2 0 1 3年第1 6期总第 1 3 6期

S- L_ C 0 N VALLEY

画

基于An d r o i d智能手机的智能家居监控系统设计与实现 赵鑫。朱一群

(上海电机学院，上海

2 0 0 2 4 0 )

摘要 A n d r o i d系统是一种基于 L i n u x的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于包括智能手机和平板电脑在内 的移动使携设备上。通过 A n d r o i d智能手机的 G S M移动网络，可以实现在全球、全天候对家居进行监控。文章基于

A n d r o i d智能手机的 G S M移动网络，设计并实现对智能家居的监控系统，具有对智能家居进行控制、监控的功能，系 统具备功能扩展性。

关键词

A n d r o i d智能手机； G S M网络单片机；智能家居 文献标识码： A 文章编号： 1 6 7卜7 5 9 7( 2 0 1 3 )1 6 - 0 0 2 9 - 0 3

中图分类号： T P 3 1 1

A n d r o i d系统是一种基于 L i n u x的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于包括智能手机和平板电脑在内的便携设备 上。2 0 0 8年 1 O月，第一部 A n d r o i d智能手机发布； 2 0 1 1年第季度，A n d r o i d在全球的市场份额首次超过塞班系统，成为 一

中存储用户的操作。而中转站则是整个智能家居系统的枢纽， 它接收来自于手机端的短消息，再经过处理，在单片机中存储， 然后通过射频信号发送到智能家居。智能家居端在接收到控制 信号后，使用电器动作 (如使继电器线圈得电吸合或失电断开 ), 并自动发送反馈信号，通过射频 9 1 5反馈到中转站，中转站处理、 存储信息后通过 S M S发送到 A n d r o i d智能手机端。通过上述过程，

全球第一大手机操作系统；在过去的 2 0 1 2年中，A n d r o i d操作

系统的成长速度也非常之快，全球著名市场分析机构 S t r a t e g y A n a l y t i c s的数据显示，如今在中国，使用 A n d r o i d操作系统的智能手机和平板电脑已达 7 . 5亿部。 智能家居是以住宅为平台，集综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统安全

防范技术、自动控制技术、音视频等技 术于一体的，旨在提升家居生活的安全性、便利性、舒适性与

A n d r o i d智能手机完成了对智能家居的监控。使用者可以分别通过手机端应用软件的数据库和中转站单片机翻看、删除历史 操作。

具体到每一个环节，在A n d r o i d智能手机端，安装程序软件， 并且设定一个接收端手机号码，开通一个后台服务，以监控手机向设定号码发送和接收的短信。当使用者按下智能家居的控

艺术性的节能环保的居住环境。随着移动通信技术的快速发展， G S M蜂窝移动通信网络早已非常成熟，目前已覆盖全球超过 9 0% 的人口，尤其是使用 G S M网络发送短信息，灵活方便、可靠廉价。 通过 A n d r o i d智能手机的 G S M网络发送短消息实现对智能家居的控制，不失为一个很好的选择。本文阐述了 A n d r o i d智能手

制按键时，手机便以短信的形式发送控制信号，如控制用电器工作，发送短信 0 1:使用电器暂停工作，发送短信 0 O;若手机端接收到设定号码的短信回复 1 1,就表示智能家居端接收到指令并且已经开始工作；若手机端接收到短信回复 1 0,则表示智能家居端接收到指令并且已经停止工作。这些发射接收的短信信息，都记录到软件的数据库中，以便使用者随时编辑、查看 历史操作。

机通过 G S M移动网络，实现对智能家居的操作，具有远程控制、 随时翻看历史操作记录、扩展性强等特点。

1设计方案 1 . 1系统设计结构基于 A n d r o i d智能手机的智能家居监控系统整体设计结构如图l所示。 … T 1 J,

中转站一一具有“中转功能”的单片机，可以算是整个基于A n d r o i d智能手机的智能家居监控系统的枢纽了。一方面， 它接收来自于手机端的短信息，经过处理，再通过 N R F 9 0 5模块

发送到智能家居端，完成一次控制操作；另一方面，它也接收来自于智能家居端 N R F 9 0 5模块发送来的反馈信号，再经过这个“中转站”的处理，信息则以 S M S的形式发送到手机端。于此同时，

每一个流经“中转站”的数据，都会在单片机上进行存储， 使用者可以随时通过中转站上的 L C D显示屏翻看流经中转站的数据记录。 在智能家居系统的智能家居端，当智能家居接收到中转站 发送来的射频 9 1 5信号后，在微处理器 M S P 4 3 0 F 2 4 8 1的控制下， 首先智能家居做出响应，例如开灯或者关灯；随后微处理器 M S P 4 3 0 F 2 4 8 1又发出指令，智能家居端再通过 N R F 9 0 5发送反馈

S M S~ 1 .接收S M S 2 .数据库存储 3 .发射射频信号 一

9 1 5~ 一 1 .接收射频信号 2 .用电器动作射频 3,发送反馈信息

A n d r i o d手机应用程序

G S M S M S 1 .发送S M S 2 .数据库存储 3 .接收射频信号

9 1 5

智能手机

中转站 图 1系统整体设计结构

智能家居端

信号到中转站，此时完成了一次控制与反馈过程。

1 . 2智能家居监控交互界面设计作为一款面向实用的家居应用软件，其界面设计应该遵循美观、大方、方便的原则。此软件的交互界面 (图2 )以及对 应的功能 (表 1 )如下所示。

在总体设计结构中，使用者通过 A n d r o i d智能手机应用软 件的u I交互界面操作，手机会根据使用者的操作自动通过 G S M 网络发送代码短信到中转站，与此同时，在手机软件的数据库