基于JAVA的智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目 錄1 緒論11.1 課題背景11.2 研究意義11.3 研究現(xiàn)狀21.4研究內(nèi)容21.4.1 系統(tǒng)介紹31.4.2 模塊劃分31.5 小結(jié)42 系統(tǒng)需求分析52.1 系統(tǒng)功能需求52.2 系統(tǒng)性能需求52.3 系統(tǒng)可行性研究62.3.1 技術(shù)可行性62.3.2 經(jīng)濟(jì)可行性72.3.3 操作可行性72.4 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境72.5 小結(jié)83 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)93.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)93.2 系統(tǒng)工作原理103.3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)123.4 小結(jié)124 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)134.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)134.2 系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)144.2.1 登錄功能的詳細(xì)設(shè)計(jì)144.2.2 家居狀態(tài)的詳細(xì)設(shè)計(jì)174.2.3

2、修改密碼功能的詳細(xì)設(shè)計(jì)224.3 遠(yuǎn)程電器控制模塊的模擬實(shí)現(xiàn)234.4 小結(jié)235 系統(tǒng)測(cè)試245.1 單元測(cè)試245.2 功能測(cè)試255.3 性能測(cè)試255.4 小結(jié)266 結(jié)論27附 錄28參考文獻(xiàn)31致 謝331 緒論1.1 課題背景隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)生活時(shí)代已經(jīng)到來，以家庭智能化、物業(yè)管理現(xiàn)代化和社區(qū)服務(wù)信息化為典型特征的智能社區(qū)也在悄然應(yīng)運(yùn)而生。住宅智能化是人類住宅的又一場(chǎng)新的革命。它能夠?yàn)槿藗兲峁└虞p松、有序、高效的現(xiàn)代生活方式，是未來居住模式的必然發(fā)展趨勢(shì)。隨之而然，智能家居系統(tǒng)也在逐漸成為一個(gè)新興的研究領(lǐng)域。智能家居提供的是一個(gè)具有高度安全性、生活舒適性

3、和通信快捷性的信息化與自動(dòng)居住空間6。智能家居是指將家庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備、家用電器和家庭保安裝置，通過家庭總線技術(shù)連接到一個(gè)家庭智能化系統(tǒng)（即家庭控制器）上，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)視、控制和家庭事務(wù)型管理，并保持這些設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)。要實(shí)現(xiàn)家居的智能化，必須在家電里面加入接收和控制端，這樣就能對(duì)家里的電器、燈光、電源、家庭環(huán)境進(jìn)行方便地控制，使人們盡享高科技帶來的簡便而時(shí)尚的現(xiàn)代生活。將社會(huì)的信息化建設(shè)與小區(qū)的信息化、智能化建設(shè)有機(jī)地融合起來，充分利用已有的寬帶網(wǎng)絡(luò)，做到資源共享，達(dá)到節(jié)省投資、降低使用費(fèi)用、方便物業(yè)管理，為用戶提供盡可能多的高品質(zhì)服務(wù)，已成為房產(chǎn)商、電信運(yùn)營商、物業(yè)管理

4、公司、城市公用事業(yè)公司和用戶等幾方共同關(guān)注的問題。自動(dòng)化的智能家居不再是一幢被動(dòng)的建筑，相反，成了幫助主人盡量利用時(shí)間的工具，使家庭更為舒適、安全、高效和節(jié)能。家居智能化技術(shù)起源于美國，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備均可實(shí)現(xiàn)資源的共享。因其布線簡單、功能靈活，擴(kuò)展容易而被人們廣泛接受和應(yīng)用。目前，已經(jīng)有越來越多的機(jī)構(gòu)和個(gè)人開始了對(duì)智能家居的研究。1.2 研究意義智能家庭控制系統(tǒng)是以以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、公共電話網(wǎng)、無線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)，控制技術(shù)為技術(shù)平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)總線為應(yīng)用操作平臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)完整的集家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)3。智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)

5、技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)和系統(tǒng)，以此來提高住宅高新技術(shù)的含量和居民居住環(huán)境水平。使人們享受到高科技帶來的方便快捷的生活方式。人們的生活方式在逐漸加快，因此生活中就需要更為便捷的生活方式。智能家居就是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的。人們需要通過一個(gè)按鈕就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家具的控制，減少了原來需要尋找遙控器或者是開關(guān)等方式帶來的不便。從而使人們的家更舒服，更方便。系統(tǒng)通常由系統(tǒng)服務(wù)器、家庭控制器(各種模塊)、路由器、通訊器、控制器、無線收發(fā)器、各種傳感器等主要部分組成。1.3 研究現(xiàn)狀由于中國的居住模式和文化與發(fā)達(dá)國家有很大的區(qū)別，所以智能家居在中國的發(fā)展也體現(xiàn)出其

6、獨(dú)具的特色。中國人口眾多，城市住宅建設(shè)也多選擇密集型的住宅小區(qū)方式，因此很多房地產(chǎn)商會(huì)站在整個(gè)小區(qū)智能化的角度來看待家居的智能化，也就出現(xiàn)了目前一統(tǒng)天下、無所不包的“智能小區(qū)”的模式。智能小區(qū)同樣是中國特有國情的產(chǎn)物。智能小區(qū)與公共建筑中的智能建筑的主要區(qū)別是，智能小區(qū)強(qiáng)調(diào)住宅單元個(gè)體，側(cè)重物業(yè)管理功能。真正意義的智能小區(qū)中的單元-單個(gè)住宅，應(yīng)該安裝智能家居（Smart home），這樣智能小區(qū)的功能才得以有效運(yùn)用，對(duì)大型社區(qū)來說，智能小區(qū)是智能家居運(yùn)行的基礎(chǔ)平臺(tái)。其實(shí)無論是安全防護(hù)還是智能家居，都應(yīng)該屬于智能住宅的大的范疇，其中不單單包括智能安防以及智能家居，還包括諸多住宅智能化的功能，隨著

7、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展興起，其廣闊的運(yùn)用以及領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)必定能改改變現(xiàn)在的市場(chǎng)現(xiàn)狀，未來的智能家居將是物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)運(yùn)用的一個(gè)典范，將家居系統(tǒng)完美的結(jié)合以及協(xié)同各種傳感元件進(jìn)行有效感知，其中不單單指內(nèi)部感知，更包括了系統(tǒng)對(duì)外部的感知以及數(shù)據(jù)交換。1.4研究內(nèi)容系統(tǒng)采用典型的C/S（Client/Server客戶機(jī)和服務(wù)器）架構(gòu)。C/S的優(yōu)點(diǎn)是能充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力，很多工作可以在客戶端處理后再提交給服務(wù)器。對(duì)應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)就是客戶端響應(yīng)速度快。由客戶端調(diào)用send()方法發(fā)送控制信息，控制服務(wù)器端的家居狀態(tài)，服務(wù)器受到控制信號(hào)之后，修改現(xiàn)在的狀態(tài)，并把修改之后的狀態(tài)通過recived()方法返還給客

