物聯(lián)網(wǎng).NET開發(fā)（第二版） 課件 項目九 智能家居系統(tǒng)

智能家居系統(tǒng)任務1：智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建任務2：環(huán)境監(jiān)測及控制任務3：RFID門禁控制任務4：紅外報警及控制任務5：煙霧報警及控制項目九智能家居系統(tǒng)模擬實現(xiàn)對室內環(huán)境監(jiān)測及風扇、燈光聯(lián)動控制、門禁刷卡控制、紅外報警及點陣聯(lián)動控制、煙霧報警及語音聯(lián)動控制。本項目通過唯眾物聯(lián)網(wǎng)實訓平臺，為智能家居提供解決方案。項目主要包括五個部分，分別為：智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建、環(huán)境監(jiān)測及控制、RFID門禁及控制、紅外報警及控制、煙霧報警及控制。唯眾物聯(lián)網(wǎng)實訓平臺，是一套基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的綜合應用平臺。實訓平臺融合C#應用開發(fā)、Android應用開發(fā)及單片機應用開發(fā)于一體，集成了物聯(lián)網(wǎng)應用的主要技術?；谄脚_，通過C#語言，我們可以開發(fā)出各種物聯(lián)網(wǎng)應用軟件。項目引入理解物聯(lián)網(wǎng)實訓平臺的硬件組成及技術參數(shù)掌控WPF編程的基本方法掌握使用C#語言實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)平臺傳感器數(shù)據(jù)的方法掌握使用C#語言實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)平臺硬件啟動及停止的方法學習目標智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建：實現(xiàn)唯眾物聯(lián)網(wǎng)融合平臺環(huán)境搭建，客戶端通過瀏覽器訪問服務器網(wǎng)頁，以“新增項目”的方法在局域網(wǎng)中搭建無線網(wǎng)關連接實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)平臺傳感器及物聯(lián)網(wǎng)設備的在線監(jiān)測及控制，“項目”創(chuàng)建成功后，會生成對應的項目編號ProjectId，智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建成功后，通過服務器地址和項目編號實現(xiàn)后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)應用程序開發(fā)。環(huán)境監(jiān)測及控制功能：實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)平臺溫度傳感器及光敏傳感器數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和分析，通過實時數(shù)據(jù)自動控制風扇的打開和關閉，RGB燈的打開和關閉，用戶同時可以通過“打開風扇”、“關閉風扇”、“打開RGB燈”、“關閉RGB燈”實現(xiàn)手動控制風扇和RGB燈的打開和關閉，項目運行主界面如圖9-1所示：項目描述RFID門禁及控制功能：實現(xiàn)RFID卡門禁控制，程序運行首先通過“開卡”實現(xiàn)RFID房卡數(shù)據(jù)的識別，識別的數(shù)據(jù)作為有效房卡數(shù)值。開卡成功后，需要刷卡進行驗證，如果刷卡數(shù)據(jù)與開卡數(shù)據(jù)一致，則提示刷卡成功，同時打開風扇模擬刷卡成功，否則提示刷卡失敗。項目運行主界面如圖9-2所示：項目描述紅外報警及控制功能：項目運行實時監(jiān)測紅外傳感器數(shù)據(jù)，紅外監(jiān)測無人時，狀態(tài)顯示為“正?！保c陣初始顯示“正?！?，如果紅外監(jiān)測到有人進入，狀態(tài)變?yōu)椤坝腥诉M入”，同時控制點陣循環(huán)顯示“有人進入”，如果人離開，狀態(tài)顯示為“正?！?點陣恢復顯示“正?！?，項目運行主界面如圖9-3所示：項目描述煙霧報警及控制功能：項目運行實時監(jiān)測煙霧傳感器數(shù)據(jù)，煙霧監(jiān)測無煙霧或可燃氣體時，狀態(tài)顯示為“正?！保绻O(jiān)測到有煙霧或可燃氣體，狀態(tài)顯示為“煙霧報警”,同時控制語音模塊重復發(fā)出報警聲“請注意煙霧報警”，如果煙霧或可燃氣體消失，語音模塊停止報警，狀態(tài)顯示為“正?！?，項目運行主界面如圖9-4所示：項目描述任務1：智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建任務2：環(huán)境監(jiān)測及控制任務3：RFID門禁控制任務4：紅外報警及控制任務5：煙霧報警及控制工作任務任務描述

