智能家居移动终端软件设计

前言
随着国民经济水平的迅速提高，特别是现代科学技术的迅猛发展，高科技产品改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，促进了家庭生活的现代化、居住环境的舒适化和安全化，人们对个性化智能家居的需求逐渐增大。我国智能家居的建设发展速度很快，已建立起一些具有一定智能化管理功能的住宅。智能家居与时俱进，将移动终端作为智能家居系统的控制终端，顺应潮流。这些流行终端产品的使用者可以在回家前提前打开房间内的空调，让舒适的室内温度迎接他；同时，还可以预热电热水器，一到家就可以立即洗去一天的疲惫；还可以提前给等在门口的朋友开门、提前打开家里的电灯、远程浇花……现实生活中很多需要远程控制的事情都可以通过智能家居系统完成。智能家居产品给许多高端客户的印象是便捷，通过一个移动终端便可随时掌握、控制家里的所有常用家电产品，包括灯、窗帘、空调、地暖、新风等，甚至还可以查看天气预报、室内温湿度等。随着各种基于3G和WiFi功能的智能产品逐步应用于人们的生活中，方便直观触摸操作的移动触摸智能控制终端（如iPhone、iPad等）必将成为智能家居未来的发展趋势。
以Android为平台的移动终端产品作为智能家居系统的控制终端，成本相对较低，也是国外商家的主要选择。移动终端控制系统软件设计既涉及理论，也涉及具体技术，软件的开发有很多独特的内容，将这方面的研究成果总结出来，对于移动终端的开发和应用将起到推动作用。本书共5章，内容包括智能家居概述、移动终端软件的总体设计、网络通信与安全、语音通信设计、分包安装及跨包访问等。本书的主要特点如下。
? 根据市场需求精心选取内容，合理组织内容结构。
? 注意新方法、新技术的引用，突出实用性。
? 注重方案的选择和设计。
通过对本书的系统学习，可以让读者将智能移动终端的理念快速应用于生产实践，为开发团队和企业提供坚不可摧的竞争力。
由于时间仓促，作者水平有限，书中难免存在疏漏和不足，恳请读者批评指正，使本书得以改进和完善。

作  者      
2020年8月于北京

本书共5章，内容包括智能家居概述、移动终端软件的总体设计、网络通信与安全、语音通信设计、分包安装与跨包访问等。全书通过实际案例的设计，分别介绍了基于Android的智能家居移动终端软件实现的核心技术，演示了构建一个安全可靠、稳定高效，易于扩展的应用系统的方法。

杨树林，教授，硕士研究生导师，北京市高校优秀共产党员，教学名师，中国版权标准化技术委员会委员，北京市高校信息化研究会理事。近几年主持横纵向课题9项，参与国家自然科学基金等科研项目7项，出版学术专著2 部，发表学术论文30余篇，编著教材13部，获得北京市精品教材1 部。擅长软件架构技术和软件设计方法研究，对Java EE技术有丰富的应用经验。

目录 
第1章 智能家居概述 1 
1.1 智能家居及其发展 2 
1.1.1 智能家居的概念 2 
1.1.2 国外智能家居的发展概况 3 
1.1.3 国内智能家居的发展概况 5 
1.2 智能家居的主流技术概述 7 
1.2.1 总线技术 7 
1.2.2 电力线载波通信技术 13 
1.2.3 无线通信技术 15 
1.3 智能家居移动终端 19 
1.3.1 移动智能终端的特点 19 
1.3.2 智能家居移动终端的发展 20 
第2章 移动终端软件的总体设计 25 
2.1 系统设计目标和原则 26 
2.1.1 系统设计目标 26 
2.1.2 系统设计原则 27 
2.2 系统总体设计 28 
2.2.1 系统功能设计 28 
2.2.2 系统结构设计 31 
2.2.3 数据结构设计 32 
2.2.4 数据类的设计 39 
2.3 整体界面的设计 40 
2.3.1 界面设计原则及整体结构 40 
2.3.2 主要界面设计 41 
2.4 设备组件的设计 51 
2.4.1 设备组件的设计原理 51 
2.4.2 功能按钮的设计与使用 52 
2.4.3 设备组件的基类设计 59 
2.4.4 设备组件的类设计 65 
2.4.5 设备组件界面的刷新 69 
第3章 网络通信与安全 73 
3.1 Android网络通信技术基础 74 
3.1.1 基于TCP和UDP的网络通信 74 
3.1.2 基于HTTP的网络通信 83 
3.1.3 基于SOAP的网络通信 92 
3.2 网络通信安全 98 
3.2.1 SSL/TLS协议简介 98 
3.2.2 SSL/TLS协议涉及的一些概念 103 
3.2.3 基于SSL/TLS协议的网络通信 104 
3.3 智能家居终端网络通信模块设计 113 
3.3.1 智能家居系统的控制方式及类的结构 113 
3.3.2 Ysl_ComManager、Ysl_Com类 115 
3.3.3 应用协议与Ysl_ComCommand类设计 119 
3.3.4 Ysl_ComUDP、Ysl_ComTCP类 124 
3.3.5 Ysl_ComHTTP、Ysl_ComService类 131 
第4章 语音通信设计 139 
4.1 语音通信的原理 140 
4.1.1 语音通信模型 140 
4.1.2 语音通信编码 143 
4.2 基于iLBC的语音通信设计 148 
4.2.1 基于JNI生成底层库的原理 148 
4.2.2 生成iLBC的底层库 154 
4.3 语音通信的实现 159 
4.3.1 语音通信的基本流程 159 
4.3.2 语音通信的具体实现 160 
第5章 分包安装及跨包访问 177 
5.1 分包安装技术 178 
5.1.1 分包安装的概述 178 
5.1.2 分包安装的原理 179 
5.1.3 分包安装的实现 181 
5.2 跨包访问技术 185 
5.2.1 跨包访问的原理 185 
5.2.2 设备组件类型及其解析 185 
5.2.3 跨包加载设备组件类 193 
参考文献 195

本书共5章，内容包括智能家居概述、移动终端软件的总体设计、网络通信与安全、语音通信设计、分包安装与跨包访问等。全书通过实际案例的设计，分别介绍了基于Android的智能家居移动终端软件实现的核心技术，演示了构建一个安全可靠、稳定高效，易于扩展的应用系统的方法。

杨树林，教授，硕士研究生导师，北京市高校优秀共产党员，教学名师，中国版权标准化技术委员会委员，北京市高校信息化研究会理事。近几年主持横纵向课题9项，参与国家自然科学基金等科研项目7项，出版学术专著2 部，发表学术论文30余篇，编著教材13部，获得北京市精品教材1 部。擅长软件架构技术和软件设计方法研究，对Java EE技术有丰富的应用经验。