8、戶端?？蛻舳苏{(diào)用相應(yīng)的recived()方法把結(jié)果顯示出來。1.4.1 系統(tǒng)介紹使用J2me技術(shù)實(shí)現(xiàn)手機(jī)界面，以及家用電器的監(jiān)視和控制、照明設(shè)備的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制、門的控制、窗簾的控制等。并實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)器端之間的通信。通過手機(jī)上的各個(gè)按鈕控制發(fā)送信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)家居的開關(guān)控制。系統(tǒng)選用J2me技術(shù)開發(fā)基于手機(jī)平臺(tái)的信息控制端軟件。以發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)的方式發(fā)送到控制端，實(shí)現(xiàn)控制家居設(shè)備的功能。J2me是sun公司針對(duì)嵌入式、消費(fèi)類電子產(chǎn)品推出的開發(fā)平臺(tái)，是一系列規(guī)范的集合，由JCP組織制定相關(guān)的JSR并發(fā)布，各個(gè)廠商會(huì)按照規(guī)范在自己的產(chǎn)品上進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，但是必須要通過TCK測(cè)試，確保兼容性8。通過使用

9、J2me中的無線網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)手機(jī)客戶端與系統(tǒng)終端的通訊。使用通用連接框架技術(shù)建立HTTP連接。使用servlet技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的即時(shí)通訊。1.4.2 模塊劃分根據(jù)系統(tǒng)本身的需要，我們把系統(tǒng)分為以下模塊：主頁面顯示智能家居控制系統(tǒng)的字樣，以及輸入密碼的輸入框。密碼輸入成功則可以直接進(jìn)入智能家居控制系統(tǒng)的主界面。如果密碼輸入錯(cuò)誤，則需要重新輸入。對(duì)密碼的設(shè)定采用最大不能超過八個(gè)字符的簡單定義來實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)安全的保護(hù)工作。密碼輸入成功則可以登陸控制家具的頁面。根據(jù)房間的布局，把整個(gè)家庭分為三個(gè)模塊。分別為客廳、廚房和臥室，對(duì)房間中的家居進(jìn)行合理的分配，從而達(dá)到更高效的目的。同時(shí)為了方便修改密碼

10、。把修改密碼的功能也和這三個(gè)控制頁面一起，放入到了同一個(gè)界面中。下面介紹各個(gè)房間中能夠控制的家用電器?？蛷d中能夠控制的家用電器包括：防盜門、窗簾、吊燈、空調(diào)和電視。防盜門、窗簾和電視的控制分為兩個(gè)分別是“開啟”和“關(guān)閉”。吊燈的控制除了在“開啟”和“關(guān)閉”的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)亮度調(diào)節(jié)的控制，用滑動(dòng)條的形式來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)解。根據(jù)空調(diào)的特性，給空調(diào)又增加了溫度和濕度的控制。分別用兩個(gè)滑動(dòng)條來實(shí)現(xiàn)對(duì)家居的控制。廚房中能夠控制的家用電器包括：燈、窗簾。廚房中的燈和窗簾的控制分為“開啟”和“關(guān)閉”兩個(gè)設(shè)置。臥室中能夠控制的家用電器包括：床頭燈、窗簾和吊燈。臥室中的床頭燈和臺(tái)燈一樣在開啟和關(guān)閉的基礎(chǔ)上增加

11、了對(duì)亮度調(diào)節(jié)的控制。窗簾則只有“開啟”和“關(guān)閉”的功能為了方便人們的操作，增加了修改密碼的功能。在臥室的下面就是改密的字樣。點(diǎn)擊確定按鈕，則可以修改密碼，鍵入新密碼，返回密碼修改成功的字樣。無論何時(shí)何地，只要您想要控制家中家居的狀態(tài)，拿起手機(jī)，進(jìn)入到智能家居控制系統(tǒng)，選擇要更改的房間，以及要控制的電器，選擇之后點(diǎn)擊發(fā)送按鈕，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器狀態(tài)的更改?？照{(diào)和其它的模式則不同，不僅具有開和關(guān)的狀態(tài)，還增加了溫度的調(diào)節(jié)和控制。電燈的控制方式和空調(diào)的類似，在開和關(guān)控制的基礎(chǔ)上增加了調(diào)解亮度的功能。使人們能夠根據(jù)自己的喜好來調(diào)節(jié)亮度。豐富了人們選擇的范圍，使選擇方式不再單一。1.5 小結(jié)本章首先介

12、紹了該課題的背景、研究意義，我們了解到此系統(tǒng)廣闊的發(fā)展前景，以及適用性。在不改變?nèi)藗兙幼…h(huán)境的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居的監(jiān)制和控制。接著介紹了有關(guān)該系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，以便于在前人研究基礎(chǔ)上能有所創(chuàng)新。充分結(jié)合前人的研究，使系統(tǒng)更為完善，更滿足用戶的需求。最后介紹了研究內(nèi)容，對(duì)自己所研究的內(nèi)容進(jìn)行了更加徹底的分析。方便人們了解到此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的所有功能。2 系統(tǒng)需求分析2.1 系統(tǒng)功能需求項(xiàng)目主要實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)家用電器的控制，其中包括家居的開和關(guān)，以及其他的相關(guān)操作?？蛻舳税l(fā)送控制信息的請(qǐng)求，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸方式發(fā)送到服務(wù)器端，服務(wù)器端相應(yīng)客戶端的操作，然后再把結(jié)果返回給客戶器端。其中家用電器的控制在開和關(guān)相

13、關(guān)控制的基礎(chǔ)上增加了智能調(diào)節(jié)控制?？照{(diào)實(shí)現(xiàn)了用下拉框的形式開實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度和溫度的控制。進(jìn)而為人們實(shí)現(xiàn)對(duì)家具的控制提供了方便。該系統(tǒng)共分為五個(gè)模塊，分別為登陸、客廳、廚房、臥室和改密。模塊一：為了保證客戶使用信息的安全性，為此系統(tǒng)添加了登陸模塊，運(yùn)行智能家居控制系統(tǒng)的客戶端，就要鍵入密碼，密碼輸入正確就自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到家居的控制頁面，反之重新鍵入密碼。模塊二：客廳中的家用電器主要包括：防盜門、窗簾、吊燈、空調(diào)和電視。實(shí)現(xiàn)對(duì)防盜門、窗簾的開關(guān)控制、對(duì)吊燈的開關(guān)操作以及亮度調(diào)節(jié)的控制、對(duì)空調(diào)的開關(guān)操作以及對(duì)室內(nèi)溫度和濕度的控制以及調(diào)節(jié)控制電視的開和關(guān)，等等一系列的操作。模塊三：廚房中的家用電器主要包括：吊燈

14、和窗簾。還是用下拉菜單實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)家電的開關(guān)控制。模塊四：臥室中的家用電器主要包括：吊燈、窗簾和臺(tái)燈。這個(gè)模塊中的家具設(shè)計(jì)的雖然不是很多，但是也同樣實(shí)現(xiàn)了家具的開關(guān)和家用電器的監(jiān)制和控制。模塊五：用戶可以修改密碼，鍵入你想要設(shè)置的新的密碼，點(diǎn)擊設(shè)置按鈕就可以設(shè)置你想要的新的密碼了。2.2 系統(tǒng)性能需求智能家居控制系統(tǒng)是一個(gè)很有發(fā)展前景的系統(tǒng)。因此為了使本系統(tǒng)能夠長期使用，必須使系統(tǒng)滿足安全、穩(wěn)定、可靠、高效的運(yùn)行模式，生活水平的提高，伴隨著生活質(zhì)量的提高。同時(shí)人們生活的節(jié)奏也逐漸加快，怎樣高速的完成任務(wù)就是我們要考慮的主要問題。因此系統(tǒng)應(yīng)滿足如下性能需求：(1) 較強(qiáng)的擴(kuò)展能力和通用性，此系統(tǒng)即

