进阶科研 基于安卓系统的智能家居系统设计与实现

　　智能家居是时代的产物，是住户想享受便捷的生活家居管理、丰富娱乐生活、安全防范等等智能住宅所特有的生活方式，使高负荷工作一天的人们真正体会到智慧家居带来的生活乐趣。 智能家居是一种居住环境，要实现智能家居，首先需要有一套完善的智能家居控制系统。

　　智能家居系统的组成包括控制终端（Android智能手机或者平板）、 中心和搭载了各种传感器的智能电器等。它是融合了传感器技术、计算机技术、通信网络技术、信息处理技术、移动终端技术、控制技术、人工智能（AI）技术等的综合的嵌入式系统。 硬件设计不仅包括了信号采集设计以及控制系统设计，同时也囊括了通信方式及其搭载平台的选择；软件设计则包含了中心软件设计以及上位机软件（即Android应用程序）设计两方面。

　　最新的智能家居系统，不仅可以通过移动终端来进行操作，也可以通过语音识别来进行操控，并通过机器学习和大数据技术，根据用户的不同需求和喜好， 自适应调节用户最舒适的居住环境。因此，学习和开发基于Android的智能家居系统是非常有意义的。

　　（1）硬件设计。硬件设计不仅包括了信号采集设计以及控制系统设计，同时也囊括了通信方式及其搭载平台的选择；

　　（2）软件设计。软件设计包含了中心软件设计以及上位机软件（即Android应用程序）设计两方面。基于 Android 的 APP 开发，可以实现手机前端的用户操控界面。同时，也可以获取环境信息，如温度、湿度、光照等，还有系统的设置信息等。开发环境为Android 操作系统，基于 Android Studio 进行设计。信息的发送和接收通过 WiFi模块来进行。

　　在实验室环境下，本系统以 PC 电脑以及含 WIFI 模块的嵌入式开发板作为模拟下位机，嵌入式开发板接收移动终端发送的信息，通过串口和 PC 机相联，进行协议解析后，模拟出相关功能，旨在验证通信的可行性。

　　西北工业大学副教授，硕士生导师，主要从事嵌入式系统设计、多媒体通信与计算机网络、智能信号与信息处理、人工智能等方面的教学和研究工作。主持和参加国家科技重大专项项目、国防预研项目、863、教育部博士点基金项目、青年科技创新项目、高教研究基金及其他横向科研项目等 10 余项，在国际国内核心期刊和国际会议发表论文 80 余篇，其中 EI 索引 20 余篇，拥有软件著作权 8 项，出版专著和教材 5 部。2002 年被评为“西北工业大学优秀青年教师”，2004 年入选西北工业大学“英才计划”。

　　● 基于安卓系统的智能家居系统框架设计、FPGA嵌入式系统设计基础；传感器选型、数据采集及传输系统、电源系统、控制系统；

　　● 基于安卓系统的智能家居系统APP GUI界面开发、基于安卓系统的智能家居系统APP模块功能开发；