畢業(yè)設計說明書題目：基于Android智能終端的智能家居系統(tǒng)產(chǎn)品設計工藝設計方案設計√類型：學生姓名：_________________________學號：______________________學院：___________電子信息工程學院____________專業(yè)：_________物聯(lián)網(wǎng)應用技術__________班級：______________________學校指導教師：______________________企業(yè)指導教師：_____________________________2015年11月30日【摘要】基于Android智能終端的智能家居系統(tǒng)旨在解決家庭用戶的便捷、安全、智能等一系列家居生活的體驗，提供一系列的數(shù)據(jù)分析，為家居中聯(lián)網(wǎng)的設備進行控制，為用戶提供可在手機終端進行控制聯(lián)網(wǎng)的設備，手機預覽監(jiān)控畫面，并對一些操作進行了消息推送、相應設備聊天管理，首頁天氣推送。因此基于Android智能終端的智能家居系統(tǒng)的全面應用，極大便捷了普通家庭的生活質(zhì)量和安全基于Android智能終端的智能家居系統(tǒng)采用androidstudio開發(fā)androidapp和小型數(shù)據(jù)庫sqlite開發(fā)以及極光消息推送的集成和搭建，主要是處理家居中的節(jié)點設備的控制、監(jiān)控畫面的預覽和各個環(huán)節(jié)的活動，具有良好的交互界面；手機App主要分為5大模塊：首頁、控制（場景和單個設備，也可自定義設置）、社區(qū)（生活體驗，主要有快遞查詢，電水費的繳納，更多020項目的推送，如上門洗車，家政服務等一系列便捷生活，還會提供附近智能家居體驗館的體驗，炫耀自己的智能指數(shù)）、設備（當前連接在線的狀態(tài)，和實時狀態(tài)的查看）、我的（個人信息，和相關系統(tǒng)設置）。另附玩一玩功能（暫只開發(fā)出《別踩白塊游戲》）關鍵詞：android智能終端；智能家居；androidstudio開發(fā)環(huán)境；Sqlite數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)抓包；目錄第一章產(chǎn)品概述 41.1.課題背景 41.2課題目的和意義 51.3國外的研究現(xiàn)狀 51.4國內(nèi)的研究現(xiàn)狀 51.5論文內(nèi)容結構 5第二章需求分析 62.1社會可行性 62.2技術可行性 62.3操作可行性 62.4系統(tǒng)的技術介紹 72.4.1androidstudio的平臺簡介 72.4.1android的基本架構簡介 72.4.2java語言介紹 72.4.3網(wǎng)絡數(shù)據(jù)抓包簡介 72.4.4極光推送的介紹 72.4.5sqlite的介紹 72.4.6HTML的介紹 72.5系統(tǒng)開發(fā)平臺及運行環(huán)境 92.5.1系統(tǒng)開發(fā)平臺 92.5.2運行環(huán)境 9第三章系統(tǒng)設計 93.1系統(tǒng)功能模塊概述和分析 93.2系統(tǒng)功能模塊設計 103.3數(shù)據(jù)庫分析及設計 11第四章系統(tǒng)實現(xiàn) 154.1系統(tǒng)設計 154.2整個APP窗體設計 164.3登陸模塊窗體設計 164.3忘記密碼模塊窗體設計 164.3注冊模塊窗體設計 164.3第三方登陸模塊設計 164.3首頁模塊設計 164.3控制模塊設計 164.3設備模塊設計 164.3社區(qū)模塊設計 164.3我的模塊設計 16第五章產(chǎn)品測試 276.1測試的目的與目標 276.2測試方法 276.3測試用例 286.4測試結論 28第六章總結與展望 29第七章參考文獻 29第八章致謝 30第一章產(chǎn)品概述1.1.課題背景隨著經(jīng)濟的發(fā)展社會信息化的程度不斷提高，智能家居的概念逐步走進了人們的生活。當前隨著我國國民經(jīng)濟水平的提高，科技的發(fā)展，人們對自己的生活也有了不一樣的要求，目前我國的普通家庭數(shù)量較多，比較而言，面對高端的智能家居設備，還是不太會購買，現(xiàn)在我國有著參差不齊的智能家居公司，但一款有著良好的用戶體驗的App目前還沒有。