智能家居手機(jī)控制家電系統(tǒng)

1、學(xué)士學(xué)位論文題目：智能家居手機(jī)控制家電系統(tǒng)分院：專業(yè)：班級：學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：隨著人們生活水平逐漸的提高，大家對生活質(zhì)量的要求也就越來越高，從而推動了智能家居的發(fā)展，隨著普通家庭使用家電設(shè)備漸漸增多，迫切的需要集中控制家電設(shè)備。如此同時，智能手機(jī)性能的提升以及互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使得智能手機(jī)已成為人們生活中不可缺少的一部分，以后將成為智能家電控制系統(tǒng)的主流控制終端。在這樣的背景下，本文研究智能家居手機(jī)控制家電系統(tǒng)，該系統(tǒng)以wifi通信技術(shù)為基礎(chǔ)，以Android智能手機(jī)作為終端控制，安裝手機(jī)APP向系統(tǒng)發(fā)送命令來達(dá)到對家電的控制。因條件限制，本課題中手機(jī)對家電的控制將采用模擬的方法，即通過智能手

2、機(jī)控制LED的亮滅來代替手機(jī)對家電的控制。關(guān)鍵詞：智能家居智能手機(jī)Androidwifi第一章緒論51.1 課題背景51.1.1 課題來源51.1.2 研究意義51.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）61.2.1 國外研究現(xiàn)狀：61.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀：61.2.3 發(fā)展趨勢及文獻(xiàn)綜述：71.3 本課題研究內(nèi)容81.4 章節(jié)安排8第二章相關(guān)技術(shù)研究及分析92.1 Wi-Fi技術(shù)研究92.1.1 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)102.1.2 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)工作原理102.2 本章小結(jié)11第三章基于智能手機(jī)的家居控制系統(tǒng)的總體分析與設(shè)計123.1 系統(tǒng)總體需求分析123.1.1 功能性需求12

3、3.1.2 非功能性需求123.2 系統(tǒng)的設(shè)計原則133.3 系統(tǒng)總體設(shè)計133.3.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計133.3.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計及模塊功能分析143.4 本章小結(jié)15第四章手機(jī)控制端的詳細(xì)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)154.1 家電控制154.1.1 家電控制的實(shí)現(xiàn)164.2 入網(wǎng)設(shè)備注冊164.3 手機(jī)控制端軟件設(shè)計代碼164.4 本章小結(jié)16第五章系統(tǒng)服務(wù)端的詳細(xì)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)175.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)175.1.1 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊175.2 命令解析的模塊的作用185.3 命令處理的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)185.4 用手機(jī)控制LED燈來模擬手機(jī)控制家電系統(tǒng)電路圖195.5 本章小結(jié)19第六章結(jié)束語

4、216.1 本文工作216.2 總結(jié)與展望21第一章緒論本章主要闡述本文寫作的課題來源、研究現(xiàn)狀、研究意義以及研究目的1.1 課題背景1.1.1 課題來源智能家居是物聯(lián)網(wǎng)在家庭中的體現(xiàn)，不只是為人們提供了安全、便利、舒適的生活設(shè)施，而且還可以保證人們居住環(huán)境環(huán)保節(jié)能。隨著越來越多的家電逐漸的走進(jìn)了千家萬戶，所以很多家庭迫切的需要集中地對家電進(jìn)行控制，因此需要引入智能家居。智能家居主要是通過無線通信技術(shù)來控制家庭中的家電設(shè)備，如電燈設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、電視設(shè)備、冰箱設(shè)備等。目前，智能家居控制系統(tǒng)主要是采用以下三種控制方案：（1）鍵盤、紅外線遙控器、觸摸平板等作為控制終端，這些方式需要對控制終端的軟硬

5、件分別進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計成本較高，此外它們僅支持本地控制不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；（2）PC機(jī)作為控制終端，這種方式存在非常明顯的成本高、不易攜帶、體積大等問題，不能滿足現(xiàn)代智能家居控制系統(tǒng)的需求；（3）手機(jī)作為控制終端，這種方式為用戶提供方便的、快捷的、統(tǒng)一的控制終端，但是目前采用手機(jī)作為控制終端的系統(tǒng)大多采用按鍵的方式，用戶體驗不好，而且操作復(fù)雜。隨著智能手機(jī)的日益普及，智能手機(jī)可通過自身的各種傳感器、藍(lán)牙、Wi-Fi、GSM等多種方式控制智能家電，為用戶提供多種交互方式，其成為智能家居的主流控制終端是智能家居控制系統(tǒng)未來發(fā)展的趨勢?；贏ndroid操作系統(tǒng)的智能手機(jī)發(fā)展迅速，據(jù)市場研究公司IDC發(fā)

6、布最新的報告顯示，安裝Android操作系統(tǒng)的手機(jī)市場占有率已經(jīng)達(dá)到75%。2011年Google在I/O年度開發(fā)者大會上公布AndroidHome®目，該項目使用Android手機(jī)或者平板電腦控制電燈、咖啡機(jī)、無線立體聲系統(tǒng)，使基于Android系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)入智能家居領(lǐng)域，可以預(yù)見基于Android系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)將成為智能家居控制系統(tǒng)的重要組成部分。1.1.2研究意義隨著計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，家居的信息化程度越來越高，人們希望隨時隨地控制家居，創(chuàng)造更加智能化、自動化、人性化的居住環(huán)境。人們希望遠(yuǎn)程控制電飯煲、熱水器等，回到家便可以吃飯洗澡；希望遠(yuǎn)程監(jiān)控室內(nèi)環(huán)境，隨時了

