Java智能家居案例 智能家居系统项目描述
目录
（一）项目概述
（二）开始阶段
问题1：如何创建一个可以连接数据库的JavaWeb项目？
问题2：如何向前端传输想要的信息？
问题3：如何读取数据库中想要得到的数据？
问题4：如何将后端的信息发送给前端页面？
问题5：前端如何向服务端发送带有行为特征的信息？
（三）整合阶段
问题1：如何在不同的IP地址共用同一个数据库？
问题2：如何实现MQTT云端与管理员和硬件功能块之间的互通？
预备方案：
（四）完善阶段
问题1：如何实现jsp页面局部的实时刷新？
（五）结语
（一）项目概述该项目以三个功能块（Javaweb（智能家居数据显示）、管理员UI（家居设备管理）、Ardurino（家居本居））和两个传输块（Mysql、Mqtt）实现。 笔者在此项目中主要负责编辑JavaWeb前后端语句以及实现JavaWeb功能块与Mysql的数据传输接收。笔者在下文将以整个项目分为三个阶段展开，主要谈谈在各个阶段中遇到的问题和解决的方案。
发开工具：IDEA
（二）开始阶段笔者所在团队分为三个小组，分别对应实现三个功能块的内容，以下针对JavaWeb功能块提出一些问题。
问题1：如何创建一个可以连接数据库的JavaWeb项目？在安装完IDEA后，我们新建一个Web模块项目。之后，我们需要添加mysql-connector-java-8.0.25.jar在项目lib中，再编辑Tomcat本地服务器（笔者使用的是8.0.70版本，如果版本过低好像会对项目产生影响）以方便测试项目。
问题2：如何向前端传输想要的信息？搭建Servlet服务端，在web.xml文件中进行映射匹配。
loginServletjspservlet.servlet.LoginServletloginServlet/login 问题3：如何读取数据库中想要得到的数据？必须先建立类与其产生连接，之后在服务端后台利用sql语句对数据库进行查询。
packagejspservlet.db;importjava.sql.Connection;importjava.sql.DriverManager;publicclassDBConnect{privatefinalStringDBDRIVER="com.mysql.cj.jdbc.Driver";privatefinalStringDBURL="jdbc:mysql://localhost:3306/smarthome2?useSSL=false&serverTimezone=UTC";privatefinalStringDBUSER="本地账号";privatefinalStringDBPASSWORD="密码";privateConnectionconn=null;publicDBConnect(){try{Class.forName(DBDRIVER);this.conn=DriverManager.getConnection(DBURL,DBUSER,DBPASSWORD);}catch(Exceptione){System.out.println(e.getMessage());}}publicConnectiongetConnection(){returnthis.conn;}publicvoidclose(){try{this.conn.close();}catch(Exceptione){}}}Stringsql="需要的sql语句";PreparedStatementpstmt=null;DBConnectdbc=null;try{dbc=newDBConnect();pstmt=dbc.getConnection().prepareStatement(sql);//运行sql语句ResultSetrs=pstmt.executeQuery();while(rs.next()){rs.getString("根据自己的填写"));//得到select语句对应的内容}rs.close();pstmt.close();}catch(SQLExceptione){System.out.println(e.getMessage());}finally{dbc.close();} 问题4：如何将后端的信息发送给前端页面？在服务端读取到数据库的信息后，完善服务器的doGet方法（页面打开时会自动执行）——利用session.setAttribute或request.setAttribute的方法提供一个类似键值对的信息，之后再重定向以显示指定的某个jsp页面。在该jsp中，可以使用隐藏域去接收服务器的响应，再以的形式打印在jsp的任何位置（可以实现在循环中呈现多个设备，即html语句嵌套在域中）。
后端语句----------------------------------------------------------------------------publicvoiddoGet(HttpServletRequestreq,HttpServletResponseres){LightDAOdao=newLightDAOImpl();//创建后台实现类，为实现数据查询功能HttpSessionsession=req.getSession();ArrayListlinfo=newArrayList();ArrayListltype=newArrayList();try{session.setAttribute("随便取个名字",想传的内容);linfo=dao.allLightid();//后端实现的方法（自己写去）ltype=dao.allLightType();session.setAttribute("linfo",linfo);session.setAttribute("ltype",ltype);res.sendRedirect("./light.jsp");//将响应交给前端页面}catch(Exceptione){e.printStackTrace();}}前端语句----------------------------------------------------------------------------brightness: 问题5：前端如何向服务端发送带有行为特征的信息？这个问题主要是因为想要查询某个具体设备（在Mysql中的id唯一）的响应信息，所以该请求必须携带带有特征的信息，让服务器进行响应。实现方法是使用这种形式的超链接请求语句，然后再服务端利用req.getParameter("id")的形式获取id（当然可以取别的名字）后的内容。
Stringjudge=req.getParameter("action");if(judge!=null){if(judge.equals("changeon")){}if(judge.equals("changeoff")){}if(judge.equals("delete")){}}（三）整合阶段在笔者JavaWeb功能块与本地Mysql连接可以单独实现之后，笔者开始与另外两个功能块的内容进行对接：首先就是与管理员功能块统一数据库的内容形式（如何利用ip共用同一数据库在后面会讲到），然后就是了解了硬件功能块的运作形式（Arduino单开线程发送和接收信息），最后组员提供了利用WIFI模块实现云端服务器通讯（MQTT传输块）的方法。以下是在讨论时提出的几个问题和相应的解决方式。