因此，如果有一款使用性很強，用戶體驗很好的App，我相信也是必然趨勢。1.2課題目的和意義在各行各業(yè)競爭日益激烈和生活安全受到挑戰(zhàn)的今天，提高生活質(zhì)量和安全是我們每個人都要面對的問題。智能家居最終目的是讓家庭更舒適，更方便，更安全，更符合環(huán)保。隨著人類消費需求和住宅智能化的不斷發(fā)展。在現(xiàn)代社會中，一款良好的智能家居系統(tǒng)，不僅能實時保證家庭住戶由于家中的煤氣、電器等引起的家庭安全事故，而且還能為住戶周圍環(huán)境提供全天的安全監(jiān)控和家中設備的控制。從而改善人們的生活質(zhì)量和安全、便捷。同時，之所以會確定以基于Android智能終端的智能家居系統(tǒng)作為畢業(yè)設計題目，是與自己的經(jīng)歷有密切關系的。因為自己之前在一家網(wǎng)絡科技有限公司有過一段實習，對Android開發(fā)有一定的經(jīng)驗，逐漸認識到了IT領域的神奇、魔幻、魅力，也逐漸認識到把IT科技融入到我們每個人的生活中有著巨大的市場，而且智能家居市場目前還剛剛起步，處于一盤散沙的狀態(tài)，所以這也是選這個題目作為自己的畢設課題。本系統(tǒng)的開發(fā)適用于Android每個設備，可以幫助每個家庭體驗智能、安全、便捷、快樂的家居生活1.3國外的研究現(xiàn)狀自從世界上第1幢智能建筑1984年在美國出現(xiàn)后，美國、加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟比較發(fā)達的國家先后提出了各種智能家居的方案。智能家居在美國、德國、新加坡、日本等國都有廣泛的應用。新加坡模式的家庭智能化系統(tǒng)包括三表抄送功能、安防報警功能、可視對講功能、監(jiān)控中心功能、家電控制功能、有線電視接入、住戶信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線箱、寬帶網(wǎng)接入和系統(tǒng)軟件配置等。1.4國內(nèi)的研究現(xiàn)狀我國將住宅小區(qū)智能化定義為：利用4C（即計算機、通訊與網(wǎng)絡、自控、IC卡）技術，通過有效的傳輸網(wǎng)絡，將多元信息服務與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化系統(tǒng)集成，為住宅小區(qū)的服務與管理提供高技術的智能化手段，以期實現(xiàn)快捷高效的超值服務與管理，提供安全舒適的家居環(huán)境。隨著概念的普及、技術的發(fā)展和資本的涌進，國內(nèi)家電廠商、互聯(lián)網(wǎng)公司同時搶灘登陸智能家居，其中具備硬科技實力的科技巨頭具備更明顯的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?。但與此同時智能家居市場也存在亂象，部分產(chǎn)品硬件過硬概念化、部分企業(yè)在服務模式和技術支撐層面也出現(xiàn)缺失。1.5論文內(nèi)容結構論文的第一部分包含第一章，主要介紹畢業(yè)設計課題開發(fā)的背景、國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀及課題的意義；第二部分包含第二、三章，主要是畢業(yè)設計系統(tǒng)的可行分析和需求分析等；第三部分包含第四、五章，為此次畢業(yè)設計所涉及的開發(fā)技術和工具的簡介及其環(huán)境配置等；第四部分包含第六、七章，主要是畢業(yè)設計系統(tǒng)的詳細設計和實現(xiàn)；結論為設計的總結部分。第二章可行性分析2.1社會可行性隨著計算機技術的發(fā)展和網(wǎng)絡人口的增加，計算機技術發(fā)展到今天，那種封閉的專有系統(tǒng)已經(jīng)走向消亡?；跒g覽器/服務器的體系結構，支持標準網(wǎng)絡通信協(xié)議，支持標準的數(shù)據(jù)庫訪問，支持XML的異構系統(tǒng)互聯(lián)；實現(xiàn)應用系統(tǒng)獨立于硬件平臺、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫；實現(xiàn)系統(tǒng)的開放性、集成性、可擴展性、互操作性；這些已成為應用系統(tǒng)必須遵守的標準。