15、能夠滿足一個(gè)家庭之間的遠(yuǎn)程控制，同時(shí)對(duì)一個(gè)小區(qū)來說也同樣適用。由于這次我們主要研究的是控制家居這方面的內(nèi)容，以后，我們還可以擴(kuò)展此系統(tǒng)，加上遠(yuǎn)程通信、智能報(bào)警等等各項(xiàng)功能。(2) 由于本系統(tǒng)的界面簡單明了，因此人們很容易就學(xué)會(huì)操作。擴(kuò)大了系統(tǒng)的用戶群。在不改變?nèi)藗兩钭≌那闆r下，有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)家居的控制。使人們可以節(jié)約時(shí)間，享受生活。(3) 系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性系統(tǒng)處理的準(zhǔn)確性和及時(shí)性是我們要考慮的主要問題。在控制家電的過程中，確保對(duì)家居狀態(tài)更改的準(zhǔn)確而且及時(shí)。優(yōu)化系統(tǒng)，使系統(tǒng)的反應(yīng)能力和控制家居的能力滿足用戶多功能的需求。2.3 系統(tǒng)可行性研究驗(yàn)證一個(gè)系統(tǒng)是否可行，需要從多個(gè)方面著手分析。其

16、中主要的內(nèi)容包括：技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性和操作可行性三個(gè)方面。2.3.1 技術(shù)可行性系統(tǒng)采用J2me技術(shù)。使用J2me中特有的手機(jī)模擬器進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種家居的控制。J2me技術(shù)規(guī)范定義了Java技術(shù)在資源有限制的設(shè)備中的表現(xiàn)形式。J2me主要適用于小型嵌入式設(shè)備，這些設(shè)備與PC或是服務(wù)器設(shè)備相比沒有統(tǒng)一的硬件標(biāo)準(zhǔn)、外觀與操作方式，其功用也是千差萬別13。但是J2me在使用于這些設(shè)備的同時(shí)也保留了Java的傳統(tǒng)特性，即任何時(shí)間和任何地點(diǎn)的代碼具有可移植性、部署靈活性、安全的網(wǎng)絡(luò)傳輸性，以及代碼穩(wěn)定性。Java平臺(tái)的主要優(yōu)點(diǎn)是它允許我們編寫可移植的應(yīng)用程序。Java平臺(tái)的可移植性來自其執(zhí)行模型

17、。具體地說，它是由于在運(yùn)行時(shí)使用JVM來將Java字節(jié)碼處理成機(jī)器碼，因而在硬件之上提供了兼容性層。Java平臺(tái)的執(zhí)行模型還引入了一些在設(shè)備本機(jī)應(yīng)用程序中缺乏的重要安全性優(yōu)點(diǎn)。(1) 在給定的時(shí)間內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)任務(wù)書中的功能。能夠?qū)崿F(xiàn)頁面的跳轉(zhuǎn)以及對(duì)服務(wù)器端家電的控制。(2) 從軟件的質(zhì)量方面來看，軟件運(yùn)行速度較高，功能具備有實(shí)用價(jià)值。后期軟件維護(hù)代價(jià)相應(yīng)比較小。(3) 軟件的生產(chǎn)率較高。能在短時(shí)間內(nèi)完成有效地工作。2.3.2 經(jīng)濟(jì)可行性系統(tǒng)雖然需要依靠硬件來實(shí)現(xiàn)，但是開發(fā)成本相對(duì)較低。后期維護(hù)簡單方便。如果能夠?qū)崿F(xiàn)，則能夠取得可觀的效益。收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于支出，因此此項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)方面是可行的。2.3.3

18、 操作可行性對(duì)于用戶來說，能夠使用該軟件系統(tǒng)，能夠方便人們的生活，使人們生活的環(huán)境更加的美觀。墻面上不會(huì)再到處都是開關(guān)，同時(shí)也不用為了尋找遙控器而發(fā)愁。使用此系統(tǒng)，能夠使人們的生活方式發(fā)生天翻地覆的變化。讓人們享受科技帶來的方便生活。在家中你可以拿起手機(jī)，選擇要控制的家電，然后更改其開關(guān)狀態(tài)，在戶外也同樣可以控制，實(shí)現(xiàn)家中和戶外同等控制的功能，同時(shí)優(yōu)化了無線網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)延遲帶來的時(shí)間上的延遲，使人們?cè)谧疃痰臅r(shí)間內(nèi)接收到服務(wù)器端返回的家居控制的信息。2.4 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境(1) Windows XP。(2) JDK，JDK是Java開發(fā)工具包（Java Development Kit）的英文

19、縮寫。它是一種用于構(gòu)建在Java平臺(tái)上發(fā)布的應(yīng)用程序、Applet和組件的開發(fā)環(huán)境。JDK是一切Java應(yīng)用程序的基礎(chǔ)，所有的Java應(yīng)用程序是構(gòu)建在這個(gè)之上的。它是一組API，也可以說是一些Java Class。(3) Sun WTK，Sun公司為了J2ME而提供了WTK開發(fā)工具，是最基本的J2ME程序開發(fā)工具，它是免費(fèi)提供的，體積小，執(zhí)行速度較快，完全遵守J2ME的各種規(guī)范，因此是J2ME程序員最基礎(chǔ)的必備的工具。(4) Eclipse，Eclipse是一個(gè)非常著名的集成開發(fā)工具，其自身功能強(qiáng)大而易用。另一個(gè)非常重要的特點(diǎn)是其提供了非常靈活的擴(kuò)展能力。它提供了豐富的接口可以擴(kuò)展其本身。同樣

20、Eclipse中也包含J2ME支持的插件，而且不止一種。(5) EclipseMe，EclipseMe自動(dòng)為Midlet創(chuàng)建了三個(gè)方法，作用如下：startApp方法是當(dāng)程序被啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行的方法；pauseApp是當(dāng)程序被暫停或被打斷（如有撥入的電話）時(shí)調(diào)用的方法；destroyApp是當(dāng)Midlet被銷毀時(shí)調(diào)用的方法。2.5 小結(jié)本章對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析，首先通過對(duì)系統(tǒng)的功能需求的分析，了解了該模塊所應(yīng)完成的所有功能。接著進(jìn)行了系統(tǒng)性能需求的分析，以便于能夠保證系統(tǒng)長期、安全、穩(wěn)定、可靠、高效的運(yùn)行。接接下來要進(jìn)行系統(tǒng)可行性研究，主要從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、操作這三個(gè)方面加以分析。緊接著我們又分析了該系

21、統(tǒng)所需要的運(yùn)行環(huán)境。為系統(tǒng)的開發(fā)做好了準(zhǔn)備。3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)過程首先尋找實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的各種不同的方案，需求分析階段得到的數(shù)據(jù)流圖是設(shè)想各種可能方案的基礎(chǔ)。總體設(shè)計(jì)過程通常由兩個(gè)主要階段組成：系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，確定系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，確定軟件結(jié)構(gòu)。3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在通信過程中，移動(dòng)客戶端與家庭系統(tǒng)模塊是通過TCP協(xié)議建立的可靠連接。首先移動(dòng)客戶端和家庭系統(tǒng)模塊之間建立Socket連接，家庭系統(tǒng)模塊在端口上監(jiān)聽等待客戶端連接?？蛻舳诉B接之后，需要輸入密碼，密碼正確后服務(wù)器端會(huì)開啟一個(gè)線程為此客戶通信，并將這個(gè)Socket連接保存到向量中。在客戶端和

