基于Android 平台的智能家居远程音控系统设计与实现

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2024年4月25日发(作者：)

2022年第17期

ScienceandTechnology&Innovation

┃

科技与创新

2095-6835

（

2022

）

17-0069-03

文章编号：

基于Android平台的智能家居远程

＊

音控系统设计与实现

翟佳琪，高智博，申耀辉，张峰，薛佳诚，李爱宁

（河北水利电力学院电气自动化系，河北沧州

061001

）

摘要：基于Android平台开发了一款语音智能家居远程控制系统。系统使用讯飞语音技术实现语音到

控制指令的转换，实现使用语音对家居设备进行控制，简化了传统使用按键控制的烦琐操作。系统采用

Wi-Fi、蓝牙、GPRS等通信方式，实现了使用移动终端对家居设备的远程控制。

关键词：语音控制；Android平台；家居设备；远程控制

TP311

中图分类号：

A

文献标志码：

DOI：10.15913/.2022.17.022

1.1家居设备

家居设备主要包括设备控制模块和无线通信模块

2部分。其中，控制模块的主要功能是控制设备的启动

/停止；无线通信模块的主要功能是实现控制端与家居

设备之间的指令传输，根据家居设备自身的特点及所

处位置，选用蓝牙模块、GPRS模块和Wi-Fi模块3种

通信方式。

1.2控制端

控制端模块主要包括移动控制端和远程控制平台

2个模块。其中，移动控制端模块主要是采用手机、平

板等移动终端通过使用蓝牙、GPRS以及Wi-Fi通信方

式对控制指令进行传输，实现对家居设备的实时控制；

远程控制平台的主要功能是用于远程显示家居设备的

实时运行状态，并对家居设备进行远程控制。

2系统实现

系统实现流程图如图2所示。

2.1家居设备端

蓝牙模块：本系统中蓝牙通信模块选用

nRF52810，nRF52810基于Nordic成熟的nRF52系列

架构，是nRF52系列中功耗最低的产品，nRF52810

Wi-Fi

WiFi

模块

语音控制是人类最自然、最便捷的控制方式。对

于智能家居而言，将语音控制技术规模化应用于智能

家居已成为未来市场发展的新趋势之一。当前智能家

居系统的控制方式主要用物理按钮控制和触摸控制

（包括手机），部分智能家居具备了语音控制功能，

但是仅局限于室内的近距离语音控制。针对智能家居

现状，本项目基于Android平台，采用讯飞语音识别技术

开发了一款基于Android平台的音控远程智能家居系统。

1系统结构

基于Android平台的音控远程智能家居系统以安

卓系统为核心，通过使用讯飞语音识别技术、GPRS

以及4G通信、蓝牙通信以及Wi-Fi通信等相关技术，

实现系统通过语音对远程的家居设备（比如照明灯、

电视机、空调、冰箱等）进行实时的控制。系统主要

分3个功能模块：语音控制APP、通信模块、家居控

制模块。系统组成结构如图1所示。

具有极高能效，并具备全面的自动系统和自适应电源

管理功能，同时具有2Mbps以上吞吐量、更好的共存

性和更大的广播容量。

单片机选择：本系统选用STC90C516RD单片机，

用于家居设备的控制。STC90C516RD单片机具有抗干

扰强、功耗低、运算速度高的特点，指令代码与8051

图

1

系统结构

单片机兼容。

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＊［基金项目］河北省高校创新创业教育教学改革研究与实践项目；河北省大学生创新创业课题

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Wi-Fi模块：本系统中Wi-Fi模块选用ESP8266，

