摘 要

互联网 浪潮席卷全国，物联网产业经过多年的积累，如今正处于爆发前夕，业界认为物联网将成为下一个万亿级别的产业。智能家居产业也趁着这股东风茁壮发展，呈现出蓬勃的生机和广阔的前景。通过对室内环境进行监测，获取实时环境信息，选择相应操作，能够使我们的生活更加智能舒适，同时也能保障家庭财产的安全。智能家居代表着未来的生活方式和科技的发展趋势。

本项目名称为基于Android手机平台的室内监控系统APP的设计与开发。通过使用Android Studio进行Android开发，编写Android软件，设计一款室内智能监控系统APP，从而实现对室内环境的实时监控。同时从环境中感知数据，如温度、湿度，光照强度等。系统分为Android APP端和Zigbee硬件端。APP端主要包括登录注册模块，数据显示模块，视频监控模块。登录注册模块使用本地SQLite数据库实现对用户账号密码的记录，实现注册及登录功能。数据显示模块实现通过点击按钮，查看传感器采集的室内温湿度值和光照强度，并进行相应操作选择。视频监控模块通过使用TCP/IP协议，在同一局域网下，视频采集端设置好IP地址和端口号，采集视频信息进行压缩成图片帧，通过Socket通信传输至服务器端，在APP端点击按钮接收数据流，在ImageView中显示接收的图片，实现查看监控内容。Zigbee硬件端通过温湿度传感器采集室内温、湿度数据，光照传感器感受室内光照强度变化，存储在Zigbee节点中再发送至智能终端，从而在安卓手机上实时查看室内环境数据。本系统的开发，意在通过Android端实现智能交互，实时交互。

关键字：Android Zigbee 智能家居 视频监控 物联网

Abstract

Internet wave swept the country, the Internet industry after years of accumulation, is now on the eve of the outbreak, the industry that the Internet will become the next level of industry. Smart home industry is also taking advantage of this Dongfeng robust development, showing a vibrant vitality and broad prospects. Through the monitoring of the indoor environment, access to real-time environmental information, select the appropriate operation, can make our lives more intelligent and comfortable, but also to protect the safety of family property. Smart home represents the future lifestyle and technology trends.

The project name is based on the Android mobile phone platform for indoor design and development of APP. Through the use of Android Studio for Android development, the preparation of Android software, the design of an indoor intelligent monitoring system APP, in order to achieve real-time monitoring of the indoor environment. While sensing data from the environment, such as temperature, humidity, brightness and so on. The system is divided into Android APP side and Zigbee hardware side. APP side mainly includes login registration module, data display module, video monitoring module. Login registration module using the local SQLite database to achieve the user account password records, to achieve registration and login function. Data display module to achieve through the click button to view the sensor to collect the indoor temperature and humidity values ​​and light intensity, and the corresponding operation options. Video monitoring module through the use of TCP / IP protocol, in the same local area network, the video acquisition side set the IP address and port number, capture video information compressed into picture frames, through the Socket communication to the server, in the APP side click button to receive data Stream, display the image in the ImageView, to achieve the view to monitor the content. Zigbee hardware through the temperature and humidity sensors to collect indoor temperature and humidity data, light sensors feel indoor light intensity changes, stored in the Zigbee node and then sent to the intelligent terminal, so real-time view in the Android mobile phone indoor environment data. The development of the system, intended to achieve intelligent interaction through the Android side, real-time interaction.

Key words：Android，Zigbee，SmartHome，Video Surveillance，Internet of Things

目录

第一章 绪论 1

1.1 项目研究背景与意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国内现状 1

1.2.2 国外现状 2

1.3 项目研究内容 3

1.4 项目开发技术及开发方案 3

1.5 章节安排 3

第二章 开发技术简介 4

2.1 系统技术路线 4

2.1.1 技术方案 4

2.2 Android技术 4

2.2.1 Android发展和历史 4

2.2.2 Android平台架构及特性 5

2.2.3 Android四大组件 5

2.3 Zigbee协议栈原理 6

2.3.1 Zigbee概述 6

2.3.2 Zigbee基本特点 6

2.3.3 Zigbee网络拓扑结构 6

2.4 本章小结 8

第三章 项目需求分析及开发环境搭建 9

3.1 项目需求分析 9

3.1.1 项目总体需求 9

3.2 项目可行性分析 9

3.2.1 技术可行性分析 9

3.2.2 市场可行性分析 10

3.3 项目开发环境搭建 10

3.3.1 Android Studio介绍 10

3.3.2 Android Studio安装配置 10

3.4 本章小结 14

第四章 系统总体设计及实现 15

4.1 Android 界面设计 15

4.1.1 Android UI 15

4.1.2 项目主界面设计 15

4.2 登录注册功能实现 15

4.2.1 系统登录注册模块 15

4.2.2 登录注册模块流程图 16

4.3 室内环境数据检测功能实现 16

4.4 视频监控功能实现 16

4.4.1 视频监控原理 16

4.4.2 视频采集端 17

4.4.3 视频显示端 18

4.5 本章小结 19

第五章 测试及实验结果分析 20

5.1 系统测试环境 20

5.2 系统功能测试 20

5.2.1 登录注册功能 20

5.2.2 主界面 22

5.2.3 室内环境数据查看功能测试 23

5.2.4 视频监控功能测试 23

5.3 系统性能测试 25

5.3.1 传感器数据传输速率 25

5.3.2 视频传输速率测试 26

5.4 本章小结 26

第六章 总结与展望 28

6.1 论文总结 28

6.2 未来展望 28

参考文献 29

致谢 31

第1章 绪论

1.1 项目研究背景与意义

随着科学技术的飞速发展，计算机技术对现代生活产生了巨大影响，让我们的生活越来越方便，舒适。近年来，“互联网 ”浪潮席卷全国，物联网这一新兴产业也逐渐进入人们的视野，逐步改变人们的生活。作为物联网中最贴近日常生活的智能家居产业，近几年也是取得了飞速的发展。智能家居（SmartHome），简而言之就是实现居住环境的高度智能化，通过使用音视频技术、安防技术、通信技术、综合布线技术等技术将人们与生活中常用的相关电器设备连接起来，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境^[1]。

虽然目前智能家居系统在一定程度上发展较快，并且市面上也开始出现相应的产品，但是从总体的发展水平来看，仍然存在着许许多多问题有待解决。科技的飞速发展在一定程度上提升了人们的生活质量，用户愈加体会到科技给日常生活带来的便利。因此，作为实现家居智能化的核心部分-智能家居控制系统的设计与开发也显得愈加重要。在国民经济正处于转型期的今天，智能家居行业的开发和生产能够带动新兴产业的发展，加快产业结构调整速度，是未来国家和经济发展的必然趋势。在特别强调低碳环保，可持续发展的今天更能为家庭的日常生活节约不必要的能耗。同时，智能家居系统还能够为用户实时监测室内环境，实现实时通信，提高紧急事件处理能力，必要情况下还可实现危机救护等急救控制。真正为用户提供智能控制方案，让用户能够更加方便快捷地控制家庭环境,从而实现安心入住，享受舒适生活。