22、家庭系統(tǒng)模塊之間建立輸入輸出流?？蛻舳伺c服務(wù)器端通過Socket可以建立連接。客戶想要改變家中的家居狀態(tài)，只需要進(jìn)入家居控制系統(tǒng)中，選擇想要更改家居所在的房間，然后選擇家居，進(jìn)而改變家具的狀態(tài)，通過調(diào)用send()方法向服務(wù)器端發(fā)送請(qǐng)求，由服務(wù)器端響應(yīng)，然后服務(wù)器端將更改家居的狀態(tài)，之后將結(jié)果返回給客戶端?？蛻舳送ㄟ^調(diào)用recived()方法來獲得家居更改之后的狀態(tài)。本文主要研究客戶端的設(shè)計(jì)，其中客戶端主要完成的功能設(shè)計(jì)如下：(1) 用戶登陸模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的驗(yàn)證操作。為了保證用戶信息的安全性，因此需要用戶鍵入密碼，如果密碼輸入正確，則可以進(jìn)入智能家居控制系統(tǒng)，如果密碼輸入錯(cuò)誤，則需要重新輸

23、入。(2) 房間選擇模塊的設(shè)計(jì)。根據(jù)人們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中的生活環(huán)境的布局，考慮系統(tǒng)的實(shí)用性，因而將智能家居控制系統(tǒng)分為客廳、廚房和臥室這三個(gè)房間狀態(tài)。點(diǎn)擊客廳，跳轉(zhuǎn)進(jìn)入下一個(gè)頁面，顯示客廳中的所有家居，即包括：防盜門、窗簾、吊燈、空調(diào)和電視。點(diǎn)擊廚房，跳轉(zhuǎn)進(jìn)入另外一個(gè)頁面，顯示廚房中所能夠控制的所有家居，即包括：吊燈和窗簾。點(diǎn)擊臥室則跳轉(zhuǎn)進(jìn)入另一個(gè)頁面，顯示臥室中所能夠控制的所有家居，即包括：吊燈、窗簾和臺(tái)燈。其中房間模塊的功能結(jié)構(gòu)圖如下所示：圖（1）各房間所包含家居的功能圖(3) 家居狀態(tài)選擇模塊的設(shè)計(jì)主要包括對(duì)家電控制的設(shè)計(jì)。改變了人們對(duì)家居操作過于單一的模式，增加了對(duì)家居狀態(tài)和性能的人為控制

24、。當(dāng)人們要對(duì)客廳中的防盜門的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制時(shí)，需要首先鍵入密碼，進(jìn)入智能家居控制系統(tǒng)，然后選擇客廳點(diǎn)擊進(jìn)入之后選擇防盜門來進(jìn)行控制，其中對(duì)防盜門的控制包含兩種狀態(tài)：開啟和關(guān)閉。而吊燈的選擇方式和選擇防盜門時(shí)類似，在開啟和關(guān)閉的基礎(chǔ)上增加了對(duì)亮度調(diào)節(jié)的控制。方便了人們對(duì)燈光亮度的選擇。而空調(diào)則在開啟和關(guān)閉的基礎(chǔ)上增加了對(duì)溫度和濕度的調(diào)節(jié)。方便了人們的操作。(4) 修改密碼模塊的設(shè)計(jì)，從始至終不可能說一直使用一個(gè)密碼，因此增加了修改密碼的模塊，方便了用戶的操作。3.2 系統(tǒng)工作原理系統(tǒng)由多個(gè)類構(gòu)成。需要客戶端通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送對(duì)家居的控制。服務(wù)器端接收到客戶端發(fā)送的信息，然后再返回給客戶端。本系統(tǒng)是基

25、于HTTP網(wǎng)絡(luò)的用于智能家居環(huán)境中的一種遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)。其工作原理為：用戶通過自身的手機(jī)發(fā)出命令請(qǐng)求，在家值守的家庭系統(tǒng)模塊接收信息并對(duì)信息進(jìn)行處理，把處理結(jié)果通過串行總線傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)上，單片機(jī)根據(jù)信息調(diào)制出相應(yīng)的紅外頻率控制相應(yīng)的設(shè)備，完成用戶給出的命令。并把最終的控制結(jié)果返回給客戶端。系統(tǒng)工作原理圖如下所示：客戶端類類網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端圖（2）系統(tǒng)工作原理圖各個(gè)程序之間通過方法和類的調(diào)用來建立關(guān)聯(lián)。選擇登陸智能家居控制系統(tǒng)，該界面實(shí)現(xiàn)內(nèi)容主要包含在MainMID這個(gè)類中，其中需要鍵入密碼，同時(shí)如果密碼輸入錯(cuò)誤，也可以對(duì)密碼再進(jìn)行修改。直至密碼輸入正確。則會(huì)跳入到下一個(gè)頁面。下一個(gè)頁面則是家具的

26、控制頁面。選擇所要控制的家具類型，進(jìn)入相應(yīng)的房間之后，我們就可以選擇要控制的家電類型來實(shí)現(xiàn)對(duì)家居的控制。然后通過網(wǎng)絡(luò)連接將要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器端。等待服務(wù)器端做出響應(yīng)。目前出現(xiàn)的家居處理平臺(tái)一般分三類：一類是機(jī)頂盒，也就是彩電與機(jī)頂盒組合，能夠與家庭安全防范系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)，以及互聯(lián)網(wǎng)結(jié)成一體，實(shí)現(xiàn)家電控制、娛樂、交流和信息分享等方面的智能化。其次，就是利用家用電腦去控制各種家用電器，以家用電腦為基礎(chǔ)的智能家居系統(tǒng)。用電腦來運(yùn)行智能家居管理軟件，能提供更多的高級(jí)控制特性，實(shí)現(xiàn)組合控制和條件控制。由于所有的控制可自行定義，所以組合控制流程可以根據(jù)實(shí)際需要，自由地加以調(diào)整和改變。第三，模塊

27、式無線遙控模組，普通開關(guān)可以利用這模塊，不需要對(duì)原來的普通開關(guān)、插座進(jìn)行深度的改造，就可迅速成為多功能智能型無線遙控開關(guān)、插座。Java技術(shù)具有較強(qiáng)的兼容性，接受并處理控制設(shè)施發(fā)出的信息，然后傳送信號(hào)給予控制家電或者其他家居的子系統(tǒng)。這處理平臺(tái)可形象地理解為一個(gè)信息中心，它的職能就是在家居智能系統(tǒng)中，引導(dǎo)和規(guī)劃家居子系統(tǒng)中的各種信號(hào)。有了它，你可以通過電話，或者無線遙控器來和家居子系統(tǒng)進(jìn)行快速的溝通。這個(gè)家居處理平臺(tái)具有良好的擴(kuò)展性能，以滿足用戶在使用過程中不斷變換的需求。3.3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)(1) JiNi技術(shù)JiNi（Java Intelligent Network Infrastruct

