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基于Android手持设备的智能家居遥控系统研制

2019-04-09 12:00 已围观142次 来源:网易考拉 编辑:张馨予

  智能电视带有集成TCP/IP和Web协议的嵌入式WiFi模块。上电后,嵌入式WiFi模块自动进入工作状态并处于热点模式。该热点的名称、接入密码以及主页IP地址信息事先需告知用户。用户首次使用时需据此配置手机WiFi参数以建立底层通信连接。非首次使用时,用户可直接通过手机的WiFi联网功能和浏览器以Web网页方式访问、配置嵌入式WiFi模块。若用户配置打开电视机的选项为开启状态,则嵌入式WiFi模块通过串口向电视主板发送唤醒信号,进而启动智能电视开机。关机时,用户会通过手机上基于Socket客户端通信协议的遥控器软件发送关机指令,智能电视后台Socket服务器端软件收到并判断出是关机指令后,进行关机操作。开机后,手机与智能电视通过WiFi密码接入用户私有的家庭无线局域网中,避免了非法用户对智能电视的访问。另外,传统红外/蓝牙遥控器与电视在首次使用时,需要进行对码配对操作,之后双方建立起封闭的控制与被控关系。如果不进行该操作,遥控器发出的指令可能会被多个受控设备接收,进而可能触发对这些非目标设备的误控制。因此电视开机后需要进行智能手机与智能电视之间的配对,即Socket IP地址与端口的绑定初始化操作,否则受控设备无法接收来自遥控器的控制指令。传统的对码操作需要将遥控器对准电视机的红外/蓝牙接收区域,进而按下遥控器上的特殊按键,双方通过短距离无线通信建立起配对关系。该过程用时较长,一般需5秒左右。本文提出并实现了基于NFC技术的安全快捷的配对方案,整个配对过程只需毫秒级时间即可完成,大大提高了用户体验。同时,考虑到摄像头已成为智能手机标配,而现阶段不是每部智能手机都支持NFC,本文为此开发了基于摄像头二维码扫描的配对方案,以在无法使用NFC技术的场景下进行手机与电视间的配对操作。

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引言

  随着物联网技术的发展,智能家居设备、智能手机、平板电脑、个人电脑等可由无线局域网(Wireless-Fidelity, WiFi)等无线通信技术彼此互联。在此基础上,可以通过在智能手机或平板电脑上运行专门的应用(Application, APP)软件远程控制智能电视、空调、个人电脑等智能家居设备[1-2],这时智能手机相当于一个多功能智能遥控器,且较传统遥控器更加简单易用、通用性强、节省了传统遥控器的材料消耗。本文设计实现了基于安卓(Android)智能手机的智能遥控系统,实现了对智能电视的遥控,提出并实现了新颖的基于近场通信[3]结合二维码的智能遥控器与受控设备之间的初始化绑定配对方法,以实现安全便捷的通信连接,且适用局域网和广域网场景。该设计可移植到其他类型的智能家居设备中(如智能空调等),以实现对不同类型智能家居设备的统一遥控。

基于Android手持设备的智能家居遥控系统研制

2.1 初始化与绑定

基于Android手持设备的智能家居遥控系统研制