论文部分内容阅读
现代社会是一个科学技术快速发展的时代,而互联网技术和电子技术虽然都是比较新的技术,但从诞生以来就迅猛发展,现在已经越来越成熟,并进入到新的发展阶段。随着技术融合趋势越来越明显,由此也派生出众多新的研究领域。物联网技术就是在这种环境下产生的概念,而且早已成为热门课题。可以预见,物联网技术必将会给我们的生活带来巨大改变。而作为其重要的组成部分,家电的智能化也必然是趋势。另一方面,现代生活的快节奏化,使得人们对家电操作的简单化和智能化提出了更高的要求。而相对的目前市场上出现智能家电数量过少且难以到达真正的智能化,所以本课题研究具有一定的实际意义。本课题的主要研究方向为在嵌入式系统上实现家电的网络连接和远程控制功能。课题设计了一套通用的家电控制方案并在咖啡机上进行验证。本课题中家电控制系统的整体方案为:制作安卓手机APP,通过Wi-Fi与开发板通信。通信过程使用TCP协议套接字完成。开发板上搭建Java运行环境后,运行Java服务器程序等待接受客户端请求。收到请求后开启新的进程,通过调用底层C程序可执行文件,控制GPIO接口,GPIO接口可以通过继电器控制家电设备。另一方面,在开发板运行Web服务器进程时,可通过网页发送控制请求,该请求到达开发板后,按照与上述类似的方式调用底层接口。在服务器端,将服务器软件的功能分成三个部分,网络服务部分、命令解析部分以及命令处理部分。网络服务部分处理客户与服务器具体的交互流程和涉及到的网络协议。对于命令解析部分,首先将收到的TCP报文段解包,提取出数据部分,对数据进行解析得到用户发送来的控制命令,然后根据命令调用不同的底层控制程序。在命令处理模块中,利用GPIO接口输出信号,利用其输出信号控制外围电器设备。在客户端设计和开发Android应用,分别使用XML设计程序的控制界面与安放功能组件,利用Activity进行了程序的编写和功能实现,程序使用双线程模式,分别用来接受用户请求和与服务器通信,线程直接通过Handler机制进行消息传送。最后,我们对整体系统程序进行了验证。