實現(xiàn)唯眾物聯(lián)網(wǎng)融合平臺環(huán)境搭建，客戶端通過瀏覽器訪問服務器網(wǎng)頁，以“新增項目”的方法在局域網(wǎng)中搭建無線網(wǎng)關連接實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)平臺傳感器及物聯(lián)網(wǎng)設備的在線監(jiān)測及控制，“項目”創(chuàng)建成功后，會生成對應的項目編號ProjectId，智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建成功后，通過服務器地址和項目編號實現(xiàn)后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)應用程序開發(fā)。任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建1.唯眾物聯(lián)網(wǎng)平臺主要硬件設備：（1）節(jié)點底板：用來安裝傳感器及無線模塊。如圖9-5所示：知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建1.唯眾物聯(lián)網(wǎng)平臺主要硬件設備：（2）無線模塊：用來實現(xiàn)與無線網(wǎng)關組網(wǎng)，連接傳感器與無線網(wǎng)關，如圖9-6所示：知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建1.唯眾物聯(lián)網(wǎng)平臺主要硬件設備：（3）無線網(wǎng)關:實現(xiàn)與無線模塊的組網(wǎng)功能，為應用程序讀取數(shù)據(jù)及控制硬件提供支持，如圖9-7所示：知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建2.常用物聯(lián)節(jié)點UID在物聯(lián)網(wǎng)實訓平臺中，為區(qū)別不同的物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點，幫助應用程序開發(fā)，為不同的節(jié)點分配固定的UID值，在程序開發(fā)中，調用動態(tài)鏈接庫，通過不同的UID值對物聯(lián)節(jié)點進行監(jiān)測和控制，常見物聯(lián)節(jié)點UID值如表9-1所示：知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建節(jié)點名稱UID溫濕度30008光敏30009可燃氣體30010人體紅外30011風扇30012RFID30013門鎖30014電燈30015繼電器30016點陣30021RGB三色燈30018語音播放30023雨滴檢測300223.唯眾物聯(lián)網(wǎng)融合平臺知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建4.WPF窗體程序知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建WPF為WindowsPresentationFoundation的首字母縮寫，中文譯為“Windows呈現(xiàn)基礎”。WPF是微軟推出的基于Windows的用戶界面框架，是Windows操作系統(tǒng)中一次重大變革，它提供了統(tǒng)一的編程模型、語言和框架，真正做到了分離界面設計人員與開發(fā)人員的工作，WPF是基于DirectX引擎的，支持GPU硬件加速，在不支持硬件加速時也可以使用軟件繪制，同時它提供了全新的多媒體交互用戶圖形界面。4.WPF窗體程序知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建【例9-1】第一個WPF項目新建WPF項目跟新建Winform項目一樣，選擇文件—新建—項目—WPF應用程序，選擇存儲位置，輸入名稱即可，如圖9-18所示：4.WPF窗體程序知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建【例9-1】第一個WPF項目點擊確定，進入WPF窗口設計界面，如圖9-19所示：4.WPF窗體程序知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建【例9-1】第一個WPF項目新建的WPF項目會自動生成一個App.xaml和MainWindow.xaml文件,App.xaml用來設置Application，應用程序的起始文件和資源及應用程序的一些屬性和事件，app.xaml.cs是處理應用程序的相關資源和事件,MainWindow.xaml是相應的窗體文件,MainWindow.xaml.cs為窗體后臺代碼設計文件。我們向設計窗口中添加一個標簽Lable控件，這時XAML代碼窗口會自動在<Grid>到</Grid>間自動生成標簽Lable1代碼，設置Lable的Content屬性為“窗口一”，如圖9-20所示：4.WPF窗體程序知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建【例9-1】第一個WPF項目再向WPF項目中添加一個WPF窗口，使用默認名稱Window1，如圖9-21所示：4.WPF窗體程序知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建【例9-1】第一個WPF項目向Window1中添加一個標簽Lable1，設置Lable的Content屬性為“窗口二”。