1、本科毕业论文（20 届）智能台灯客户端系统设计与实现所在学院 专业班级 软件工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 日目 录摘要 .IAbstract .II1 绪论 .11.1 智能台灯的意义 .11.2 台灯的发展历史 .21.3 论文构成 .41.4 本课题主要内容和任务 .42 智能台灯客户端整体结构分析 .52.1 系统架构设置 .52.2 系统功能设计 .62.3 开发语言 .62.4 设计模式 .72.5 小结 .93 可行性研究与需求分析 .103.1 系统可行性分析 .103.1.1 系统技术可行性 .103.2 需求分析 .103.2.1 功能需求概述 .1
2、03.2.2 运行环境需求概述 .113.3 小结 .114 功能实现 .124.1 整体功能模块分析 .124.1.1 系统功能结构设计 .124.2 模块实现 .124.2.1 结构化通讯数据格式 .134.2.2 连接模块 .144.2.3 WIFE 模块 .154.2.4 主设置模块 .184.3 数据库实现 .214.4 版本 .224.5 小结 .225 系统测试和系统发布 .245.1 测试环境搭建 .245.2 单元测试 .245.2.1 黑盒测试 .255.2.2 白盒测试 .255.2.3 测试任务 .255.2.4 测试的目标 .255.4 测试用例 .255.4 系统发
3、布 .265.5 系统维护系统更新 .265.6 小结 .276 总结 .28参考文献 .29致 谢 .30I摘要随着科技的进步，人命生活水平的不断提高，科技正在不断融入我们的现实生活，如今科技不断迈步前进，随着移动互联网和物联网的发展，市场上不断涌现各种智能家居，如极路由，智能洗衣机，智能冰箱等等，智能家居的特点是方便用户操作，功能更加全面，操作更加简单。传统台灯功能单一，智能台灯将有效的将移动互联网和物联网巧妙的联系起来，实现台灯的智能化，我们设计给台灯增加 WIFI 模块，智能台灯将成为物联网中的一个终端，智能台灯的特点的功能全面，包括台灯的基本照明功能和 WIFI 扩展功能，智能台灯具
4、有更好的用户体验，和更加全面的功能，随着智能手机的普及，智能手机将成为物联网的控制中心，智能手机的特点是更好的人机交互性，更好的用户体验，基于此，本课题主要设计手机 APP 控制智能台灯，本课题基于流行的移动设备 iPhone 的客户端实现，目的是实现智能台灯的智能化，是智能台灯跟人性话，和友好的用户体验，本课题是基于 IOS 操作系统的移动应用，主要功能是实现手机对智能台灯的控制。关键词：智能台灯；物联网；移动应用IIAbstractWith the progress of science and technology, people life level unceasing enhance
5、ment, technology is constantly in our real life, now that technology is constantly moving forward, with the development of mobile Internet and Internet of things, the emergence of intelligent Home Furnishing market, such as very intelligent routing, washing machine, refrigerator and so intelligent,
6、intelligent Home Furnishing is convenient for the user to operate, function more comprehensive, more simple operation.Traditional table lamp features a single, intelligent lamp will effectively move the Internet and networking cleverly linked together to achieve intelligent lamps, table lamps we hav
7、e designed to increase WIFI module, smart lamp will become things of a terminal, smart lamp features the full-featured, including basic lighting lamp function and WIFI extensions, smart lamp with a better user experience, and more comprehensive functionality, with the popularity of smart phones, sma
