MainRcadThread线程读取到数据，交由MainHandIerThrcad线程处理。MainHand1.erThread对NOEWNODE进

13、行校验，判断是否合法,如果数据无误,通过发送Hand1.er消息交由S1.nartHOIneACtiVity主界面UI线程，SniarinoineAc1.ivi1.y判断链表是否已经存在该节点，不存在则参加链表并创立节点。4.1.1.2NODEINFO,节点信息更新.1 .数据处理流程图NODEnvoftXXfiBB图4.22 .数据格式NoDE1.NFo数据9M格式NODEINFOS23Fi11T24H301.6V220XIY1.Z603 .数据处理详细描述CortexYo开启，通过Zigbee发送NEWNoDE数据给COr1.eX-A8,程序通过MainReadThread线程读取到数据，

14、交由NkiinHand1.erThread线程处理.MainHand1.erThread对NODEINFO进行校验，判断是否合法,如果数据无误,通过发送HandIer消息交由SmartHo1.n。AetiVity主界面U1.线程，SmartHomeActivity判断链表是否已经存在该节点，存在则更新该链表信息，并判断是否进入该节点从界面，如果进入发送Broadcast通知从界面更新数据。4.1.1.3RFID,用户登录或退出.1.数据处理流程图数据流程图图4.3RFID4 .数据格式RFID数据格式格式RFIDS1.IFrIIRIO31325 .数据处理详细描述CortexMO开启，通过Zi

15、gbee发送NEWNoDE数据给CorIeX-A8,程序通过MainReadThread线程读取到数据，交由MainHand1.erThread线程处理.MainHandIQrThread对RFID进行校验，判断是否合法，如果数据无误，通过发送Hand1.er消息交由SmartHomcActivity主界面UI线程，SmartHoineActivity发送BroadCaSt通知从界面,从界面判断是否为自己设备，是则更新数据。4.1.2App1.ication层详细设计与实现4.1.2.1 类对象详细描述1 .Data类，负货对接受来数据进行处理4.1Data成员属性表属性类型描述Seria1.VersionUID1.ong序列化时保持版本的兼容性，即在版本升微时反序列化仍保持对象的唯一性.dataStrin存储从串口的数据4.2Data成