項目初始運行窗口為MainWindow，如果修改App.xaml文件中StartupUri屬性值為StartupUri=“Window1.xaml”，項目運行則顯示窗口Window1。運行項目，效果如圖9-22所示：5.WPF窗體布局WPF窗體控件要求放在一個容器中，布局控件主要用來存放基本控件和其他容器控件，布局控件同時可能通過屬性設置內容控件的位置及對齊方式。Grid布局控件為WPF窗體默認添加的布局控件，Grid稱為“網(wǎng)格”，由行和列組成，如果沒有拆分行和列，默認為一行一列，即一個單元格，一個單元格內也可放多個控件，根據(jù)控件的Margin值確定控件的位置，如Margin=“128,126,0,0”，表示控件離單元格“左上右下”的距離。為了美化窗體，往往使用多行多列以及嵌套布局容器的方式設計窗體，并且Grid的行和列還可以象word中的表格一樣進行合并。知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建5.WPF窗體布局【例9-2】使用Grid布局設計登陸窗口知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建新建一個WPF項目，設置window屬性為：Title=“登陸”Height=“300”Width=“400”，分別表示窗體的標題，高度和寬度，使用一個五行三列的Grid進行窗體布局，布局代碼如下：<Grid><Grid.RowDefinitions><RowDefinitionHeight="*"></RowDefinition><RowDefinitionHeight="40"></RowDefinition><RowDefinitionHeight="40"></RowDefinition><RowDefinitionHeight="40"></RowDefinition><RowDefinitionHeight="*"></RowDefinition></Grid.RowDefinitions><Grid.ColumnDefinitions><ColumnDefinitionWidth="80"></ColumnDefinition><ColumnDefinitionWidth="*"></ColumnDefinition><ColumnDefinitionWidth="40"></ColumnDefinition></Grid.ColumnDefinitions></Grid>5.WPF窗體布局【例9-2】使用Grid布局設計登陸窗口知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建繼續(xù)向窗體Grid網(wǎng)格中添加控件，設計代碼如下：<Grid><Grid.RowDefinitions><RowDefinitionHeight="*"></RowDefinition><RowDefinitionHeight="40"></RowDefinition><RowDefinitionHeight="40"></RowDefinition><RowDefinitionHeight="40"></RowDefinition><RowDefinitionHeight="*"></RowDefinition></Grid.RowDefinitions><Grid.ColumnDefinitions><ColumnDefinitionWidth="80"></ColumnDefinition><ColumnDefinitionWidth="*"></ColumnDefinition><ColumnDefinitionWidth="40"></ColumnDefinition></Grid.ColumnDefinitions><TextBlockGrid.Row="1"Grid.ColumnSpan="3"Text="唯眾物聯(lián)管理平臺2.0"TextAlignment="Center"FontSize="22"></TextBlock><TextBlockGrid.Row="2"TextAlignment="Right"VerticalAlignment="Center"Text="IP地址:"/><TextBoxGrid.Row="2"Grid.Column="1"Height="30"Name="txtName"Margin="100100"/><TextBlockGrid.Row="3"TextAlignment="Right"VerticalAlignment="Center"Text="項目ID:"/><TextBoxGrid.Row="3"Grid.Column="1"Height="30"Name="txtPwd"Margin="100100"/><StackPanelGrid.Row="4"Grid.Column="1"Orientation="Horizontal"><ButtonContent="連接"Width="70"Margin="30000"Height="30"Name="btnLogin"/><ButtonContent="退出"Width="70"Margin="30000"Height="30"Name="btnExit"/></StackPanel>