28、ure）是Sun公司的研究與開發(fā)項(xiàng)目，它能極大擴(kuò)展Java技術(shù)的能力。JiNi技術(shù)可使用范圍廣泛的多種硬件和軟件即可與網(wǎng)絡(luò)相連接的任何實(shí)體能夠自主聯(lián)網(wǎng)。家庭網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)境，當(dāng)有新設(shè)備加入家庭網(wǎng)絡(luò)里，應(yīng)該能被王闊中其它的設(shè)備識(shí)別，同時(shí)它也能發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中其它設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的即插即用和互聯(lián)，SUN公司引入了Jini技術(shù)。Jini的目的是將成組的設(shè)備和軟件構(gòu)件聯(lián)合成一個(gè)單一、動(dòng)態(tài)的分布式系統(tǒng)。Jini基于Java語言，是一種面向服務(wù)的中間技術(shù)，運(yùn)行于TCP、IP協(xié)議之上，跨平臺(tái)運(yùn)行，獨(dú)立于底層操作系統(tǒng)和通信技術(shù)，設(shè)備間可相互查詢、理解所具備的功能，家庭網(wǎng)絡(luò)無需人工參與，網(wǎng)絡(luò)設(shè)置可自動(dòng)完成。(2

29、) MIDPMIDP定義了一套完整的用戶界面接口，全部定義在javax.microedition. lcdui包中。MIDP用戶界面程序包的核心抽象是類Displayable。根據(jù)用戶的交互，應(yīng)用程序在完成任務(wù)的每一步不斷設(shè)置和重設(shè)在Display對(duì)象上的當(dāng)前Displayable對(duì)象。用戶任務(wù)（指與用戶界面的交互）通過Command對(duì)象來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)用戶選擇了一個(gè)Command對(duì)象之后，應(yīng)用程序自動(dòng)獲得通知。作為反饋，應(yīng)用程序經(jīng)常改變當(dāng)前的Displayable對(duì)象，把另一個(gè)Displayable作為當(dāng)前值。設(shè)備軟件管理了本地應(yīng)用程序和MIDP應(yīng)用程序之間的物理顯示資源的共享。Displayab

30、le的子類有兩種：Canvas：允許應(yīng)用程序進(jìn)行圖形處理和輸入處理的底層對(duì)象。Screen：封裝了完整的用戶界面組件（類Alert、List、TextBox、Form）的高層對(duì)象。List：允許從一個(gè)預(yù)定義的選擇集中選擇。TextBox：是一個(gè)擁有可控制編輯方法的平坦文本編輯器。Alert：顯示臨時(shí)信息或者簡單選擇問詢。Form：更寬泛的容器，允許顯示多個(gè)密切相關(guān)的叫做Item的用戶界面元素。3.4 小結(jié)本章通過對(duì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理等各方面的設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)的流程以及系統(tǒng)所要完成的功能都有了較為深入的了解。為人們掌握智能家居的使用方法了解智能家居奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。4 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.1 數(shù)

31、據(jù)存儲(chǔ)在MIDP規(guī)范中，提供了記錄管理系統(tǒng)（Record Management System, RMS），這個(gè)記錄管理系統(tǒng)就是一個(gè)小型簡單的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Database Management System），除了能用于管理系統(tǒng)儲(chǔ)存的資料之外，也可以用于存儲(chǔ)對(duì)象的狀態(tài)信息。RMS是J2me的一個(gè)重要的子系統(tǒng)，目的是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序本地?cái)?shù)據(jù)的持久性存儲(chǔ)。RMS是管理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，Record（記錄）是系統(tǒng)中最重要的實(shí)體。在移動(dòng)設(shè)備存儲(chǔ)空間存儲(chǔ)的并不是字段，而是字節(jié)數(shù)組。RMS的職責(zé)是存儲(chǔ)和唯一標(biāo)識(shí)記錄，而表示數(shù)據(jù)的任務(wù)是由應(yīng)用程序來完成的。這樣做的目的是簡化MIDP的實(shí)現(xiàn)，使得J2ME的子系統(tǒng)盡量的

32、小巧、靈活。Record Store（記錄倉儲(chǔ)）是一系列的有序集合，記錄是不能單獨(dú)存在的，必須屬于記錄倉儲(chǔ)。記錄倉儲(chǔ)保證記錄的讀寫操作都是原子的，數(shù)據(jù)不會(huì)被破壞。在API中記錄倉儲(chǔ)是由javax.microedition.rms.RecordStore實(shí)現(xiàn)的。每條記錄代表了一條數(shù)據(jù)信息。一條記錄由一個(gè)整型的RecordID與一個(gè)代表數(shù)據(jù)的byte數(shù)組兩個(gè)子元素組成。RecordID是每條記錄的唯一標(biāo)識(shí)符，利用這個(gè)標(biāo)識(shí)符可以從記錄倉儲(chǔ)中找到對(duì)應(yīng)的一條記錄。其中RMS所使用的空間圖如圖所示：圖（3）RMS空間圖系統(tǒng)中對(duì)密碼的存儲(chǔ)是通過RMS進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的。首先要在系統(tǒng)中使用RMS，首先需要定義RMS的

33、名稱。在系統(tǒng)中定義的RMS的名稱是RMS_NAME，然后對(duì)它進(jìn)行實(shí)例化，使用rs=openRSAnyway(RMS_NAME)來進(jìn)行。要寫入密碼，首先就需要打開RMS，使用rs= RecordStore.openRecordStore(rsname, ture)函數(shù)，然后returen rs；即可實(shí)現(xiàn)。密碼寫入之后則需要關(guān)閉倉儲(chǔ)，使用rs= RecordStore.deleteRecordStore(rsname)來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)中輸入密碼的時(shí)候要驗(yàn)證密碼輸入是否正確，這個(gè)時(shí)候也需要用到倉儲(chǔ)。首先需要用函數(shù)RecordStore.openRecordStore(RMS_NAME, ture)來打開

34、倉儲(chǔ)和倉儲(chǔ)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，然后調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)來驗(yàn)證。4.2 系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)該智能家居控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下幾個(gè)功能：登陸、客廳模塊、廚房模塊、臥室模塊和改密等一系列的功能。下面將對(duì)以下幾種功能進(jìn)行詳細(xì)的論述?？蛻舳送瓿傻闹饕δ馨▽?duì)家居的控制。通過客戶端發(fā)送控制信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器端，再由服務(wù)器端返回給客戶端。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)家居的控制。其中，系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如下所示：圖（4）系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖4.2.1 登錄功能的詳細(xì)設(shè)計(jì)登錄功能是為了保證用戶信息的安全，因此在智能家居控制系統(tǒng)的首頁需要鍵入密碼，鍵入密碼之后，則需要點(diǎn)擊菜單按鈕，然后點(diǎn)擊登入按鈕，如果密碼輸入正確之后才能進(jìn)入智能家居控制系

35、統(tǒng)。如果密碼輸入錯(cuò)誤，則會(huì)返回一個(gè)頁面，提示密碼輸入錯(cuò)誤，請(qǐng)重新輸入。系統(tǒng)名稱的實(shí)現(xiàn)：系統(tǒng)標(biāo)題“智能家居控制系統(tǒng)”首先需要使用title來定義系統(tǒng)名稱。實(shí)現(xiàn)方法如下：public static String TITLE=“智能家居控制系統(tǒng)”；其中要設(shè)計(jì)它的位置，則需要使用錨點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)，錨點(diǎn)的作用就是設(shè)置占用屏幕矩形方塊的具體位置。實(shí)現(xiàn)方法如下：g.drawString(Main MID. TITLE,getWidth() /6+10,10,Graphics.TOP|Graphics.LEFT);字體的實(shí)現(xiàn)方法每個(gè)Graphics都有一個(gè)Font對(duì)象與其關(guān)聯(lián)，來進(jìn)行文字的渲染操作，調(diào)用其類方法se