8、rt phones will become the control center of things, smart phones features are better human-computer interaction, better user experience, based on this, the subject of the main design smart phone APP control lamp, the subject based on the popular iPhone mobile device client to achieve the aim of achi
9、eving intelligent smart lamp , is a smart lamp with human words, and user-friendly experience, the subject is based on the IOS operating system for mobile applications, the main function is to achieve intelligent lamp control handset.Keywords: Intelligence desk lamp；The Internet of things；mobile app
10、智能台灯客户端系统设计与实现11 绪论1.1 智能台灯的意义随着科技的进步，人命生活水平的不断提高，科技正在不断融入我们的现实生活，如今科技不断迈步前进，随着移动互联网和物联网的发张，市场上不断涌现各种智能家居，智能化产品在各个领域都有出色的应用，所以我们打算研究是智能化台灯。台灯已是千家万户的必需生活电器，但是现在的台灯有很多不足：第一，经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。在我国,照明耗电占年发电总量的 12% (超过 100 亿 kWh)。第二，市场上很多劣质台灯要么使用白炽灯等原始热光源、荧光灯、节能灯和螺旋节能灯 ,并且控制方式多采用手动开关,非常不方便，更不能自动调节。当夜晚来临时
11、，人们又摸黑去开灯，与现在家电的智能化，人性化相违背。基于此目的，我们重新设计台灯主要要光源选择上，我们选择 LED。LED 发展的相当迅速，被认为是 21 世纪的照明光源。LED 发光器件的特点是光效高，工作电压低，而且能耗低，可控制好、无辐射，据数据显示 LED 能耗为白炽灯的 1/10，荧光灯的1/2（基与同等亮度下） 。LED 寿命可达更长，是荧光灯的 10 倍，白炽灯的 100 倍，环保绿色。另外，因为 LED 光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可达 8090%，传统的台灯中的光源体使用的是交流电，所以每秒钟会产生 100120 次的频闪。LED灯是把交流电直接转换为直流电，不
12、会产生闪烁现象，保护眼睛，可以获得“柔和”的灯光环境。因此，我们提出智能台灯的 LED 光源方案。 同样为了更好的控制台灯，结合当下的情形，移动互联网和物联网的不断发展，开源嵌入式移动系统 android 的不断发展，开发人员可以很快速的设计开发嵌入式移动设备，通过加入 WIFI 模块实现手机与台灯的连接，可以实现对台灯的定时功能，达到节约能源的目的。因此，我们提出了智能台灯的 WIFI 模块方案。随着科技的进步，如手机，如今手机已经不单单是传统意义上的手机了，如今我们给手机赋予了更多的功能，我们可以用手机收发邮件，畅游互联网海洋，游戏人数，手机已经不是十年前的智能打电话，发短信。同样，我们认
13、为，随着科技的进步，我们应该赋予台灯更多功能，我们增加了很多功能，如 WIFI 功能，我们认为智能台灯要实现智能话必须与手机联系起来。因此，我们提出了智能台灯的手机 APP 设置方案。智能台灯客户端系统设计与实现21.2 台灯的发展历史台灯伴随着世界文明，随我们一直走来，人类的历史的目标就是走向光明，灯伴随着我们走过了漫长的人类历史。自从人类学会钻木取火以来，照明经历了从火、油到电的发展历程。照明工具经历过无数的变革，出现过火把、动物油灯、植物油灯、蜡烛、煤油灯到白炽灯、日光灯，发展到现在琳琅满目的装饰灯、节能灯等，可以说一部照明的历史正是人类发展历史的见证。人类使用油灯照明的历史特别长。在这
14、期间，油灯经过了多次改进。油灯用油从动物油改为植物油，最后又被煤油取代。灯芯也经历了草、棉线、多股棉线的变化过程。为了防止风把火吹灭，人们给油灯加上了罩。早期的罩是用纸糊的，很不安全，后来改用玻璃罩。这样的油灯不怕风吹，在户外也照样使用，而且燃烧充分，不冒黑烟。 可是人类并没有满足，在使用油灯照明的同时，仍然在寻找其他的照明方法。公元前 3 世纪左右，有人用蜂蜡作成了蜡烛。到了 18 世纪，出现了用石蜡制作的蜡烛 ，并且开始用机器大量生产。 100 多年前英国人发明了煤气灯，使人类的照明方法向前迈进了一大步。最初，这种灯很不安全，在室内用容易发生危险，因此只当做路灯用。后来经过改进，它才走进千