7、解家庭情況，尤其是家中有孤寡老人或小孩子；目前，智能家居已經(jīng)可以與家庭外部環(huán)境進(jìn)行信息的交互，使得這一切逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，正逐漸改變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞胶蜕罘绞?，家庭的自動化、智能化將逐步進(jìn)入人們的日常生活。伴隨智能家居的不斷發(fā)展，進(jìn)入家庭中的智能家電也越來越多，對各種家居設(shè)備的控制越來越重要，因此研究智能家居控制系統(tǒng)是非常必要的。智能家居控制系統(tǒng)的研究使用戶更加方便控制家電設(shè)備,提高家居生活的便利性，已經(jīng)成為智能家居系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(含文獻(xiàn)綜述)自1998年以來，信息、家電、通信廠商開始廣泛關(guān)注智能家居控制領(lǐng)域，許多公司將智能家居控制系統(tǒng)作為公司的戰(zhàn)略發(fā)展項目

8、，如舊M、Microsoft、HRIntel、Cisco、3comEricsson、Sony等計算機(jī)軟硬件、家電、通信廠商紛紛投資于智能家居控制產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計。經(jīng)過多年的發(fā)展，智能家居控制系統(tǒng)經(jīng)歷以下三個階段：(1)家庭電子化，主要是沒有構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的單個電器；(2)住宅自動化，部分的家電為了實(shí)現(xiàn)某個單一功能構(gòu)建簡單的網(wǎng)絡(luò)；(3)家居智能化，所有家電通過網(wǎng)絡(luò)相互連接、相互配合工作，為用戶提供安全、舒適的家庭生活。1.2.1國外研究現(xiàn)狀：在智能家居控制系統(tǒng)的研究和開發(fā)方面，歐美國家起步較早，目前處于領(lǐng)先地位。近年來，以谷歌、迪斯尼公司及國際商用機(jī)器公司(InternationalBusinessM

9、achines,IBM)等為首的多家國外知名企業(yè)，先后投身于智能家居控制系統(tǒng)的研究和開發(fā)中。例如：谷歌的AndroidHome項目、迪斯尼公司與微軟、惠普共同設(shè)計的InnoventionsDreamHome、IBM公司開發(fā)的HomeDirector等均以日趨穩(wěn)定的技術(shù)和強(qiáng)大的研發(fā)能力設(shè)計和提供了智能家居控制系統(tǒng)的解決方案。國外主要的產(chǎn)品有：1. X-10系統(tǒng)，X-10系統(tǒng)將220V的電力線作為家庭網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸介質(zhì)，通過電力線傳播X-10信息來實(shí)現(xiàn)對智能家居的控制。由于該系統(tǒng)具有成本高、部署難度大的缺點(diǎn)，在國內(nèi)一直沒有打開市場。2. 電氣安裝總線(ElectricalInstallationB

10、us,EIB)系統(tǒng),該系統(tǒng)以預(yù)埋總線作為傳輸介質(zhì)通過中央控制的方式進(jìn)行家居控制。3. 8X系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用預(yù)處理總線作為信息傳輸介質(zhì)，通過集中控制方式來實(shí)現(xiàn)家居控制，具有良好的擴(kuò)展性并且技術(shù)比較成熟。4. AndroidHome隨著智能手機(jī)的日益普及，2011年Google推出此智能家居控制方案，該方案利用Android智能終端與中央控制器進(jìn)行通信，中央控制器通過2.4GHz轉(zhuǎn)900MHz轉(zhuǎn)換器將控制命令發(fā)送給相關(guān)裝置，實(shí)現(xiàn)對燈、飲水機(jī)等設(shè)備的控制，可以播放無線立體聲音響系統(tǒng)，目前該方案還在研發(fā)當(dāng)中。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀：智能家居控制系統(tǒng)在國內(nèi)發(fā)展比較晚，目前也有一些企業(yè)使用國外提出的技術(shù)推

11、出了自己的產(chǎn)品，主要有：1 .海爾的“e家庭”，該系統(tǒng)將海爾電腦和海爾手機(jī)分別作為控制中心和移動數(shù)字控制中心，同時將網(wǎng)絡(luò)家電設(shè)備作為終端設(shè)備。這樣使用海爾的產(chǎn)品可以打造出一個完整的“e家庭”。2 .清華同方的e-home數(shù)字家園，該系統(tǒng)遵循國際家居控制系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用嵌入式軟硬件技術(shù)提供符合中國國情的家庭自動化產(chǎn)品。3 .科龍集團(tuán)的“現(xiàn)代家居信息服務(wù)集散控制系統(tǒng)”，該系統(tǒng)以基于OSGi規(guī)范的家庭服務(wù)器為控制中心，在家庭內(nèi)外兼容各種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，為用戶提供遠(yuǎn)程家電控制和家庭娛樂的服務(wù)。目前，國內(nèi)的智能家居控制系統(tǒng)產(chǎn)品具有操作復(fù)雜、價格高、部署難的特點(diǎn)，與國外同類產(chǎn)品相比還有一定的差距。不過相

12、信隨著對智能家居控制系統(tǒng)的研究，國內(nèi)會設(shè)計出操作簡單、成本低的智能家居控制系統(tǒng)。目前，國內(nèi)的智能家居控制系統(tǒng)產(chǎn)品具有操作復(fù)雜、價格高、部署難的特點(diǎn)，與國外同類產(chǎn)品相比還有一定的差距。不過相信隨著對智能家居控制系統(tǒng)的研究，國內(nèi)會設(shè)計出操作簡單、成本低的智能家居控制系統(tǒng)。1.2.3發(fā)展趨勢及文獻(xiàn)綜述：智能家業(yè)的發(fā)展趨勢:智能家居一直有著解決方案性能單一、價格高、難以規(guī)模推廣的發(fā)展瓶頸，但隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，物聯(lián)網(wǎng)智能家居的應(yīng)用需求日益增強(qiáng)，物聯(lián)網(wǎng)智能家居行業(yè)將打開新的局面。智能家居涉及裝修、通信、網(wǎng)絡(luò)電子傳感器、家電等多個領(lǐng)域，滲透到生活白各個方面，可帶動多個行業(yè)共同發(fā)展。之前

