基于OpenHarmony设计实现的智能家居中控面板原创精华

心往北方

发布于 2022-3-19 11:08

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基于OpenHarmony设计实现的智能家居中控面板

【项目演示】：https://www.bilibili.com/video/BV1LY41137rF/

1 设计背景及项目介绍

目前，智能家居理念飞速发展，各种智能家居产品不断问世，随着家用电器的发展，家用电器也要顺应科技的发展步伐走向智能化。智能家居不仅能给用户提供安全、健康和舒适的生活环境,用户还能方便地远程监控自己的家居状态,控制家庭电器设备。当前,家居电子设备除常用家电设备以外,家庭安防设备和家庭医疗设备也逐渐增多。同时,随着网络技术的深入应用,家庭中的多种电器设备都需要与互联网对接。如何实现多种家庭设备的集中管理和远程控制,是智能家居功能的体现。基于以上背景，本文提出了一种基于OpenHarmony设计实现智能中控设备，目的是使开发者了解集成设备进行统一管理控制的一种方法。

本项目主题来自于OpenHarmony开源开发者成长计划，实现了基于OpenHarmony设备的L0、L1、L2设备之间的互联互通，实现了基于中控设备的设备远程控制、设备联动控制、设备自主控制等功能，功能相继开发中与优化中。

2 项目架构

鉴于目前分布式软总线技术开发难度较大，故本文采用MQTT物联网通信协议来实现设备与云端通信，但中控面板端后期将会采用华为云应用端API接口进行升级，进一步降低中控设备的资源消耗。

【智能中控面板】

智能中控面基于BearPI-HM Micro开发板设计实现，其主控程序基 openHarmony JS应用程序框架设计实现，并使用MQTT物联网通信协议接入华为云IOT平台，同时可将控制指令发送至华为云IOT平台，供云端处理。

【华为云IOT平台】

华为云IOT平台提供了设备接入服务，供中控面板以及L0子节点设备的接入，同时设备控制基于设备联动服务进行开发，实现一条指令控制一个设备、一条指令控制多个设备、多条指令控制一个设备、多条指令控制多个设备等复杂逻辑的场景控制需求。

【L0子节点设备】

基于鸿蒙轻量系统开发的设备控制端，集成于智能设备上，可通过MQTT协议接入华为云IOT平台，可实现复杂的设备控制逻辑，中控调用这些控制逻辑仅需一条指令即可，大大的解耦合了中控端与设备端复杂的控制逻辑链，将复杂逻辑控制链完全隔离于设备内部。

3 中控应用设计

中控应用基于openHarmony应用程序框架设计实现，下面是设计图，由于时间关系，设计图还未完全开发实现，后续会继续跟进。

【主页】主页控制设计显示当前中控面板采集到的微环境信息，提供了场景联动的接口，支持一键控制多个设备。

【灯光控制】灯光设计目前暂设计了一室一控，后续会继续优化拓展。

【空调设备控制】

【窗帘设备控制】

4 中控MQTT设计与添加设备思路

中控MQTT设计实现基于OpenHarmony3.0 LTS版本，后续更新后可能会有所改变。具体实现为中控MQTT通信过程处于内核态驱动程序，JS应用通过发起接口调用后，进入用户态调用内核态接口的流程，并且JS应用会将所需要向云端发送的MQTT协议主题内容直接传入内核态，内核态不作数据处理和解析，直接将数据发布至云端，这样设计的目的是为了在添加设备的时候，仅需改变JS应用的数据结构，并不需要修改设备的代码，完成了解耦合。

 {
            "services": [{
                             "service_id": "smartctn",
                             "properties": {
                                 "led": 1,		// LED设备
                                 "temp":30,		// 温度
                                 "humi":70,		// 湿度
                                 "mode":"OFF"
                             }
                         }
            ]}
}

【打开LED灯示例】：仅需改变数据结构的操作数即可。

open(e){
        let that = this;
        this.testable.services[0].properties.led = 1;
        let payload = JSON.stringify(this.testable);
        console.log(payload)
        app.mqttpublish({
            code:2,
            payload:payload,
            success(res){

            },
            fail(res,code){

            },
            complete(){

            }
        })
    },