反之，不符合上述標準的系統(tǒng)是沒有前途的系統(tǒng)。基于Android智能終端的智能家居系統(tǒng)是人們?nèi)粘Ｉ钪惺种匾囊粋€組成部分，傳統(tǒng)的家居生活呈現(xiàn)出褚多不便，在傳統(tǒng)家居生活中，隨著越來越多的家用電器，人們在操作起來，顯得繁雜和無序，很容易造成很多疏漏，最后可能就會導致一些不必要的事故。通過基于Android的智能家居系統(tǒng)，可以更加便捷的管理和操作家用所有電器，提高生活質(zhì)量和便捷。2.2技術可行性隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會信息化的程度不斷提高，智能家居的概念逐步走進了人們的生活2.3操作可行性目前，android2.2以上都能運行該系統(tǒng)，該系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運行不會改變原手機系統(tǒng)的設置和布局，并且系統(tǒng)界面簡單，提示信息完整，由相關人員指導便能夠方便的操作此軟件。2.4系統(tǒng)的技術介紹2.4.1androidstudio平臺簡介AndroidStudio是Google發(fā)布的用于Android的開發(fā)平臺。系統(tǒng)基于

IntelliJIDEA。類似EclipseADT，AndroidStudio提供了集成的Android開發(fā)工具用于開發(fā)和調(diào)試。AndroidStudio的開發(fā)環(huán)境和模式更加的豐富和便捷，能夠支持多種語音，還可以為開發(fā)者提供測試工具和各種數(shù)據(jù)分析。2.4.2android的基本架構簡介android分為四個層，從高層到低層分別是應用程序?qū)?、應用程序框架層、系統(tǒng)運行庫層和linux核心層。1)

應用程序

所有的應用程序都是使用JAVA語言編寫的，每一個應用程序由一個或者多個活動組成，活動必須以Activity類為超類，活動類似于操作系統(tǒng)上的進程，但是活動比操作系統(tǒng)的進程要更為靈活，與進程類似的是，活動在多種狀態(tài)之間進行切換。

利用JAVA的跨平臺性質(zhì)，基于Android框架開發(fā)的應用程序可以不用編譯運行于任何一臺安裝有android系統(tǒng)的平臺，這點正是Android的精髓所在。2)

應用程序框架

應用程序的架構設計簡化了組件的重用；任何一個應用程序都可以發(fā)布它的功能塊并且任何其它的應用程序都可以使用其所發(fā)布的功能塊（不過得遵循框架的安全性限制）。幫助程序員快速的開發(fā)程序，并且該應用程序重用機制也使用戶可以方便的替換程序組件。

隱藏在每個應用后面的是一系列的服務和系統(tǒng),其中包括；

a.豐富而又可擴展的視圖（Views），可以用來構建應用程序，它包括列表（lists），網(wǎng)格（grids），文本框（textboxes），按鈕（buttons），甚至可嵌入的web瀏覽器。

b.內(nèi)容提供器（ContentProviders）使得應用程序可以訪問另一個應用程序的數(shù)據(jù)（如聯(lián)系人數(shù)據(jù)庫），或者共享它們自己的數(shù)據(jù)。

c.資源管理器（ResourceManager）提供非代碼資源的訪問，如本地字符串，圖形，和布局文件（layoutfiles）。

d.通知管理器（NotificationManager）使得應用程序可以在狀態(tài)欄中顯示自定義的提示信息。

e.活動管理器（ActivityManager）用來管理應用程序生命周期并提供常用的導航回退功能。3)

系統(tǒng)運行庫

a)程序庫

Android包含一些C/C++庫，這些庫能被Android系統(tǒng)中不同的組件使用。它們通過Android應用程序框架為開發(fā)者提供服務。

以下是一些核心庫：

主要包括基本的C庫、以及多媒體庫以支持各種多媒體格式、位圖和矢量字體、2D和3D圖形引擎、瀏覽器、數(shù)據(jù)庫支持。

1.Bionic系統(tǒng)C庫。

2.媒體庫，基于PacketVideoOpenCORE。

3.SurfaceManager顧名思義，用于管理Surface。

4.Webkit,LibWebCore瀏覽器，基于Webkit引擎。

5.SGL底層的2D圖形引擎

6.3Dlibraries基于OpenGLES1.0APIs實現(xiàn)