36、tFont(null)，即可使字體恢復(fù)到默認(rèn)狀態(tài)。使用static Font getFont (int face, int Style, int size)來獲得一個(gè)對(duì)象以表示字體所具有制定的外觀。使用的均為最大字體。Face參數(shù)，用來定義字體的外觀。其中使用到的Font類定義的外觀常數(shù)如下：Static int FACE_PROPORTIONAL：“比例”字體外觀，數(shù)值64被制定給此數(shù)。Style參數(shù)，用來定義字體的樣式。在這個(gè)類中使用到Font類定義的樣式參數(shù)如下：Static int STYLE_PLAIN：格式常數(shù)“常規(guī)”，數(shù)值0被制定給此常數(shù)。Static int STYLE_BOL

37、D：格式常數(shù)“加粗”，數(shù)值1被制定給此常數(shù)。首頁顯示圖片的實(shí)現(xiàn)方法：首先需要構(gòu)建畫布，使用back = Image. createImage(“/First.png”)來實(shí)現(xiàn)對(duì)畫布圖片的載入。用低級(jí)用戶界面Canvas實(shí)現(xiàn)智能家居控制系統(tǒng)中按鈕的設(shè)置。其中對(duì)按鈕的定義操作包括：private Command Cmd_Back; private Command Cmd_Send; 按鈕實(shí)現(xiàn)的方法包括：Cmd_Back = new Command(返回, Command.BACK, 1);Cmd_Send = new Command(發(fā)送, Command.OK, 1);密碼鍵入中文本框的實(shí)現(xiàn)則通

38、過TextField類來實(shí)現(xiàn)。TextField類用于帶約束的文本類型輸入。密碼的設(shè)置要求輸入密碼的最大值為8個(gè)字符。因此對(duì)密碼的限制要求是32位。首先要對(duì)TextField進(jìn)行后臺(tái)的實(shí)例化，然后設(shè)置這個(gè)文本框所在的位置，以及位數(shù)。實(shí)現(xiàn)方法是textfield=new TextField(“” , “”,8,TextField.ANY|TextField.PASSWORD)；輸入密碼之后要獲取TextField中的文本，使用方法是textfield.setString(str);來實(shí)現(xiàn)。密碼框的畫法包括對(duì)顏色、字?jǐn)?shù)的限制。其中對(duì)顏色的控制方法是調(diào)用setColor()方法來設(shè)置字體的顏色。使用

39、g.drawRect()方法來設(shè)置矩形的邊框。Fillrect()方法則表示使用指定的畫刷來填充矩形。系統(tǒng)運(yùn)行界面如下所示：圖（5）系統(tǒng)運(yùn)行界面PassWordCanvas類主要包含TextField子類，首先要對(duì)TextField在后臺(tái)進(jìn)行實(shí)例化，TextField是用于帶約束的文本類型輸入。textfield = new TextField(, , 8, TextField.ANY | TextField.PASSWORD); / 后臺(tái)TextField實(shí)例化。其中還包括對(duì)登錄界面中字體顏色、背景等方面的設(shè)計(jì)。鍵入密碼“1234”之后點(diǎn)擊菜單中的登陸按鈕我們就可以進(jìn)入到智能家居控制系統(tǒng)的頁

40、面。如果輸入密碼錯(cuò)誤，則跳轉(zhuǎn)到密碼輸入錯(cuò)誤頁面，重新輸入密碼，直到密碼輸入正確，則可以進(jìn)入到控制頁面。密碼錯(cuò)誤界面的實(shí)現(xiàn)方法如下：使用Screen類的子類Alert來實(shí)現(xiàn)臨時(shí)信息的顯示。密碼輸入錯(cuò)誤，則跳轉(zhuǎn)進(jìn)入密碼錯(cuò)誤界面，實(shí)現(xiàn)方法是initAlert()方法。其中顯示文字的實(shí)現(xiàn)方法是alert= new Alert(“密碼錯(cuò)誤”，“請(qǐng)輸入正確的密碼！”，null，AlertType.ALARM)；控制按鈕的實(shí)現(xiàn)方法是：alert.addCommand(new Command(“退出”，Command.CANCEL,2); alert.addCommand(new Command(“返回”，C

41、ommand.BACK,1);文字顯示的位置也是通過錨點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。其中密碼輸入錯(cuò)誤之后頁面提示界面如下：圖（6）密碼鍵入錯(cuò)誤要實(shí)現(xiàn)對(duì)該頁面的設(shè)計(jì)，首先需要填充背景的顏色，畫出背景的邊框、標(biāo)題等。要通過確定錨點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)對(duì)功能的定位。而鍵入的密碼則存儲(chǔ)在倉儲(chǔ)中。通過調(diào)用getNextRecordID()方法來驗(yàn)證鍵入的密碼是否正確。如果密碼輸入錯(cuò)誤，則會(huì)調(diào)用initAlert()方法將“密碼錯(cuò)誤，請(qǐng)輸入正確的密碼”返回給用戶。如果密碼輸入錯(cuò)誤，我們可以選擇回刪按鈕，調(diào)用deleteOneChar()方法來刪除字符。最終輸入正確的密碼后，調(diào)用IntoSystem()方法進(jìn)入系統(tǒng)。4.2.2 家居狀態(tài)的詳

42、細(xì)設(shè)計(jì)密碼鍵入成功之后，就會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到家居的控制頁面。選擇客廳點(diǎn)擊開始按鈕，就會(huì)進(jìn)入到家具的選擇頁面。其中包括：防盜門、窗簾、吊燈、空調(diào)和電視的控制。防盜門、窗簾和電視的狀態(tài)包括開啟和關(guān)閉兩種狀態(tài)。另外吊燈在開啟和關(guān)閉的基礎(chǔ)上另外增加了對(duì)亮度的控制?？照{(diào)則是在開啟和關(guān)閉的基礎(chǔ)上增加了對(duì)濕度和溫度的調(diào)節(jié)和控制。輸入密碼正確之后，則可以進(jìn)入到系統(tǒng)控制界面。其中包括：客廳、廚房、臥室和修改密碼功能。其中，這幾個(gè)模塊在頁面中的顯示方法是通過數(shù)組的形式來定義的。定義方法是private String SEECT_ITEM = “客廳”，“廚房”，“臥室”，“修改密碼”，然后通過if語句來實(shí)現(xiàn)對(duì)文本框現(xiàn)在

43、所在位置的確定。Fnt= Font.getFont(Font.FACE_PROPORTIONAL,Font.STYLE_PLAIN|Font.STYLE_BOLD, Font.SIZE_LARGE);這里實(shí)現(xiàn)了對(duì)字體的定義，然后調(diào)用setFont()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。歡迎回到溫暖之家這幾個(gè)字的實(shí)現(xiàn)方法如下：g.setColor(0x0011CC)最終顯示的字體為藍(lán)色。確定位置所使用的函數(shù)是g.drawString(“歡迎回到溫暖之家”,getWidth()/6+10,10,Graphics.TOP|Graphics.LEFT)，確定屏幕中這幾個(gè)模塊所在的位置，使用Graphics類提供的繪圖來實(shí)現(xiàn)。