13、的智能家居概念，各子系統(tǒng)不能統(tǒng)一控制，相互協(xié)調(diào)，網(wǎng)絡(luò)的潛能、優(yōu)勢尚未有效的開發(fā)，而物聯(lián)網(wǎng)智能家居則會打破這一局面。所以只能家居的發(fā)展趨勢非常好。文獻(xiàn)綜述：淺析智能家居發(fā)展方向（千家網(wǎng)）：隨著市場的逐步打開及時代的發(fā)展，智能家居的發(fā)展方向逐步從偏技術(shù)轉(zhuǎn)向偏用戶。家庭能源管理、用戶體驗、開放式的家庭信息平臺以及個性化的增值服務(wù)逐漸成為各廠商重點(diǎn)投入的方向。簡單的無線部署以往智能家居系統(tǒng)的綜合布線使得智能家居產(chǎn)品一直懸于市場的高端。裝修前需要專業(yè)人士的設(shè)計和布線也是制約智能家居發(fā)展的一大因素。為解決有線弊端，數(shù)字無線技術(shù)在全球得到大規(guī)模發(fā)展，其便利、靈活、無盲點(diǎn)等特征倍受青睞。也許幾年之后，綜合布線

14、將會成為人們記憶中的往事。家庭能源管理隨著全球能源問題日漸突出，節(jié)能減排是必然的發(fā)展趨勢。而智能家居系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時統(tǒng)計家電的用電情況，能夠根據(jù)情況自動切斷待機(jī)電器的電源，這樣即方便我們控制家電又能做到節(jié)能環(huán)保。據(jù)統(tǒng)計，如果每個人都及時關(guān)閉待機(jī)電器的電源，節(jié)省的電能可以供應(yīng)東北三省所有的家庭用電。以一戶普通三室戶為例，如果及時關(guān)閉待機(jī)電器電源，可以為其節(jié)省約33%£右的電?？梢娭悄芗揖酉到y(tǒng)在家庭能源管理方面能為節(jié)能減排做出不小的貢獻(xiàn)。用戶體驗隨著iPhone的誕生，人們對手機(jī)的體驗有了全新的認(rèn)識和體驗。逐漸地用戶開始對產(chǎn)品的外觀、使用提出了更高的需求，使得用戶體驗越來越占有智能家居產(chǎn)品

15、的重要地位。更快捷的控制方式、更簡單的操作界面、更多平臺的終端控制、更自然的人機(jī)交互過程給智能家居廠商提出了更高的要求。一個優(yōu)秀的智能家居產(chǎn)品必需要一套優(yōu)秀的用戶體驗方案來支撐。針對擁有眾多不同情況的用戶就需要考慮更多的細(xì)節(jié)。比如軟件的控制流程要盡可能簡單，應(yīng)用結(jié)構(gòu)也要盡可能簡單，讓老人或小孩都能很方便的進(jìn)行操作。同時，在界面設(shè)計中，按鈕要盡量清晰，盡量大，并且按照符合人們?nèi)粘Ａ?xí)慣進(jìn)行顏色的區(qū)分，比如紅色代表警告，灰色代表取消等等。另外還要根據(jù)不同的終端設(shè)備設(shè)計不同的界面布局。比如觸摸手機(jī)一般是單手操作，所以在界面布局時就要考慮單手操作的方便性，與平板電腦的界面就有所不同。語言是人類最基本最直

16、接的交流方式。所以智能家居系統(tǒng)的發(fā)展必然會向著語音識別技術(shù)及傳感識別技術(shù)的方向發(fā)展。最終達(dá)到人們與系統(tǒng)間可以進(jìn)行越來越自然的交互，從而真正做到“智能”，真正使智能家居融入家庭，融入生活。開放式的家庭信息平臺智能家居系統(tǒng)不能僅僅局限于感知與控制，而應(yīng)該包含與家庭有關(guān)的任何信息的集中管理。所以智能家居系統(tǒng)需要開放式的家庭信息平臺。平臺上可以集成與家庭有關(guān)的繳費(fèi)信息如水電煤的賬單推送及在線繳費(fèi)。也可以集成按家庭地理位置推送的周邊商戶的促銷信息。如果與社區(qū)對接，可將社區(qū)信息、通知、活動信息等內(nèi)容推送到家中的智能家居系統(tǒng)中。1.3本課題研究內(nèi)容課題致力于研究一套完整的智能家居控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)各個子系統(tǒng)間

17、的互聯(lián)和信息通信，以及統(tǒng)一管理各個子系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由智能家居控制系統(tǒng)核心中央主控制器、子系統(tǒng)終端分控制器和移動手機(jī)控制端系統(tǒng)三部分組成，采用無線技術(shù)組建網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)間的信息通信，從而實(shí)現(xiàn)控制功能。本課題的具體研究內(nèi)容如下：1 、智能家居系統(tǒng)核心控制平臺的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)以12C5A60S2散處理器的硬件平臺，結(jié)合WIFI無線通信模塊搭建中央主控制器開發(fā)平臺，為操作系統(tǒng)提供必要的運(yùn)行的環(huán)境，控制家電儀器。2 、移動手機(jī)控制端的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)設(shè)計以Android智能手機(jī)為平臺，設(shè)計一款可通過WiFi向控制器發(fā)送和接收命令的手機(jī)客戶端。本課題研究方案是：因條件有限，家電的集成化，本課題中對家電的控制將采用

