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基于Android的室内照明系统中客户端的研究与实现

王永慧  
【摘要】:现代信息技术的快速发展,促使社会经济也随之迅速发展,人们的生活要求也相应提高。除了满足日常的基本照明功能外,人们还希望能够适应不同场景的变化需求,营造舒适、便捷的家庭环境。当前阶段,智能手机已经大量普及,一般的智能手机里面都具有各种通信模块。这些通信模块为人们通过在智能手机上开发室内智能照明系统提供了可能。根据这种设计思想,本文以最普遍的Android系统为平台,设计了一款操作简单、功能齐全、界面友好的室内照明客户端软件,通过加入自组的无线WIFI局域网,结合自定义的通信协议,实现了对室内照明设备的远程控制。该客户端软件可以直接安装在带有Android系统的智能手机中,人们可以通过手机进行简单的操作来完成对室内照明系统的控制,因而该系统具有极其广泛的应用市场。 论文分析了课题的研究背景与意义,概要描述了国内外室内照明发展现状与趋势,以及文章主要结构;对Android的基本知识体系进行了详细阐述,包括组件的介绍,架构的描述以及Activity生命周期的说明。随后对系统进行了功能性与非功能性需求分析,并在此基础上提出了系统总体设计方案,详细设计了基于Android手机的室内照明系统客户端软件,选择了合适的无线通信方式。其次,搭建了Android开发环境,并重点实现了Android客户端的各个模块功能,主要包括单灯控制模块、全局控制模块、系统管理模块,并对数据存储以及界面的异步机制进行了介绍。该客户端的具体功能体现在LED灯的开关及调光,既可以对某一个LED灯进行控制,也可对某个房间内的数个LED灯同步控制,还能对整个室内的所有LED整体控制。除此之外,当需要更改室内LED灯时,可实时添加新灯及删除旧灯,动态满足用户需求,同时实现了对每一个灯的安全性验证、LED灯信息的修改及查询、WIFI热点名称及密码的设置及更改等。 论文详细介绍了系统的网络通信,通过Socket通信达到与下位机无线灯控制模块通信的目的,比较了不同的传输协议,本文采用UDP传输协议方便的实现了对LED灯的全局控制,同时设计并实现了适合本系统的通信数据协议。 最后,在功能实现的基础上通过测试用例对手机客户端软件进行了单元测试及功能测试,同时结合无线灯控模块对系统进行了整体测试。测试结果表明,客户端软件的各个功能可以正常运行,通信中的数据能够达到稳定、可靠的收发,实现了对室内LED灯的无线控制,基本达到了设计方案需求。


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