44、實(shí)現(xiàn)方法為g.setFont(fnt);g.setColor(0xAA2200);g.drawString(SELECT_ITEMi, pos0 - 1, pos1 * (i + 3),Graphics.TOP | Graphics.LEFT);其中，系統(tǒng)運(yùn)行界面圖如下所示：圖（7）家居狀態(tài)選擇界面客廳、廚房、臥室的布局都是類似的，現(xiàn)在我們選擇以客廳為例，客廳中的家居包括：防盜門、窗簾、吊燈、空調(diào)和電視。這幾個(gè)家居的實(shí)現(xiàn)方法和上面我們實(shí)現(xiàn)的方法類似，但是在文本上增加了矩形方框的設(shè)計(jì)。選擇客廳調(diào)用FamilyList函數(shù)in=new FamilyList(display,this, “客廳”,s

45、tringArray, Image.createImage(“keting.png”);使用void drawRect()函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。其運(yùn)行界面圖如下所示：圖（8）客廳運(yùn)行頁面(1) 對(duì)燈光的控制包括：無線射頻燈光控制系統(tǒng)由智能面板開關(guān)和調(diào)光器組成，調(diào)光器用以發(fā)送和接收命令信號(hào)，命令通過無線電傳播，而不是通過家庭的電源線路傳輸。每個(gè)面板開關(guān)都備有一個(gè)不同的遙控識(shí)別代碼。這些代碼利用19位識(shí)別技術(shù)，使接收器能準(zhǔn)確辨別每個(gè)指令。即使鄰居同時(shí)使用，也絕對(duì)不會(huì)因其遙控器干擾而發(fā)生傳輸錯(cuò)誤。調(diào)光開關(guān)同樣內(nèi)置RF無線射頻發(fā)射器，能獨(dú)立于遙控器或移動(dòng)開關(guān)之外，控制落地?zé)艋蜃罒舻拈_關(guān)或隨意調(diào)節(jié)燈光亮度。減少干

46、擾，傳送或接收指令更加準(zhǔn)確無誤。其中，開啟和關(guān)閉，除了在位置上的設(shè)置之外，還增加了矩形框的設(shè)計(jì)。當(dāng)矩形框在開啟這兩個(gè)字上面時(shí)，開啟二字加粗，關(guān)閉使用常規(guī)。首先定義兩個(gè)函數(shù)fnt和fnt2來表示常規(guī)和加粗兩種狀態(tài)下所調(diào)用的方法。分別為fnt=Font.getFont(Font.FACE_PROPORITIONAL,Font.STYTLE_ BLOD|Font.STYLE_PLAIN,Font.SIZE_LARGE);fnt2=Font.getFont(Font.FACE_PROPORITIONAL,Font.STYTLE_ PLAIN,Font.SIZE_LARGE),選中的矩形框的實(shí)現(xiàn)方法為g

47、.drawRect(BaseX-5,BaseY,60,20)滾動(dòng)條的實(shí)現(xiàn)則使用文本方式，通過進(jìn)度條來選擇所要填充矩形的多少。使用g.drawRect(60,91,101,20)來繪制矩形。使用g.fillRect(61,90+2,ROLL,19)來填充矩形。其中滾動(dòng)條參數(shù)的設(shè)置使用的函數(shù)是g.drawString(ROLL + , 105, baseY, Graphics.TOP | Graphics.LEFT)開關(guān)的開關(guān)設(shè)置為0和1，如果為滾動(dòng)條方式則設(shè)置為0100然后實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉，燈光控制圖如下所示：圖（9）吊燈狀態(tài)選擇(2) 對(duì)信息家電的控制包括：信息家電控制是一個(gè)整合了紅外控制和無線

48、控制的多功能遙控系統(tǒng)。它可以控制多達(dá)五種紅外設(shè)備（如：電視機(jī)、空調(diào)、DVD、功放、窗簾等）和開關(guān)、插座等無線設(shè)備。信息家電控制系統(tǒng)主要由信息家電控制器和各種智能遙控開關(guān)組成。信息家電控制器可以把普通紅外電器的遙控器的編碼通過學(xué)習(xí)的方式轉(zhuǎn)存下來從而替代原有的家電遙控器。同時(shí)它本身還是無線遙控器，可以發(fā)射433.92MHz頻率的控制信號(hào)，所以它可以控制這個(gè)頻段的智能開關(guān)、智能插座以及無線紅外轉(zhuǎn)發(fā)器等。電視控制頁面的實(shí)現(xiàn)方法如下：首先需要在新的屏幕上確定錨點(diǎn)，確定好開啟和關(guān)閉按鈕在屏幕上的位置。然后，調(diào)用g.drawString()方法在屏幕上顯示開啟和關(guān)閉字樣。然后在開啟和關(guān)閉處繪制文本框?qū)崿F(xiàn)方法

49、是g.drawString(“開啟”,BaseX,BaseY,Graphics.TOP|Graphics.LEFT)確定開啟所在的位置。g.drawString(“開啟”,BaseX+75,BaseY,Graphics.TOP| Graphics.LEFT)在開啟的后面距離開啟距離為75的地方繪制關(guān)閉的字符串。然后使用g.drawRect(Basex+70,BaseY,60,20)；來畫選中框的位置，當(dāng)我們想要開啟電視的時(shí)候，點(diǎn)擊開啟按鈕，系統(tǒng)調(diào)用drawRecr函數(shù)。繪制出這個(gè)文本框。同理，選擇關(guān)閉按鈕的時(shí)候也是如此。文本框是長為60寬為20的矩形。點(diǎn)擊以后，系統(tǒng)通過調(diào)用send()方法，將

50、控制信息發(fā)送到控制端。等待控制端的響應(yīng)。其中，我們以電視為例，其中對(duì)電視的控制圖如下所示：圖（10）對(duì)空調(diào)的控制(3) 對(duì)空調(diào)的控制包括：空調(diào)的紅外編碼和其他家電的紅外編碼有很大區(qū)別，空調(diào)遙控器上每一個(gè)按鍵所對(duì)應(yīng)的紅外編碼不是固定的。比如按下溫度增加或減少的按鍵，它并不是簡單地發(fā)送一個(gè)固定的溫度增加或減少的紅外編碼，而是向空調(diào)發(fā)送一個(gè)當(dāng)前工作狀態(tài)的編碼（這個(gè)編碼包含空調(diào)當(dāng)前是多少度）。因此實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)的控制結(jié)構(gòu)就比較復(fù)雜。人們要實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度和濕度的控制就需要先對(duì)發(fā)送出的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，將編碼之后的結(jié)果發(fā)送到服務(wù)器端，再由服務(wù)器端來響應(yīng)對(duì)空調(diào)的控制?？照{(diào)頁面的實(shí)現(xiàn)方法和上面臺(tái)燈的實(shí)現(xiàn)方法類似，增加

51、了一個(gè)滾動(dòng)條，其中分別是對(duì)溫度和濕度的控制。實(shí)現(xiàn)方法是使用數(shù)組分別定義兩個(gè)文本框然后調(diào)用。具體的實(shí)現(xiàn)方法雖然類似，但是卻是分別實(shí)現(xiàn)的。其中空調(diào)頁面的實(shí)現(xiàn)方法在電視的基礎(chǔ)上增加了人性化的設(shè)計(jì)。即溫度控制這幾個(gè)漢字的顯示方法是定義在數(shù)組中，其中的一個(gè)既是對(duì)溫度和濕度調(diào)節(jié)的控制，調(diào)用setRolligString()來顯示。然后調(diào)用addChildList(cncs)來控制頁面。對(duì)空調(diào)的控制圖如下所示：圖（11）運(yùn)行界面如圖所示廚房中的家具包括窗簾和吊燈。調(diào)用ITEM_SELECTED()方法選擇要進(jìn)入的界面。然后使用stringArray方法來定義家具的類型。調(diào)用廚房中藥使用的圖片chufang.