18、模擬的方法，即控制LED的亮滅來代替對家電的控制。研究方案：1、搭建硬件平臺：搭建好以12C5A60S協(xié)核心處理器對LED的控制裝置。2、配置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：驅(qū)動wifi模塊，配置好網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。3、手機(jī)客戶端的實(shí)現(xiàn)與控制：安裝手機(jī)APP向系統(tǒng)發(fā)送命令。4、系統(tǒng)運(yùn)行：運(yùn)行系統(tǒng)，看能否實(shí)現(xiàn)手機(jī)通過WiFi對LED的控制。1.4章節(jié)安排本文其余章節(jié)安排如下：第二章：對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所需的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究和分析。首先介紹了Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的工作原理。第三章：基于智能手機(jī)的家居控制系統(tǒng)的總體分析與設(shè)計。首先對系統(tǒng)進(jìn)行總體的需求分析，然后對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，接著對系統(tǒng)各組成模塊

19、進(jìn)行劃分和設(shè)計。第四章：手機(jī)控制端的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。第五章：系統(tǒng)服務(wù)端的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)第六章：系統(tǒng)測試，本章首先介紹系統(tǒng)測試的軟硬件環(huán)境，然后描述系統(tǒng)各組成模塊的功能測試，最后對系統(tǒng)性能進(jìn)行測試。第七章：結(jié)束語。本章總結(jié)了本文的工作，討論了本文需改進(jìn)的地方。第二章相關(guān)技術(shù)研究及分析本章介紹了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需的相關(guān)技術(shù)，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的工作原理。2.1 Wi-Fi技術(shù)研究2.1.1 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)1） Wi-Fi協(xié)議Wi-Fi即IEEE802.11協(xié)議15，是無線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetworks,WLAN技術(shù)一IEEE802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的商用名

20、稱，是一種可將個人電腦、手機(jī)、平板電腦、掌上電腦（PersonalDigitalAssistant,PDA等終端通過無線進(jìn)行互連的技術(shù)；目前，IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)包括IEEE802.11a、IEEE802.11b以及IEEE802.11g三個標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)稱為Wi-Fi。與其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類似，Wi-Fi協(xié)議也是按照層次來組織的。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括邏輯鏈路控制層（LogicalLinkControl,LLC）、介質(zhì)訪問控制層（MediumAccessControl,MAC、物理層，由IEEE802.11協(xié)議定義。1）物理層:802.11a采用正交頻分復(fù)用技術(shù)（OrthogonalFrequenc

21、yDivisionMultiplexing,OFDM技術(shù)，定義了工作在5GHz頻段數(shù)據(jù)傳輸率為54Mpbs的物理層；802.11b采用補(bǔ)碼鍵控技術(shù)和直接序列擴(kuò)頻（DirectSequenceSpreadSpectrum,DSSS技術(shù)，定義了工作在2.4GHz頻段數(shù)據(jù)傳輸率為11Mpbs的物理層；而802.11g在2.4GHz的頻段采用正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)，使得物理層的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到54Mbps。2） MAC層：IEEE802.11工作組為所有物理層定義一個公共的MAC層，有利于對物理層進(jìn)行管理。MAC層除了處理物理層無線信道接入外，還具有如下的功能：采用載波偵聽多點(diǎn)接入/沖突避免（Carr

22、ierSenseMultipleAccesswithCollisionAvoidance,CSMA/CA協(xié)議解決數(shù)據(jù)沖突、網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)同步、支持個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（PersonalAreaNet,PAN鏈路的建立和斷開等。3） LLC層：對網(wǎng)絡(luò)層提供抽象的鏈路層驅(qū)動，屏蔽底層不同類型的網(wǎng)絡(luò)硬件，并根據(jù)48位的MAC地址為無線和有線網(wǎng)絡(luò)之間的橋接提供方便。2.Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)由站點(diǎn)（Station）、基本服務(wù)單元（BasicServiceSet,BSS、分配系統(tǒng)（DistributionSystem,DS、接入點(diǎn)（AccessPoint,AP）擴(kuò)展服務(wù)單元（ExtendedServi

23、ceSet,ESS、關(guān)口（Portal）等六部分組成，下面詳細(xì)說明這些組成部分。1） Station:網(wǎng)絡(luò)最基本的組成部分，既可以是平板電腦、手機(jī)、PDA等手持無線設(shè)備，也可以是一臺普通的個人電腦。2） BSSWi-Fi協(xié)議規(guī)定的無線局域網(wǎng)的最小組成單元，由一個基站和若干個站點(diǎn)組成。一個BSS內(nèi)的站點(diǎn)可以相互直接通信，但是當(dāng)與此BSS外的站點(diǎn)進(jìn)行通信時則需通過此BSS的基站。3） DS用于連接不同的BSS。DS通過邏輯服務(wù)給目標(biāo)站點(diǎn)匹配站點(diǎn)，使得在多個BSS之間實(shí)現(xiàn)無縫整合。另外，盡管DS和BSS物理上可能會是同一個媒介，但DS使用的媒介在邏輯上和BSS是截然不同的。4） AR是BSS里面的基