</Grid>5.WPF窗體布局【例9-2】使用Grid布局設計登陸窗口知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建運行項目，窗體界面如圖9-24所示：5.WPF窗體布局【例9-3】WPF窗體的事件代碼知識引入任務1智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建WPF的事件代碼編寫類似于winform窗體，在窗體設計窗口中，雙擊“登陸”按鈕自動生成登陸按鈕的Click事件代碼，編寫代碼如下：privatevoidbtnLogin_Click(objectsender,RoutedEventArgse){

try{vartask=httpClient.GetAsync("http://"+txtName.Text+":8080/wziot/wzIotApi/"+"getProjectState/"+txtPwd.Text);task.Result.EnsureSuccessStatusCode();HttpResponseMessageresponse=task.Result;varresult=response.Content.ReadAsStringAsync();stringresponseBodyAsText=result.Result;varjsonObject=JsonConvert.DeserializeObject<dynamic>(responseBodyAsText);if(jsonObject["msg"].Value=="查詢數(shù)據(jù)成功"){task=httpClient.GetAsync("http://"+txtName.Text+":8080/wziot/wzIotApi/"+"isCreateOfProject/"+txtPwd.Text);

task.Result.EnsureSuccessStatusCode();response=task.Result;result=response.Content.ReadAsStringAsync();responseBodyAsText=result.Result;jsonObject=JsonConvert.DeserializeObject<dynamic>(responseBodyAsText);if(jsonObject["msg"].Value=="該項目已生成"){MessageBox.Show("驗證通過，歡迎登陸！");}elseMessageBox.Show("項目未生成！");}elseMessageBox.Show("參數(shù)有誤！");}catch{MessageBox.Show("參數(shù)有誤！");}}

privatevoidbtnExit_Click(objectsender,RoutedEventArgse){this.Close();}任務1

智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建任務實現(xiàn)操作演示唯眾物聯(lián)融合平臺通過局域網(wǎng)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設備的在線管理。WPF是微軟推出的基于Windows的用戶界面框架，它提供了統(tǒng)一的編程模型、語言和框架，實現(xiàn)界面設計人員與開發(fā)人員工作的分離。任務1

智能家居網(wǎng)絡環(huán)境搭建任務小結任務描述環(huán)境監(jiān)測及控制實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)平臺溫度傳感器及光敏傳感器數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和分析，通過實時數(shù)據(jù)自動控制風扇的打開和關閉，RGB燈的打開和關閉，當監(jiān)測到室內溫度高于28度，自動控制打開風扇，當溫度低于28度，自動控制關閉風扇，當監(jiān)測到光敏值高于150，自動控制打開RGB燈，否則關閉RGB燈。用戶同時可以通過“打開風扇”、“關閉風扇”、“打開RGB燈”、“關閉RGB燈”實現(xiàn)手動控制風扇和RGB燈的打開和關閉。任務2

環(huán)境監(jiān)測及控制1.溫濕度傳感器溫濕度傳感器是把空氣中的溫濕度通過一定檢測裝置，測量到溫濕度后，按一定的規(guī)律變換成電信號或其他所需形式的信息輸出，用以滿足用戶需求。溫濕度傳感器是指能將溫度量和濕度量轉換成容易被測量處理的電信號的設備或裝置。市場上的溫濕度傳感器一般是測量溫度量和相對濕度量。2.光敏傳感器光敏傳感器是對外界光信號或光輻射有響應或轉換功能的敏感裝置。光敏傳感器是利用光敏元件將光信號轉換為電信號的傳感器，它的敏感波長在可見光波長附近，包括紅外線波長和紫外線波長。光傳感器不只局限于對光的探測，它還可以作為探測元件組成其他傳感器。任務2環(huán)境監(jiān)測及控制知識引入任務2環(huán)境監(jiān)測及控制任務實現(xiàn)操作演示物聯(lián)網(wǎng)平臺通過UID識別不同的物聯(lián)網(wǎng)設備。物聯(lián)網(wǎng)設備控制包括自動控制與手動控制，在燒寫單片機程序時根據(jù)需要可使用“按鍵”、“變量”兩種方式進行控制。任務小結任務2環(huán)境監(jiān)測及控制RFID門禁及控制模擬實現(xiàn)RFID卡門禁控制，程序運行首先通過“開卡”實現(xiàn)RFID卡數(shù)據(jù)的存儲，存儲的數(shù)據(jù)作為有效房卡數(shù)值。開卡成功后，需要刷卡進行驗證，如果刷卡數(shù)據(jù)與存儲的開卡數(shù)據(jù)一致，則打開風扇模擬刷卡成功，否則表示刷卡驗證失敗。任務描述任務3

RFID門禁控制RFID技術RFID（RadioFrequencyIdentification）技術，又稱無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。射頻識別（RFID）是一種無線通信技術，可以通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或者光學接觸。知識引入任務3

RFID門禁控制任務實現(xiàn)任務3

RFID門禁控制操作演示每個RFID標簽都有唯一的編碼，通過編碼實現(xiàn)與房間的對應關系。通過繼電器打開風扇模擬刷卡驗證成功。任務小結任務3

RFID門禁控制項目運行實時監(jiān)測紅外傳感器數(shù)據(jù)，紅外監(jiān)測無人時，狀態(tài)顯示為“正?！保c陣初始顯示“正?！?，如果紅外監(jiān)測到有人進