7.FreeType位圖（bitmap）和矢量（vector）字體顯示。

8.SQLite一個對于所有應用程序可用，功能強勁的輕型關系型數(shù)據(jù)庫引擎。

另外還有一個硬件抽象層。其實Android并非所有的設備驅(qū)動都放在linux內(nèi)核里面，有一部分實現(xiàn)在用戶空間，

這么做的主要原因是可以避開Linux所遵循的GPL協(xié)議，一般情況下如果要將Android移植到其他硬件去運行，

只需要實現(xiàn)這部分代碼即可。包括：顯示器驅(qū)動，聲音，相機，GPS，GSM等等。

b)Android運行庫

Android包括了一個核心庫，該核心庫提供了JAVA編程語言核心庫的大多數(shù)功能。

每一個Android應用程序都在它自己的進程中運行，都擁有一個獨立的Dalvik虛擬機實例。

Dalvik被設計成一個設備可以同時高效地運行多個虛擬系統(tǒng)。

Dalvik虛擬機執(zhí)行（.dex）的Dalvik可執(zhí)行文件，該格式文件針對小內(nèi)存使用做了優(yōu)化。

同時虛擬機是基于寄存器的，所有的類都經(jīng)由JAVA編譯器編譯，然后通過SDK中的"dx"工具轉化成.dex格式由虛擬機執(zhí)行。

Dalvik虛擬機依賴于linux內(nèi)核的一些功能，比如線程機制和底層內(nèi)存管理機制。

4)

Linux內(nèi)核

Android的核心系統(tǒng)服務依賴于Linux2.6內(nèi)核，如安全性，內(nèi)存管理，進程管理，網(wǎng)絡協(xié)議棧和驅(qū)動模型。

Linux內(nèi)核也同時作為硬件和軟件棧之間的抽象層。其外還對其做了部分修改，主要涉及兩部分修改：

a)Binder

(IPC)：提供有效的進程間通信，雖然linux內(nèi)核本身已經(jīng)提供了這些功能，但Android系統(tǒng)很多服務都需要用到該功能，為了某種原因