24、站，其作用與網(wǎng)橋相似。5） ESS由DS和BSS組合而成。一個BSS即可單獨(dú)存在，也可通過接入點(diǎn)接入到主干DS中與另一個BSS相連就構(gòu)成一個ESS。6） Portal:是無線局域網(wǎng)與其他網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的橋接點(diǎn)。2.1.2Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)工作原理1 .Wi-Fi工作的基本原理Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)工作至少需要一個接入點(diǎn)和一個客戶端。接入點(diǎn)每隔100毫秒會將服務(wù)單元標(biāo)識（ServiceSetIdentifier,SSID）經(jīng)由信號臺（beacons）封包廣播一次，信號臺封包的傳輸速率是1Mbps且數(shù)據(jù)包長度非常短，因此廣播動作對網(wǎng)絡(luò)的影響可以忽略不計。由于Wi-Fi協(xié)議指定的最小傳輸速率是1Mbps,因此可保證所

25、有的Wi-Fi客戶端均可收到SSID廣播封包，客戶端可根據(jù)SSID的名稱以及信號的強(qiáng)度選擇與某個SSID連接。2 .Wi-Fi的工作方式Wi-Fi提供了兩種基本的工作模式：Infrastructure模式和Ad-hoc模式。Infrastructure模式由一個無線接入點(diǎn)和多個無線終端站點(diǎn)組成，主要為無線接入點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)的各站點(diǎn)提供服務(wù)。Ad-hoc模式也稱為點(diǎn)對點(diǎn)模式（PeartoPear模式），由一組無線終端組成，作為獨(dú)立的基本服務(wù)單元，此模式不需要其他額外設(shè)施的支持即可使覆蓋范圍內(nèi)的站點(diǎn)通信。2.2本章小結(jié)本章主要介紹了系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)過程中使用的Wi-Fi通信技術(shù)，介紹了Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的

26、基本結(jié)構(gòu)、工作原理。第三章基于智能手機(jī)的家居控制系統(tǒng)的總體分析與設(shè)計3.1 系統(tǒng)總體需求分析本文所設(shè)計的系統(tǒng)是以Wi-Fi通信技術(shù)為基礎(chǔ)，以智能手機(jī)作為控制終端，用戶只要使用手機(jī)終端簡單地執(zhí)行幾個操作就可以方便地控制家庭中的家電設(shè)備，下面從功能與非功能兩個方面來分析系統(tǒng)的需求。3.1.1 功能性需求1 .家電控制功能：由于現(xiàn)在家庭中的家電設(shè)備比較多，采用集中控制的方式是一個理想的選擇。這里采用家居服務(wù)器作為家電控制中心，用戶使用控制終端通過Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)與家居服務(wù)器進(jìn)行信息交換，進(jìn)而集中控制各種家電和設(shè)備，同時家居服務(wù)器還可接入Internet,使得用戶可以在家庭以外的地方通過Internet

27、遠(yuǎn)程控制電燈、空調(diào)、熱水器等家電設(shè)備。為了使用戶方便、快捷地以一種自然的方式進(jìn)行家居控制。2 .Wi-Fi設(shè)備配置功能：目前一個Wi-Fi設(shè)備接入Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)時，首先搜索附近的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)信號，從搜索到的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)列表中選中需要連接的無線網(wǎng)絡(luò)，然后手動輸入相應(yīng)密碼后建立網(wǎng)絡(luò)連接，過程比較繁瑣。在家庭網(wǎng)絡(luò)中，家電設(shè)備會經(jīng)常更換、變動位置，使得這種配置方式難以用于家電設(shè)備。為此本文提出了一種使用移動終端通過Wi-Fi配置入網(wǎng)設(shè)備的簡單方法，通過該方法手機(jī)控制終端可以一種簡單的方式將Wi-Fi家電設(shè)備注冊到家庭網(wǎng)絡(luò)中。結(jié)合上述功能給出的圖例，如圖3.1所示：家電控制Wifi設(shè)置配置圖3.13

28、.1.2非功能性需求本系統(tǒng)屬于家庭控制領(lǐng)域，且與人們的日常生活密切相關(guān)，因此除了滿足上述功能外，還需滿足下列非功能性需求。1 .操作方便：由于本系統(tǒng)將用于家庭中，因而需使得家庭中不同年齡段的人均能夠方便地進(jìn)行操作，否則會大大影響系統(tǒng)的適用范圍。2 .兼容性好：系統(tǒng)以手機(jī)作為控制終端，因此軟件必須能夠兼容不同品牌、不同型號的智能手機(jī)。3 .功耗低：目前手機(jī)的功耗問題主要集中在對電量、CPU以及內(nèi)存消耗等方面。本系統(tǒng)只需安裝普通軟件，不會占用太多內(nèi)存。3.2系統(tǒng)的設(shè)計原則設(shè)計智能家居控制系統(tǒng)需遵循的原則：1 .可靠性：系統(tǒng)應(yīng)用于家庭控制領(lǐng)域，可靠性是首先需要考慮的原則，因為智能家居控制與人們的生活

29、息息相關(guān)，需要高可靠性，如果經(jīng)常出現(xiàn)問題會對人們的生活帶來很大的不便，會大大降低智能家居的實(shí)用性，影響系統(tǒng)設(shè)計的初衷，故整個系統(tǒng)必須具有高可靠的工作能力。2 .安全性：本文設(shè)計的系統(tǒng)與用戶的家庭生活和家電設(shè)備相關(guān)，系統(tǒng)必須保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，手機(jī)控制端和家居服務(wù)器進(jìn)行通信時采用WS-Security規(guī)范，WS-Security能夠滿足傳輸消息的完整性和機(jī)密性要求。3 .實(shí)用性：即設(shè)計的系統(tǒng)必須要貼近人們的生活，不能漫無邊際、天馬行空脫離實(shí)際需求，同時還需考慮系統(tǒng)在應(yīng)用過程中的便捷性、易操作性以及普及性。本文設(shè)計的系統(tǒng)使得用戶可通過手機(jī)簡單方便地操控家電設(shè)備，操作方式

