基于IOS的智能家居移動終端開發

姜超

摘 要隨著近年來科學技術的飛速發展，人民財富的增加和生活水平的提高，智能家居行業得到迅猛的發展。為了給用戶提供更好的使用體驗，提升用戶的生活質量，進行了基于IOS的智能家居移動終端的開發。本課題結合用戶需求，通過實時監測家庭環境相關參數，采取遠程控制措施，實現對家庭環境的有效監控。設計基于IOS的移動端APP，最終實現智能家居移動終端的開發。

【關鍵詞】智能家居 移動終端 IOS

智能家居以建筑作為基礎平臺，融合了自動化控制技術、通信技術、安防技術、布線技術等，將建筑內相關的設備集成，創造出一套高效的智能建筑系統，提升建筑的智能化和安全性，并實現了對住宅設施的統一管理和住宅環境的綜合監控，使得人們的生活環境更加舒適，工作更加高效。同時，智能家居系統還能夠通過有線或無線的方式，自主地控制和管理家庭設備，實時監控家庭環境，并進行安防報警。用戶通過基于IOS的智能終端實現對家電、家庭安保、環境監控等控制功能。IOS作為市場上最受歡迎的操作系統，不僅擁有出色的用戶體驗，而且還擁有完整的開發框架。

1 智能家居控制系統設計

該智能家居系統可以劃分三個部分：ZigBee數據采集端、網關、移動終端。

數據采集端主要通過研究ZigBee節點組網技術，實現ZigBee節點的組網，并結合相關的傳感器模塊，實現數據的采集和監控功能，為該系統提供基本的監控網絡。網關主要實現移動端與數據采集端的數據處理和交互的任務。移動終端在IOS系統上實現對監控區域的遠程監控和管理，方便用戶進行遠程操作和控制。

2 IOS客戶端設計

2.1 數據庫設計

IOS移動端數據庫采用SQLite，數據庫設計流程如下：

第一步：創建數據表。結合系統需求可知，IOS移動端本地數據庫需要設計兩個數據表，即設備信息表和控制信息表。第二步：根據數據表，創建CoreData數據實體。第三步：定義一個繼承自NSObject的coreData管理類dataBaseManager。dataBaseManager提供了一個數據庫訪問接口，而且分別定義了添加、刪除、查詢、更新數據等方法。

2.2 IOS移動終端與網關通信實現

Socket通過對IP地址和端口進行描述來實現多種現虛擬機之間的相互通信。在本IOS移動端監控軟件設的計中，使用CFNetwork framework進行Socket編程開發。服務器端首先調用socket函數定義服務端線程。接著調用bind函數將該線程與本機IP地址和本機端口進行綁定。再通過listen函數監聽該Socket，服務端和客戶端建立連接。最后數據通信完畢，關閉Socket。客戶端首先調用Socket函數定義客戶端線程。接著調用bind函數將該線程與本機IP地址和本機端口進行綁定，建立與服務器的連接。最后數據通信完畢，關閉Socket。經過以上通信流程的設計，實現了Socket通信的數據發送和接收。

2.3 業務邏輯設計

本課題的IOS移動端業務邏輯主要包括指令發送和報警消息推送兩部分。發送指令是指調用數據持久層的查詢指令，然后將指令發送給系統網關，最后將通信是否成功的返回指令發送給表現層。報警消息推送是指使用IOS消息推送機制實現報警消息的推送，最后把該數據發回給表現層。IOS移動端的安防報警功能是使用消息推送來實現的。該推送服務主要應用于人體紅外傳感器檢測人體入侵功能，當數據采集端檢測到人體入侵時，則向APP服務端發送報警消息，APP服務端將該消息轉發給APNS服務，最后APNS服務則將該消息推送至移動端APP。

3 功能測試

功能測試主要針對整個系統各項具體功能進行的測試，以驗證各功能模塊設計的實現效果以及準確性。考慮到IOS開發真機調試的成本較高，該項測試主要在Android手機平臺上進行。系統原型如圖1所示。

該系統以PC為平臺，使用ZigBee節點進行了數據的采集和環境監控的操作。對Arduino網關進行了連接和配置，并完成移動端和網關的連接。在基于IOS操作系統的移動端設備上進行了信息的展示與監控的執行等操作。通過對溫濕度數據采集測試用、遠程控制設備測試用、人體紅外傳感器測試用三部分對本系統進行了全方面的測試，移動端各項功能均能夠正常實現。

4 結語

經過不斷的進步，智能家居行業迎來了快速的發展。從最初基本的家居控制應用，到如今已經發展到集家庭自動化、智能監控、安防報警與一體的綜合智能管理系統。越來越適用于當今社會的需求。基于IOS的智能家居移動終端不僅給用戶帶來良好的使用體驗，而且使用方便，直接在手機或者平板電腦上安全即可。由于各種原因本系統仍存在許多需要完善的地方。移動端界面比較簡潔，可后續結合硬件模塊的增加，相應增加移動端的功能。本系統中，所有功能都是人為控制，后續可考慮結合大數據知識和自適應學習技術。

參考文獻

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作者單位

中原工學院 北京市 100043