其實現(xiàn)了自己的一套。

b)電源管理：為手持設備節(jié)省能耗。2.4.3Java語言簡介Java編程語言的風格十分接近C++語言。繼承了C++語言面向?qū)ο蠹夹g的核心，Java舍棄了C++語言中容易引起錯誤的指針，改以引用取代，同時移除原C++與原來運算符重載，也移除多重繼承特性，改用接口取代，增加垃圾回收器功能。在JavaSE1.5版本中引入了泛型編程、類型安全的枚舉、不定長參數(shù)和自動裝/拆箱特性。太陽公司對Java語言的解釋是：“Java編程語言是個簡單、面向?qū)ο?、分布式、解釋性、健壯、安全與系統(tǒng)無關、可移植、高性能、多線程和動態(tài)的語言”Java不同于一般的編譯語言和解釋語言。它首先將源代碼編譯成字節(jié)碼（bytecode），然后依賴各種不同平臺上的虛擬機來解釋執(zhí)行字節(jié)碼，從而實現(xiàn)了“一次編譯、到處執(zhí)行”的跨平臺特性。在早期JVM中，這在一定程度上降低了Java程序的運行效率。但在J2SE1.4.2發(fā)布后，Java的執(zhí)行速度有了大幅提升。2.4.3網(wǎng)絡數(shù)據(jù)抓包簡介抓包（packetcapture）就是將網(wǎng)絡傳輸發(fā)送與接收的數(shù)據(jù)包進行截獲、重發(fā)、編輯、轉存等操作，也用來檢查網(wǎng)絡安全。抓包也經(jīng)常被用來進行數(shù)據(jù)截取等。普通的情況下，網(wǎng)卡只接收和自己的地址有關的信息包，即傳輸?shù)奖镜刂鳈C的信息包。要使Sniffer能接收并處理這種方式的信息，系統(tǒng)需要支持BPF，Linux下需要支持SOCKET一PACKET。但一般情況下，網(wǎng)絡硬件和TCP/IP堆棧不支持接收或者發(fā)送與本地計算機無關的數(shù)據(jù)包，所以，為了繞過標準的TCP/IP堆棧，網(wǎng)卡就必須設置為我們剛開始講的混雜模式。一般情況下，要激活這種方式，內(nèi)核必須支持這種偽設備Bpfilter，而且需要root權限來運行這種程序，所以sniffer需要root身份安裝，如果只是以本地用戶的身份進入了系統(tǒng)，那么不可能喚探到root的密碼，因為不能運行Sniffer?；赟niffer這樣的模式，可以分析各種信息包并描述出網(wǎng)絡的結構和使用的機器，由于它接收任何一個在同一網(wǎng)段上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，所以也就存在著捕獲密碼、各種信息、秘密文檔等一些沒有加密的信息的可能性。這成為黑客們常用的擴大戰(zhàn)果的方法，用來奪取其他主機的控制權2.4.4極光推送簡介極光推送（JPush）是獨立的第三方云推送平臺，致力于為全球移動應用開發(fā)者提供專業(yè)、高效的移動消息推送服務。開發(fā)者可以在管理Portal上快捷地向用戶推送消息，也可以定制推送的時間、用戶群、位置等。還提供遠程推送API，開發(fā)者可以在管理Portal上查看推送統(tǒng)計信息，直觀地評估推送效果。2.4.5SQLite簡介SQLite，是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，是遵守ACID的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它包含在一個相對小的C庫中。它是D.RichardHipp建立的公有領域項目。它的設計目標是嵌入式的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用了它，它占用資源非常的低，在嵌入式設備中，可能只需要幾百K的內(nèi)存就夠了。它能夠支持Windows/Linux/Unix等等主流的操作系統(tǒng)，同時能夠跟很多程序語言相結合，比如Tcl、C#、PHP、Java等，還有ODBC接口，同樣比起Mysql、PostgreSQL這兩款開源的世界著名數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來講，它的處理速度比他們都快。SQLite第一個Alpha版本誕生于2000年5月。至2015年已經(jīng)有15個年頭，SQLite也迎來了一個版本SQLite3已經(jīng)發(fā)布2.4.6HTML簡介HTML（HyperTextMark-upLanguage）即超文本標記語言或超文本鏈接標示語言，是目前網(wǎng)絡上應用最為廣泛的語言，也是構成網(wǎng)頁文檔的主要語言。設計HTML語言的目的是為了能把存放在一臺電腦中的文本或圖形與另一臺電腦中的文本或圖形方便地聯(lián)系在一起，形成有機的整體，人們不用考慮具體信息是在當前電腦上還是在網(wǎng)絡的其它電腦上。我們只需使用鼠標在某一文檔中點取一個圖標，Internet就會馬上轉到與此圖標相關的內(nèi)容上去，而這些信息可能存放在網(wǎng)絡的另一臺電腦中。HTML文本是由HTML命令組成的描述性文本，HTML命令可以說明文字、圖形、動畫、聲音、表格、鏈接等。HTML的結構包括頭部（Head）、主體（Body）兩大部分，其中頭部描述瀏覽器所需的信息，而主體則包含所要說明的具體內(nèi)容。2.5系統(tǒng)開發(fā)平臺及運行環(huán)境2.5.1系統(tǒng)開發(fā)平臺系統(tǒng)開發(fā)平臺：androidstudio、Eclipse系統(tǒng)開發(fā)語言：java、HTML數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件：移動Bomb后端云平臺運行平臺：android2.2以上版本。分辨率：最佳效果1024x768像素。2.5.2運行環(huán)境操作系統(tǒng)：android2.2以上版本。Notepad++語言開發(fā)工具。移動Bomb后端平臺其它應用軟件。第三章系統(tǒng)設計3.1系統(tǒng)功能模塊概述和分析通過實際調(diào)查，要求本系統(tǒng)具有以下功能。具有良好的人機界面。支持用戶注冊登陸相關多用戶操作的用戶信息類社交。場景一鍵應用，單個設備控制通過IP地址獲取在線視頻監(jiān)控的預覽界面數(shù)據(jù)計算自動完成，盡量減少人工干預。獲取在線設備的狀態(tài)，并通過極光推送，推送設備發(fā)送過來的信息，實施操作極光推送消息模塊，打開應用會有消息模塊，內(nèi)置消息提醒，和聊天3.2系統(tǒng)功能模塊設計根據(jù)系統(tǒng)功能分析，可以畫出系統(tǒng)的功能模塊圖?；贏ndroid智能終端的智能家居系統(tǒng)功能模塊基于Android智能終端的智能家居系統(tǒng)功能模塊個人信息（設置）首頁模塊控制模塊社區(qū)模塊登陸相關模塊年齡性別昵稱賬號相關信息首頁廣告消息推送視頻入口Wifi入口設備入口場景入口滑動標題內(nèi)置模塊