30、自然簡單，易于推廣。4 .經(jīng)濟(jì)性：作為普通家庭使用的家居控制系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)性是必須要考慮的因素，不能因為追求技術(shù)領(lǐng)先性和高端形象，使系統(tǒng)需要付出幾倍于其他系統(tǒng)的代價。本系統(tǒng)在設(shè)計與實(shí)現(xiàn)中僅使用常見的Android手機(jī)和普通的PC機(jī)以及普遍存在的Wi-Fi設(shè)備，與其他同類系統(tǒng)相比成本比較低。5 .可擴(kuò)展性：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能設(shè)備的不斷發(fā)展，家居控制的需求會不斷發(fā)生變化，這就要求系統(tǒng)必須良好的可擴(kuò)展性。為了方便添加新功能或修復(fù)現(xiàn)有功能，對本文的系統(tǒng)進(jìn)行層次化設(shè)計，對功能進(jìn)行模塊劃分，使得系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。3.3系統(tǒng)總體設(shè)計3.3.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計智能家居手機(jī)控制家電系統(tǒng)，整個系統(tǒng)使用普通的PC

31、機(jī)作為智能家居控制系統(tǒng)的家居服務(wù)器和Web服務(wù)器，以Wi-Fi協(xié)議作為基礎(chǔ)構(gòu)建家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，Android智能手機(jī)作為控制終端。在家庭中時，Android手機(jī)通過Wi-Fi向家居服務(wù)器發(fā)送控制命令，然后家居服務(wù)器通過Wi-Fi家庭網(wǎng)絡(luò)將控制命令傳送到相應(yīng)的家電設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)控制家電設(shè)備的功能。3.3.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計及模塊功能分析根據(jù)系統(tǒng)的需求在結(jié)構(gòu)上把系統(tǒng)分為手機(jī)控制端和服務(wù)端，并且手機(jī)控制端和服務(wù)端均采用模塊化設(shè)計。其中，手機(jī)控制端包括家電控制、入網(wǎng)設(shè)備配置；服務(wù)端包括數(shù)據(jù)存取、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、命令解析、命令處理模塊，如圖3.2所示。手機(jī)控制端服務(wù)端圖3.2系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖1 .手機(jī)控制端手機(jī)

32、控制端軟件基于Android系統(tǒng)開發(fā)，進(jìn)行控制時首先將控制命令發(fā)送到服務(wù)端，服務(wù)端軟件解析控制命令，然后再將控制指令發(fā)送給相應(yīng)設(shè)備來完成用戶的需求。手機(jī)控制端軟件采用模塊化的設(shè)計思想，各模塊實(shí)現(xiàn)具體的功能，各個模塊之間的耦合度低。從圖3.2可以看出，手機(jī)控制端軟件分為家電控制、入網(wǎng)設(shè)備配置。家電控制模塊：該模塊為用戶提供一種自然的手機(jī)控制方式來進(jìn)行家電控制，識別用戶發(fā)出的控制命令后，將識別出的控制命令發(fā)送到服務(wù)端，服務(wù)端根據(jù)這些控制命令為用戶執(zhí)行相關(guān)的操作。入網(wǎng)設(shè)備配置模塊：該模塊負(fù)責(zé)將Wi-Fi家居設(shè)備注冊到家居控制系統(tǒng)中，使得用戶可以通過手機(jī)控制端軟件控制新加入的家居設(shè)備，該模塊通過Wi-

33、Fi能方便簡單地配置Wi-Fi家電入網(wǎng)設(shè)備，大大提高系統(tǒng)的實(shí)用性。2 .服務(wù)端服務(wù)端軟件分為四個模塊，分別是數(shù)據(jù)存取模塊、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊、命令解析模塊、命令處理模塊?？傮w上采用模塊化設(shè)計，以下對每個模塊分別進(jìn)行分析。®數(shù)據(jù)存取模塊：該模塊位于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)邏輯之間，向上為業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)存取服務(wù)，向下屏蔽不同數(shù)據(jù)庫的差異。當(dāng)前系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是MySQLServer5.6.10,為了保證系統(tǒng)擴(kuò)展性和可維護(hù)性，當(dāng)前在操作數(shù)據(jù)庫時均采用標(biāo)準(zhǔn)的SQL語句，并將數(shù)據(jù)庫操作均封裝在本模塊中，以函數(shù)方式提供給業(yè)務(wù)邏輯層。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊：該模塊是采用Wi-Fi服務(wù)模塊為用戶提供Wi-F

34、i這種通信方式，使得用戶在家里可以控制家電設(shè)備。該模塊主要負(fù)責(zé)與手機(jī)控制端進(jìn)行連接、身份認(rèn)證以及接收控制命令。其中，手機(jī)控制端通過Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)與Wi-Fi服務(wù)模塊建立TCP連接，進(jìn)而使用Socket技術(shù)向Wi-Fi服務(wù)模塊發(fā)送控制命令。命令解析模塊：該模塊相當(dāng)于一個控制器，對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊獲得的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，在獲取數(shù)據(jù)包中設(shè)備名稱、設(shè)備地址以及控制命令等信息后，將這些信息傳輸給相應(yīng)的命令處理子模塊處理相應(yīng)的命令。命令處理模塊：不同的控制命令實(shí)現(xiàn)不同的功能，該模塊里面包含發(fā)現(xiàn)服務(wù)器、家電控制等子模塊，而每個子模塊又可以處理多個控制命令，該模塊是系統(tǒng)主要的功能模塊。3.4本章小結(jié)本章首先對系統(tǒng)進(jìn)