问题1：如何在不同的IP地址共用同一个数据库？在提供数据库的设备上以管理员身份打开Mysql控制台，输入usemysql连接用户表，利用create函数创建一个新的用于连接的用户（记得用flushprivileges是操作有效），最后利用grant函数给用户授权，@后的内容可以用‘%’，即任何IP都可以连接。
之后将运行JavaWeb的设备中connect的语句中的localhost替换为提供数据库设备的无线互联网v4IP地址并更改下方用户名和密码的字符串。（运行项目可能会有一个数据库无法连接的报错，在IP地址后加上&allowPublicKeyRetrieval=true可以实现联通。）
注意：在测试之前先用cmdping下对应的IP，如果ping不进可能要关掉防火墙！！
问题2：如何实现MQTT云端与管理员和硬件功能块之间的互通？在讨论这个问题之前需要先弄清楚各个功能块之间的逻辑关系，JavaWeb只需要读取Mysql中的内容，管理员需要不断接收云端上发布的内容并将内容写进共用的Mysql中，硬件需要不断向云端发送各个智能家居的传感器当前的数据，可见管理员后台和硬件方面是两条不同的线程，以云端为连接的桥梁。
所以只需要解决桥梁的搭建问题就能实现互通——
在硬件方面，利用WIFI模块和Arduino的语句可以开辟一条线程向MQTT服务器发送带有topic标签的内容（订阅MQTT后可以在网页上实时看到发送过来的数据噢^^），发送的消息会被存在一个broker（类似地址的感觉，互联网这块知识不怎么了解）里。管理员通过MQTT官网提供的资源包在新建Maven架构项目里添加依赖项，然后官方提供的java连接的API，再开辟一条保持连接服务器的新线程（注意要将broker改成自己的），就可以定时获取MQTT云端上的数据啦！
效果图：
重新连接的问题可能是运行太快导致的，可以用sleep减慢速度。
预备方案：利用蓝牙模块的蓝牙配对与主机产生关联，相当于管理员直接与硬件进行沟通，不经过云端。（存在问题：蓝牙距离较短，大概只有10米远）
做法：
家居启动后，蓝牙会进入持续配对的状态（红灯闪烁），打开管理员设备蓝牙与家居进行配对，之后利用java的bluetooth类在后台发送和接收语句（原理和云端连接相同）。
实物效果图（这里还是用手机连的）：发送指令BlueLight_5后的结果
（四）完善阶段在以上阶段有序进行完之后，笔者想到Mysql数据库实时更新会对JavaWeb的前端会产生一定的影响（数据无法统一）。
问题1：如何实现jsp页面局部的实时刷新？笔者上网查阅很多的资料（其实是踩了很多坑）之后，钻研出了一个属实有点生硬的方法：
想到js语言可以在后台不断反复运行，那么就可以利用js语句向服务器定时发送请求并接收响应，果然在网上发现了js下的ajax功能，该功能与jsp+servlet原理类似，但是是在js环境下运行，不需要时刻手动点击刷新页面产生事件令页面发生反应。最后只需要在成功收到一次响应的语句后修改一次当前jsp页面标签内的内容，再将整个过程放到一个时刻运行的循环里就可以实现实时刷新啦！wuhu~~！
目前还在修改这部分的代码，所以没法提供源码，见谅。
（五）结语
基于java智能家居,基于JAVA的智能家居控制系统的设计(信息控制端的设计)
基于JAVA的智能家居控制系统的设计(信息控制端的设计)-论文二稿
PINGDINGSHANUNIVERSITY毕业论文(设计)题目:基于JAVA的智能家居控制系统的设计(信息控制端的设计)院(系):软件学院专业年级:软件工程专业2007级姓名:张灿灿学号:071530214指导教师:鲍义东讲师年月日原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。毕业论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、试验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等)，知识产权归属平顶山学院。本人完全了解平顶山学院有关保存、使用毕业论文的规定，同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权平顶山学院可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为平顶山学院。本人离校后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为平顶山学院。论文作者签名：日期：指导老师签名：日期：基于JAVA技术的智能家居控制系统的设计(信息控制端的设计)摘要智能家居(SmartHome)，又称智能住宅。它是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。利用计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。本文以智能家居广阔的市场需求为基础，选取家庭智能控制系统为研究对象。在对家庭楼宇自动化协议、嵌入式系统深入研究的基础上，采用Java技术为平台，成功开发了调速调光控制器、家用电器调节控制器等等各项功能。该系统主要针对普通住宅小区家庭用户而设计，它可以实现对家用电器设备的远程控制。最后，对整个系统进行了大量的调试工作，包括软件仿真和系统连机调试，结果证明这种网络控制的方案是可行的。关键词：智能家居，舒适，Java，远程控制TheDesignofsmarthomesystembasedonJAVA(theinationcontroldesign)AbstractSmartHome,alsoknownasSmartResidential.Itisresidentialasaplat,combiningarchitecture,networkcommunications,inationappliances,equipmentautomation,collectionsystem,structure,services,managementfortheintegratedhigh-perance,comfort,safety,convenience,environmentalprotection,livingenvironment.Theuseofcomputertechnology,networkcommunicationtechnology,integratedwiringtechnology,homelifeandthevarioussubsystems,thecombinationofmanagement,throughco-ordination,sothathomelifemorecomfortable,safeandeffective.Drivenbylargemarketrequirements,wechosetheintelligenthomesystemasresearchcontentandtheembeddedsystemasresearchtool.Basedonin-depthstudyofhomeautomationandbuildingautomationprotocolandembeddemsystem,successfullydevelopedthemotordriverandlightingcontroll