15、家万户。火把、蜡烛、油灯、煤油灯、煤气灯这些照明工具，都没有离开火，都是靠物质燃烧发出的光来照明的。那么有没有不用火也能照明的方法呢?有人曾经捉来大批的萤火虫，利用萤火虫发出的萤光来照明。这种方法虽然不实用，不过在人类的照明史上也算是最奇特的一种方法了。灯的重大演变，标志性灯具：19 世纪末，爱迪生发明了电灯，从此改写了人类照明的历史，人类走向了用电照明的时代。电灯泡(白炽灯) ：电线里的电流进入到很细很细的金属丝里，金属丝会产生高热，热到一定程度会发光，这是最早的电灯，现在仍然在广泛使用。日光灯：它不含红外线，所以它的光是很温和的，不伤眼睛;因为不含有热线，用起来比较省电;它也会发出许多美丽
16、有色的光。这就是由荧光粉里所含的化学药品的性质来定了，例如涂上钨酸镁的，发蓝白色光，涂上硼酸镉的发淡红色光。智能台灯客户端系统设计与实现3蒸汽灯：是由密封在玻璃管里的各种蒸汽通以电流而发光的。它们的构造，有点像日光灯，也能省电。蒸汽灯有水银蒸汽灯、钠蒸汽灯。下一代的新型照明光源，是 LED 灯，即用高亮度发光二极管做的照明灯。它具有高效、节能、长寿命、环保等一系列优点。中国现代意义的灯具最早起源于上海。约在 20 世纪 20 年代就已经开始规模使用电灯。1921 年，上海民族企业成功第一只国产白炽灯，1929 年，民族工商业者成功的生产真空长丝灯泡。随后白炽灯迅速发展，其他光源产品也相继问世。
17、在 1927 年试制小电珠成功，产品在华北和长江流域一带十分畅销。随着新中国成立后，我国现代灯具迎来了发展的春天。20 世纪 50 年代至 60 年代初期，是中国现代灯饰灯具发展的初潮。在这一段时间里，一大批新型现代化建筑的建设和装修向当时的灯饰灯具行业提出了挑战，并刺激着灯饰灯具工业的发展。这时候中国灯饰工业再不仅仅只能生产普通白炽灯泡、马路弯灯、机床灯、船灯、工地投光灯、照相灯、舞台打光灯、日光台灯、轧床灯等，而是不断研制出更先进更现代化的灯具。在新中国时期国现代灯饰灯具工业出现了前所未有的繁荣，中国涌现出一，灯饰灯具厂北京、天津、武汉、广州等各大城市也相继建立灯饰灯具厂，中。这一时期，除
18、了大量灯饰灯具厂拔地而起外，灯饰灯具产量大幅增加外，中国在光源方面的研究也取得了可喜的进展。在一时期中国研发了高压汞灯。此后，第一盏氢灯、第一盏氪灯、金属卤化物灯相继问世并量产，中国电光源产业因此也向前跨越了一大步。上海对中国电光源产业发展功不可没。我国电光源产业发展的奠基人“中国电光源之父”蔡祖泉，。1961 年，蔡祖泉团队初探我国科学家的“空白领域”电光源，着手研制国内的第一盏光源高压汞灯。同年，复旦大学电光源小组成立。我国电光源史上第一个氢灯、第一个高压汞灯、第一个氪灯、第一个长弧氙灯等一系列成果陆续从他手上诞生。从 1949 年到 1965 年，中国灯饰灯具工业获得了突飞猛进的发展，灯
19、具产量急剧增加，灯饰灯具种类大大丰富，部分产品达到了国际先进水平。这一时期也是中国电灯快速普及的时期，城市开始普及电灯照明。智能台灯客户端系统设计与实现4可以说灯具文化其实是新中国发展的一个缩影，祖辈用着煤油灯，父辈用着白炽灯，如今我们用着跟环保的节能灯甚至是 LED 灯，感谢伟大的祖国，时代的进步让我们过上更好的生活！1.3 论文构成本论文结构如下：第 1 章：概述智能家居的相关概念、智能台灯客户端的研究意义还有研究背景。第 2 章：介绍了系统的关键技术，Objective-c 语言和 IOS 技术等相关概念及实现原理。第 3 章：智能台灯客户端的功能实现和第 4 章：对系统进行系统设计，概
20、述系统的总体功能结构，论述如何实现系统，分析设计了系统总体功能结构图、系统流程图和系统主要类图，系统数据库的表设计。第 5 章：系统各个功能模块的功能以及界面的实现。第 6 章：系统的测试与维护与发布。1.4 本课题主要内容和任务本文主要研究手机 APP 控制的智能台灯系统，功能包括：手机客户端实现与智能台灯的连接。手机客户端实现台灯的定时模块。手机客户端实现台灯的开关模块。手机客户端实现台灯的亮度调节模块。手机客户端实现台灯的 WIFI 对接模块。手机客户端实现台灯的 WIFI 定时模块。手机客户端实现台灯的 WIFI 的密码设置模块。手机客户端实现台灯的重置模块。智能台灯客户端系统设计与实
21、现52 智能台灯客户端整体结构分析2.1 系统架构设置系统采用 C/S 的系统架构，C/S 结构是的客户机和服务器结构。它是软件系统体系结构 C/S 的特点是开发简单，迅速，便捷，缺点是更新麻烦，目前大多数移动应用软件系统都是 C/S 形式的两层结构。由于现在手机等嵌入式设备处理数据的性能较为薄落，B/S 无法满足对性能的要求，所以采用 C/S 架构设计。下图 2-1 为传统的 C/S 体系模型：图 2-1 传统的 C/S 体系模型C/S 在移动互联网领域的优点：移动互联网不必互联网，流量弥足珍贵，若采用 B/S 架构，流量费用是用户承受不起的。C/S 架构能完全发挥手机性能，如今虽然手机性能不断提高，但是和传统的电子计算机差距还是很大，所以大多数 C/S 软件流行，不过相信随着手机性能的不断提高，