52、png，其中對(duì)吊燈的亮度調(diào)節(jié)，則選擇setRollingString()方法來進(jìn)行顯示。開關(guān)的樣式等也是在畫布中畫出的。設(shè)置子菜單，調(diào)用setLastPage()方法將上層頁面設(shè)置為當(dāng)前頁面。設(shè)置文本和背景圖片，要設(shè)置背景圖片則需要對(duì)Canvas進(jìn)行重繪。其它的都和客廳中的實(shí)現(xiàn)方法類似。4.2.3 修改密碼功能的詳細(xì)設(shè)計(jì)密碼鍵入成功，進(jìn)入智能家居頁面之后，就可以修改用戶的密碼。選擇通過上下按鍵的選擇，選中改密這個(gè)文本框，然后點(diǎn)擊開始按鈕，則可以修改系統(tǒng)的密碼，鍵入新的密碼，然后就可以完成對(duì)密碼的修改。想要修改密碼成功，首先要打開倉儲(chǔ)RMS將想要修改的密碼存儲(chǔ)，打開倉儲(chǔ)的方法是通過調(diào)用openR

53、ecordStore()方法來將想要修改的密碼存儲(chǔ)進(jìn)去。存儲(chǔ)成功則需要關(guān)閉倉儲(chǔ)，即調(diào)用deleteRecordStore()方法關(guān)閉RMS。當(dāng)我們下次要進(jìn)入系統(tǒng)的時(shí)候則需要輸入修改之后的密碼了。修改密碼功能的實(shí)現(xiàn)和進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)鍵入密碼的實(shí)現(xiàn)方法有類似的地方。其中密碼修改成功的顯示方法是g.drawString(“密碼修改成功”,20,80,Graphics.TOP|Graphics.LEFT)，鍵入新密碼之后，新密碼要存入倉儲(chǔ)中，因此需要打開倉儲(chǔ)，密碼修改成功之后，需要關(guān)閉倉儲(chǔ)。4.3 遠(yuǎn)程電器控制模塊的模擬實(shí)現(xiàn)用無線通信方式進(jìn)行家電的控制靈活性較強(qiáng) 、覆蓋范圍較廣，免去了綜合布線的費(fèi)用和精力，

54、缺點(diǎn)是家庭內(nèi)部要有家庭網(wǎng)關(guān)和無線路由路，接收端還要有響應(yīng)的接收裝置，成本較高。因此，基于實(shí)用性和大眾化方面考慮，本文所研究的家電控制器的控制采用I/O控制。家電的本地集中控制硬件設(shè)計(jì)是利用嵌入式系統(tǒng)的I/O口對(duì)家用電器的用電進(jìn)行控制。系統(tǒng)通過S3C2410的I/O口輸出高低電平來進(jìn)行控制，同時(shí)用發(fā)光二極管指示家用電器工作狀況。發(fā)光二極管，表示家用電器通電，發(fā)光二極管滅，表示家用電器斷電。由于被控模塊家用電器大多使用220V交流電，屬于強(qiáng)電電路，所以使用繼電器控制家電。在芯片與繼電器中間加驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路可以利用光電耦合的通、斷去控制繼電器的開與關(guān)。也可以利用三極管的飽和與截止去控制繼電器的開

55、與關(guān)，這里采用三極管方式。當(dāng)I/O口引腳輸出低電平時(shí)，三極管飽和導(dǎo)通。在遠(yuǎn)程監(jiān)控的過程中需要網(wǎng)絡(luò)操作，因此我需要留有兩個(gè)接口，分別是send和recived。Send()方法用來實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器端的控制，recived()方法用來接收由服務(wù)器端返回的數(shù)據(jù)。使用Cmd_Send方法來發(fā)送要修改的控制信息。并使用setCommandListener(this)來設(shè)置對(duì)功能鍵偵聽。4.4 小結(jié)本章通過對(duì)整個(gè)智能家居控制系統(tǒng)的客戶端進(jìn)行了詳細(xì)的論述。其中介紹了每個(gè)功能模塊所包含的內(nèi)容，以及實(shí)現(xiàn)的方法。通過詳細(xì)設(shè)計(jì)、編碼去實(shí)現(xiàn)預(yù)期的各項(xiàng)功能。除了應(yīng)該保證軟件的可靠性之外，使將來編寫出的程序可讀性好、容易理解

56、、容易測(cè)試、容易修改和維護(hù)，是詳細(xì)設(shè)計(jì)編碼階段最重要的目標(biāo)。程序在設(shè)計(jì)的過程中，程序內(nèi)部的良好文檔資料，有規(guī)律的數(shù)據(jù)說明格式，簡單清晰地語句構(gòu)造和輸入輸出格式等，都對(duì)提高程序的可讀性有很大的作用，也在相當(dāng)大的程度上改進(jìn)了程序的可維護(hù)性。5 系統(tǒng)測(cè)試5.1 單元測(cè)試單元測(cè)試集中檢測(cè)軟件設(shè)計(jì)的最小單元模塊。通常，單元測(cè)試和編碼屬于軟件過程的同一個(gè)階段。在編寫出源程序代碼并通過了編譯程序的語法檢查之后，就可以用詳細(xì)設(shè)計(jì)描述作指南，對(duì)重要的執(zhí)行通路進(jìn)行測(cè)試，以便發(fā)現(xiàn)模塊內(nèi)部的錯(cuò)誤?？梢詰?yīng)用人工測(cè)試和計(jì)算機(jī)測(cè)試這兩種不同類型的測(cè)試方法，完成單元測(cè)試工作。這兩種測(cè)試方法各有所長，互相補(bǔ)充。通常，單元測(cè)試期

57、間著重從下述5個(gè)方面對(duì)模塊進(jìn)行測(cè)試。(1) 模塊接口首先應(yīng)該對(duì)通過模塊接口的數(shù)據(jù)流進(jìn)行測(cè)試，如果測(cè)試數(shù)據(jù)不能正確地進(jìn)出，所有其他測(cè)試都是不切實(shí)際的。在對(duì)模塊接口進(jìn)行測(cè)試時(shí)主要檢查下述幾個(gè)方面：參數(shù)的數(shù)目、次序、屬性或單位系統(tǒng)與變?cè)欠褚恢拢皇欠裥薷牧酥蛔鬏斎胗玫淖冊(cè)?；全局變量的定義和用法在各個(gè)模塊中是否一致。登陸模塊中，輸入密碼，密碼正確，則可以登陸此系統(tǒng)，如果密碼錯(cuò)誤，則返回“請(qǐng)輸入正確的密碼！”的提示字樣。經(jīng)過驗(yàn)證，可以正常運(yùn)行。在家具選擇模塊，對(duì)客廳、廚房、臥室和修改密碼這四個(gè)模塊均能正常選擇，沒有異常情況。(2) 局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)于模塊來說，局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是常見的錯(cuò)誤來源。檢查局部數(shù)據(jù)說明、初始化、默認(rèn)值等方面是否出現(xiàn)錯(cuò)誤。對(duì)于按鈕的開啟和關(guān)閉，我們采用默認(rèn)值0和1來進(jìn)行設(shè)置。對(duì)滾動(dòng)條的設(shè)置則采用0100的動(dòng)態(tài)控制。通過對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行測(cè)試，該系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。選擇的過程中也不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。(3) 重要的執(zhí)行通路由