35、行總體需求分析并給出系統(tǒng)的用例圖，然后介紹了智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計原則，接著對系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和體系架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模塊劃分以及功能分析。第四章手機(jī)控制端的詳細(xì)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的手機(jī)控制端是基于Android平臺開發(fā)實(shí)現(xiàn)的，Android平臺是Google發(fā)布的基于Linux操作系統(tǒng)開發(fā)的移動設(shè)備開發(fā)平臺，該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用程序構(gòu)成，是主流的移動開發(fā)平臺。手機(jī)控制端由家電控制、入網(wǎng)設(shè)備注冊、以及交互模塊組成，下面對這些模塊詳細(xì)說明。4.1 家電控制手機(jī)控制端的家電控制模塊使用基于智能手機(jī)設(shè)計的智能家居控制軟件，用戶通過手機(jī)頁面操作來產(chǎn)生控制命令，然后根據(jù)控制命令對

36、家電進(jìn)行控制。其中，本文的基于智能手機(jī)控制家電設(shè)計出來的軟件，通過用戶操作產(chǎn)生動作執(zhí)行，這些過程再加上控制命令產(chǎn)生和設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)操作就構(gòu)成了家電控制的過程，如圖4.1所示。設(shè)計用戶操作動作 執(zhí)行產(chǎn)生控 制命令設(shè)備執(zhí) 行操作圖4.1手機(jī)端家電控制過程首先對智能家居控制家電系統(tǒng)的軟件進(jìn)行設(shè)計，在設(shè)計軟件時需要掌握兩個基本原則：（1）軟件應(yīng)盡量簡單，用戶可以很輕松地掌握和使用；（2）軟件設(shè)計應(yīng)結(jié)合家電本身的特點(diǎn)。由于本系統(tǒng)主要用于控制電燈、電視、冰箱、空調(diào)等家電設(shè)備，所以需根據(jù)這些家電的特點(diǎn)設(shè)計軟件。4.1.1 家電控制的實(shí)現(xiàn)在用戶Wi-Fi成功登錄后點(diǎn)擊家電控制，家電控制界面會列出注冊的所有家電設(shè)

37、備，選擇其中的一個設(shè)備，就可以使用之前設(shè)計的軟件進(jìn)行控制，點(diǎn)開的設(shè)備會顯示設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)。4.2 入網(wǎng)設(shè)備注冊入網(wǎng)設(shè)備注冊模塊主要負(fù)責(zé)將Wi-Fi家電設(shè)備注冊到家居控制系統(tǒng)中，在該模塊中使用了一種簡單的方法使用手機(jī)通過Wi-Fi配置入網(wǎng)設(shè)備，只要點(diǎn)擊一次手機(jī)控制端的添加入網(wǎng)設(shè)備，然后再按下入網(wǎng)設(shè)備的配置按鈕即可連接配置成功，并將入網(wǎng)設(shè)備的信息保存到數(shù)據(jù)庫中，配置成功后手機(jī)控制端在家里就能夠控制入網(wǎng)設(shè)備，簡化了操作流程。4.3 手機(jī)控制端軟件設(shè)計代碼由于受條件限制，家電的集成化，本課題中對家電的控制將采用模擬的方法，即控制LED的亮滅來代替對家電的控制。所以所寫代碼也是控制LED?滅的代碼。

38、代碼見附錄：4.4 本章小結(jié)本章首先對手機(jī)控制端的家電控制模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計，然后對家電控制進(jìn)行詳細(xì)介紹，接著介紹了入網(wǎng)設(shè)備注冊模塊，最后寫出了手機(jī)控制LEW的軟件代碼。讓我們直觀的感受到智能家居手機(jī)控制家電的可行性。第五章系統(tǒng)服務(wù)端的詳細(xì)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)服務(wù)端的功能模塊主要由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、命令解析以及命令處理等模塊組成，下面對這三個模塊分別進(jìn)行詳細(xì)說明。5.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)運(yùn)行在服務(wù)端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，具體作用包括：監(jiān)聽手機(jī)控制端的連接請求，并與手機(jī)控制端進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接；接收手機(jī)控制端發(fā)送的控制信息并交給命令解析模塊進(jìn)行處理；為了在家里可以方便地進(jìn)行家居控制，系統(tǒng)設(shè)計和

39、實(shí)現(xiàn)了WiFi網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊。5.1.1 Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊使用Java語言實(shí)現(xiàn)，并采用目前常用的用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議（UserDatagramProtocol,UDP和傳輸控制協(xié)議（TransmissionControlProtocol,TCP進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。Java編程語言能很好地支持UDP和TCP協(xié)議，對于UDP協(xié)議，Java提供了類DatagramSocket、DatagramPacket、MulticastSocket;對于TCP協(xié)議，Java提供了套接字（Socket）和ServerSocket。UDP協(xié)議是一種面向無連接的傳輸層協(xié)議，不提供數(shù)據(jù)包分組、排序和組裝的

40、功能，無法獲知發(fā)送的數(shù)據(jù)包是否被接收者完整地接收，提供簡單不可靠的信息傳輸服務(wù)，適合傳輸數(shù)據(jù)較少的應(yīng)用場景，具有消耗額外資源少、傳輸速度快的特點(diǎn)；相反，TCP是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸控制協(xié)議，使用TCP進(jìn)行通信需要經(jīng)過建立連接、傳輸數(shù)據(jù)、釋放連接三個過程，提供端到端全雙工傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?，具有面向連接、可靠性高、傳輸速度慢的特點(diǎn)。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊是手機(jī)控制端和家居服務(wù)器通信的橋梁，用于交換兩者之間的數(shù)據(jù)，其將TCP和UDP協(xié)議作為其通信的底層傳輸協(xié)議。5.2 命令解析的模塊的作用命令解析模塊主要負(fù)責(zé)解析網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊收到的數(shù)據(jù)報文，然后根據(jù)數(shù)據(jù)報文中包含的命令執(zhí)行命令處理模