ESP8266模块属于串口转无线芯片，内部自带固件，

用户无需编写时序信号，操作简单。

语音识别：课题中指令语音的识别基于讯飞语音

开发包。具体实现步骤如下。

注册讯飞开发者账号。

下载讯飞语音AndroidSDK。

创建AndroidStudio工程。

配置资源文件，将jar包添加到在工程libs下。

打开，增加权限配置，具体

代码如下：

INTERNET"/>

.RECORD_AUDIO"/>

.ACCESS_NETWORK_STATE"/>

.ACCESS_WIFI_STATE"/>

对APP模块下面的文件修改。

APP界面编写及对应Activity功能代码编程。

语音专文字主要代码如下：

privateRecognizerListener

//开始录音

@Override

publicvoidonBeginOfSpeech(){

}

//结束录音

@Override

publicvoidonEndOfSpeech(){

//返回结果

@Override

publicvoidonResult(RecognizerResult

recognizerResult,booleanb){

n(recognizerResult.

getResultString());

printResult(recognizerResult);

}

………………………

//读取json结果中的sn字段

}

mRecoListener=new

RecognizerListener(){

图2流程图

2.2控制端

远程控制平台：远程控制平台采用B/S模式，基

于C#.NET+SqlServer数据库开发实现，主要功能是实

时显示家居设备的运行状态。

移动控制端：移动控制端APP采用AndroidStudio

开发，通过移动端的Wi-Fi模块、蓝牙模块以及GPRS

卡实现和外景设备的通信。采用讯飞语音模块实现语

音识别

[1-3]

，并将语音指令转化为二进制指令，通过通

信模块发送到家居设备端。移动控制端APP界面如图

3所示。

图

3

移动端

APP

界面

try{

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JSONObjectresultJson=new

android:name="OTH"

/>

android:name="OTH_

ADMIN"/>

android:name="_COA

RSE_LOCATION"/>

android:name="_FINE

_LOCATION"/>

动态设置完权限后，打开GPS。扫描周围蓝牙设

备。通过广播的方式接收扫描结果。开启配对蓝牙，

通过广播的方式接收配对结果，连接蓝牙，数据传输。

3性能分析

本论文基于Android平台开发了一款基于语音的

远程智能家居控制系统。系统使用语音对相关操作进

行控制，解放了人们的双手，简化了传统使用按键控

制的烦琐操作，进一步增加了终端设备控制家居的简

便性、互动性和实用性。

参考文献：

［1］邓阳.基于Android平台的语音控制系统的设计与

实现［D］.沈阳：东北大学，2014.

［2］黄贤立，罗冬梅.基于讯飞语音技术的智能家居控

制APP设计［J］.福建电脑，2016，32（8）：112，

145.

［3］薛辉.基于语音识别的智能家庭灯光控制系统的研

究与设计［J］.系统仿真技术，2019，15（3）：

215-218.

————————

作者简介：翟佳琪（2000—），男，大学本科在读，

研究方向为计算机控制。

通讯作者：李爱宁（1982—），男，河北武邑人，副

教授，研究方向为智能终端开发设计。

（编辑：张超）

JSONObject(ultString());

sn=ing("sn");

}catch(JSONExceptione){

tackTrace();

}

(sn,text);

StringBufferresultBuffer=newStringBuffer();

for(Stringkey:()){

((key));

}

tv_t(ng());

}

Wi-Fi编程实现：本课题为实现Android平台和家

居设备的通信，采用ESP8266Wi-Fi模块。通过Wi-Fi

模块实现Android端和家居设备控制端硬件部分处于

同一个局域网，Android端和家居设备控制端通信通过

socket编程实现，数据的发送与接收基于IO流实现。

具体实现步骤如下。

打开，增加权限配置。

.INTERNET"/>

.ACCESS_NETWORK_STATE"/>

.CHANGE_NETWORK_STATE"/>

创建一个发送/接受类，内容为发送和接收的代码。

包括IP值、端口port值、“控制指令”变量、套接字

打开/关闭、多线程数据发送/接收等。

蓝牙编程实现：本课题为实现Android平台和家

居设备之间的通信，同时采用了蓝牙模块。Android平

台和家居设备之间通过BluetoothSocket实现网络通

信，主要用到BluetoothAdapter、BluetoothGatt、

BluetoothDevice、BluetoothCattService以及Bluetooth

CattCharacteristic几个类。

具体实现步骤如下。

打开，增加权限配置。

由于采用的是Android9.0版本，权限增加过程为：

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本文标签： 控制语音设备家居实现