基于MQTT協(xié)議的通用智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著家電設(shè)備的智能化，家電設(shè)備能夠通過傳感器感知周邊環(huán)境，能夠提供更加優(yōu)良的用戶體驗(yàn)。與此同時(shí)，隨著互聯(lián)網(wǎng)的浪潮以及智能手機(jī)性能以及體驗(yàn)的不斷發(fā)展，智能手機(jī)已成成為人們連接網(wǎng)絡(luò)的主流終端。而物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，家電設(shè)備可以接入到網(wǎng)絡(luò)中，這樣智能手機(jī)可以隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)查看設(shè)備狀態(tài)、發(fā)送控制命令。目前市場上的手機(jī)控軟件都是和智能設(shè)備一對一綁定，若有多個(gè)設(shè)備就需要多個(gè)手機(jī)應(yīng)用軟件進(jìn)行管理。若能設(shè)計(jì)一種能夠整合不同設(shè)備信息，并由一款應(yīng)用軟件進(jìn)行統(tǒng)一

2、管理的系統(tǒng)，將極大提高用戶的使用體驗(yàn)，使得智能家居越來越普遍。
　　在這種需求的驅(qū)動(dòng)下，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于MQTT推送協(xié)議的通用智能家居管理系統(tǒng)，解決硬件設(shè)備和信息上的異構(gòu)性，提供一款可以顯示并控制多種設(shè)備的手機(jī)應(yīng)用軟件。該系統(tǒng)包括基于樹莓派系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)、基于Openwrt系統(tǒng)的系統(tǒng)服務(wù)端和iOS智能手機(jī)作為控制端，整合多種家電設(shè)備的控制于一體，提供通用化的管理系統(tǒng)平臺(tái)。本系統(tǒng)通過在系統(tǒng)服務(wù)端與家電設(shè)備之間添加網(wǎng)關(guān)設(shè)備以連接不

3、同通信方式的家電設(shè)備，將設(shè)備信息規(guī)格化通過Wifi通信上傳到系統(tǒng)服務(wù)端，以此解決硬件上的異構(gòu)性。在信息整合上采用元編程的方式解決信息上的異構(gòu)性，對設(shè)備和設(shè)備屬性進(jìn)行分類抽象，極大提高了系統(tǒng)整合不同設(shè)備以及設(shè)備屬性上的擴(kuò)展性。同時(shí)抽象化的設(shè)備和設(shè)備屬性顯為手機(jī)端界面示的統(tǒng)一化提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，能夠?qū)?shù)據(jù)直接映射iOS系統(tǒng)UIKit的顯示控件上，讓手機(jī)端在界面設(shè)計(jì)時(shí)，可以通過預(yù)先設(shè)定映射匹配方式，快速添加新設(shè)備新屬性，無需再通過代碼添加。通過

4、這種在硬件以及信息管理上的通用方案，本系統(tǒng)能夠建立起一個(gè)可以適用于大部分家電管理的平臺(tái)。在信息共享以及傳輸上，本系統(tǒng)采用MQTT推送協(xié)議作為通信方式，由于本系統(tǒng)中多數(shù)設(shè)備都屬于嵌入式設(shè)備，設(shè)備的計(jì)算資源十分有限，而MQTT推送協(xié)議對系統(tǒng)CPU以及內(nèi)存資源的低占用率正適用于本系統(tǒng)。
　　最后本文對系統(tǒng)的各個(gè)模塊特別是手機(jī)端模塊進(jìn)行了黑盒測試，驗(yàn)證系統(tǒng)的可行性以及可靠性。同時(shí)，也對采用MQTT推送協(xié)議的通信方案和采用HTTP長連接方案