基于IOS的智能家居移动终端开发

姜超

摘 要随着近年来科学技术的飞速发展，人民财富的增加和生活水平的提高，智能家居行业得到迅猛的发展。为了给用户提供更好的使用体验，提升用户的生活质量，进行了基于IOS的智能家居移动终端的开发。本课题结合用户需求，通过实时监测家庭环境相关参数，采取远程控制措施，实现对家庭环境的有效监控。设计基于IOS的移动端APP，最终实现智能家居移动终端的开发。

【关键词】智能家居 移动终端 IOS

智能家居以建筑作为基础平台，融合了自动化控制技术、通信技术、安防技术、布线技术等，将建筑内相关的设备集成，创造出一套高效的智能建筑系统，提升建筑的智能化和安全性，并实现了对住宅设施的统一管理和住宅环境的综合监控，使得人们的生活环境更加舒适，工作更加高效。同时，智能家居系统还能够通过有线或无线的方式，自主地控制和管理家庭设备，实时监控家庭环境，并进行安防报警。用户通过基于IOS的智能终端实现对家电、家庭安保、环境监控等控制功能。IOS作为市场上最受欢迎的操作系统，不仅拥有出色的用户体验，而且还拥有完整的开发框架。

1 智能家居控制系统设计

该智能家居系统可以划分三个部分：ZigBee数据采集端、网关、移动终端。

数据采集端主要通过研究ZigBee节点组网技术，实现ZigBee节点的组网，并结合相关的传感器模块，实现数据的采集和监控功能，为该系统提供基本的监控网络。网关主要实现移动端与数据采集端的数据处理和交互的任务。移动终端在IOS系统上实现对监控区域的远程监控和管理，方便用户进行远程操作和控制。

2 IOS客户端设计

2.1 数据库设计

IOS移动端数据库采用SQLite，数据库设计流程如下：

第一步：创建数据表。结合系统需求可知，IOS移动端本地数据库需要设计两个数据表，即设备信息表和控制信息表。第二步：根据数据表，创建CoreData数据实体。第三步：定义一个继承自NSObject的coreData管理类dataBaseManager。dataBaseManager提供了一个数据库访问接口，而且分别定义了添加、删除、查询、更新数据等方法。

2.2 IOS移动终端与网关通信实现

Socket通过对IP地址和端口进行描述来实现多种现虚拟机之间的相互通信。在本IOS移动端监控软件设的计中，使用CFNetwork framework进行Socket编程开发。服务器端首先调用socket函数定义服务端线程。接着调用bind函数将该线程与本机IP地址和本机端口进行绑定。再通过listen函数监听该Socket，服务端和客户端建立连接。最后数据通信完毕，关闭Socket。客户端首先调用Socket函数定义客户端线程。接着调用bind函数将该线程与本机IP地址和本机端口进行绑定，建立与服务器的连接。最后数据通信完毕，关闭Socket。经过以上通信流程的设计，实现了Socket通信的数据发送和接收。

2.3 业务逻辑设计

本课题的IOS移动端业务逻辑主要包括指令发送和报警消息推送两部分。发送指令是指调用数据持久层的查询指令，然后将指令发送给系统网关，最后将通信是否成功的返回指令发送给表现层。报警消息推送是指使用IOS消息推送机制实现报警消息的推送，最后把该数据发回给表现层。IOS移动端的安防报警功能是使用消息推送来实现的。该推送服务主要应用于人体红外传感器检测人体入侵功能，当数据采集端检测到人体入侵时，则向APP服务端发送报警消息，APP服务端将该消息转发给APNS服务，最后APNS服务则将该消息推送至移动端APP。

3 功能测试

功能测试主要针对整个系统各项具体功能进行的测试，以验证各功能模块设计的实现效果以及准确性。考虑到IOS开发真机调试的成本较高，该项测试主要在Android手机平台上进行。系统原型如图1所示。

该系统以PC为平台，使用ZigBee节点进行了数据的采集和环境监控的操作。对Arduino网关进行了连接和配置，并完成移动端和网关的连接。在基于IOS操作系统的移动端设备上进行了信息的展示与监控的执行等操作。通过对温湿度数据采集测试用、远程控制设备测试用、人体红外传感器测试用三部分对本系统进行了全方面的测试，移动端各项功能均能够正常实现。

4 结语

经过不断的进步，智能家居行业迎来了快速的发展。从最初基本的家居控制应用，到如今已经发展到集家庭自动化、智能监控、安防报警与一体的综合智能管理系统。越来越适用于当今社会的需求。基于IOS的智能家居移动终端不仅给用户带来良好的使用体验，而且使用方便，直接在手机或者平板电脑上安全即可。由于各种原因本系统仍存在许多需要完善的地方。移动端界面比较简洁，可后续结合硬件模块的增加，相应增加移动端的功能。本系统中，所有功能都是人为控制，后续可考虑结合大数据知识和自适应学习技术。

参考文献

[1]页兴贵，缪希仁.基于Zigbee的智能家居物联网系统[J].现代建筑电气，2013，23（9）25-28.

[2]王炼.基于Android平台的智能家居系统的设计与研究[D].湖北：武汉科技大学，2015.

[3]凌芝.基于IOS的智能家居移动客户端的实现与研究[D].北京：北京邮电大学，2015.

[4]董骏鹏.基于物联网的移动终端的设计[D].北京：北京邮电大学，2014.

作者单位

中原工学院 北京市 100043