41、塊中相應(yīng)的功能。由于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊會收到UDP數(shù)據(jù)包、TCP數(shù)據(jù)包兩種報文，因此命令解析模塊必須能夠解析這兩種報文。5.3 命令處理的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)命令處理模塊根據(jù)命令解析模塊解析的結(jié)果，執(zhí)行相應(yīng)的功能模塊。根據(jù)系統(tǒng)的功能需求分析，系統(tǒng)將命令處理模塊化分為發(fā)現(xiàn)服務(wù)器、家電控制等功能。1 .發(fā)現(xiàn)服務(wù)器用戶在家庭內(nèi)通過手機(jī)控制端軟件控制家電設(shè)備時，必須要先找到家居服務(wù)器。手機(jī)控制端軟件首先在家庭Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中廣播包含發(fā)現(xiàn)服務(wù)器命令的UDP數(shù)據(jù)包，當(dāng)服務(wù)端Wi-Fi服務(wù)模塊收到廣播的UDP數(shù)據(jù)包后，經(jīng)過命令解析模塊獲得UDP數(shù)據(jù)包中的發(fā)現(xiàn)服務(wù)器命令，接著執(zhí)行發(fā)現(xiàn)服務(wù)器模塊將家居服務(wù)器的信息發(fā)送給手機(jī)控制

42、端。發(fā)現(xiàn)服務(wù)器模塊首先從UDP數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)部分提取手機(jī)控制端用來接收UDP數(shù)據(jù)包的端口號，然后獲取家居服務(wù)器上所有的IP地址（一臺機(jī)器上可能有多個IP地址），接著為每一個IP地址分配一個可用的端口號，最后使用每個IP地址及其端口號構(gòu)造一個UDP數(shù)據(jù)包，并根據(jù)前面獲取的手機(jī)端接收UDP數(shù)據(jù)包的端口號，將構(gòu)造的UDP數(shù)據(jù)包發(fā)送給手機(jī)控制端。2 .家電控制當(dāng)用戶在手機(jī)控制端點(diǎn)擊家電控制時，系統(tǒng)服務(wù)端軟件會將家居控制系統(tǒng)中注冊的所有家電設(shè)備發(fā)送給手機(jī)控制端，然后用戶可選擇其中的某一個設(shè)備進(jìn)行控制。用戶對某一設(shè)備控制時會將設(shè)備的標(biāo)識符、控制命令以及控制參數(shù)會傳遞給家電控制模塊，家電控制模塊通過設(shè)備的標(biāo)識

43、符從數(shù)據(jù)庫中找到設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)地址以及端口號，然后根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址和端口號將控制命令及其參數(shù)發(fā)送給相應(yīng)的設(shè)備。5.4 用手機(jī)控制LED燈來模擬手機(jī)控制家電系統(tǒng)電路圖由于條件限制，所以采用LED燈來代替家電，模擬手機(jī)控制家電系統(tǒng)，電路圖如圖5.1_LL'. ：i電片機(jī)最小系統(tǒng):A"'其nmujciiuxurn!Fi IjUjCJ M mc3*ni加上血:UUIUM r-iJwAJjCcMBu圖5.1H 標(biāo) XHCLX電濕折示燈PL.普，ft g.'ADi 用1班E 用 用RJADd P6n wx&tEi/T 小KrijnrriifiiminiM1yEixwHi

44、FMMWZ 堂1 曲511n：l Nrk?du>n-MUM ijjojrmMMG穌 uuw0r«肉弱3嗎.一.IL5.5 本章小結(jié)本章對系統(tǒng)服務(wù)端進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)，首先對與手機(jī)控制端直接交互的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊進(jìn)行設(shè)計與實(shí)現(xiàn)，該模塊由Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊組成，接著詳細(xì)分析了對UDP數(shù)據(jù)包、TCP數(shù)據(jù)包的解析，然后對系統(tǒng)的命令處理模塊的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行說明，最后畫出用手機(jī)控制LED燈來模擬手機(jī)控制家電系統(tǒng)電路圖。第六章結(jié)束語6.1 本文工作本文首先介紹智能家居控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后討論了智能手機(jī)的快速發(fā)展對智能家居控制方式的影響，雖然已經(jīng)可預(yù)見未來手機(jī)將會成為智能家居系統(tǒng)的主流控

45、制終端，但由于目前市面上基于手機(jī)提供的控制方式不夠便捷、自然，大大影響了用戶的使用體驗。在這樣的背景下，本文設(shè)計和實(shí)現(xiàn)了基于智能手機(jī)的智能家居控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)綜合使用手機(jī)的加速度傳感器、陀螺儀進(jìn)行用戶手勢識別，為用戶提供一種自然便捷的控制方式來提高使用體驗，同時采用Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)作為家庭網(wǎng)絡(luò)將智能家電設(shè)備組織在一起，并將家居服務(wù)器作為連接手機(jī)和家電的紐帶，使得用戶可以遠(yuǎn)程控制家電。本文接著對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中用到的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究，介紹了Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),然后對系統(tǒng)總體需求以及設(shè)計原則進(jìn)行說明，并根據(jù)系統(tǒng)總體需求以及設(shè)計原則對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計，給出了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖以及模塊化設(shè)計的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)；接著對手機(jī)控制端進(jìn)行設(shè)計。對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計后，本文對系統(tǒng)手機(jī)控制端的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)分模塊進(jìn)行詳細(xì)說明：首先介紹家電控制模塊，接著對手機(jī)端入網(wǎng)設(shè)備注