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1、計算機論文優(yōu)秀范文：關(guān)于IDL的信息家電界面語言的研究 第一章緒論 1. 1 本文研究背景 1.1.1 智能家居 智能家居，典型的 3C（計算機，通信，消費者）系統(tǒng)，集成了數(shù)字技術(shù)，多媒體技術(shù)，通信技術(shù)等，屬于巨型網(wǎng)絡(luò)終端。換句話說，智能家居系統(tǒng)已經(jīng)達到家用電器，照明系統(tǒng)，智能電話，家用電腦和其他設(shè)備的互連。實現(xiàn)了各類智能設(shè)備的實時信息交換，實現(xiàn)人們對于整個家居系統(tǒng)的遠程監(jiān)控和實時運作等。 “智能家居”這個概念相對較舊，有關(guān)它最早的應(yīng)用[2]是 1984 年在美國起名為“City Place Building”的實體建筑，美國聯(lián)合科技公司做了第一個吃螃蟹的人，它們公司第一次

2、將建筑設(shè)備信息化、整合化的概念實現(xiàn)在了現(xiàn)實生活中的建筑物上，這是全世界有史以來的第一棟“智能型建筑”，以“智能家居”為核心概念的建筑從此走上大家的視野，開啟了人類生活環(huán)境智能化的新篇章。而后，就是全世界最著名的智能家居案例：比爾蓋茨建造了首個全方面的“智能家居”，他的豪宅“未來之屋”位于美國西北部華盛頓州的依山畔湖之地，既有美麗的自然生態(tài)，又運用了最頂尖先進的資訊科技，完全按照“智能家居”的概念來設(shè)計建造，具備高速網(wǎng)絡(luò)的專線條件，所有照明系統(tǒng)，安防設(shè)備，家電設(shè)備均能夠使用計算機端控制，由高性能的服務(wù)器來統(tǒng)一管理整個系統(tǒng)的后臺，統(tǒng)籌兼顧所有設(shè)備控制和信息交互。 國內(nèi)的智能家

3、居行業(yè)起步并不算早，但隨著“智能家居”概念的推廣，整個行業(yè)的發(fā)展速度非?？?，國內(nèi)的各大相關(guān)企業(yè)都爭相利用“智能家居”這個概念，參與到了競爭之中。2018 年 8 月底，華為公司宣布啟動“方舟計劃”[3]，在這個計劃中包括了“HiLink”、“華為智選”和“方舟實驗室”這三大板塊，“HiLink”是開放性的大型智能家居的互動平臺，“華為智選”則是以整合全局資源和打造終端生態(tài)為目的的智能硬件家電品牌，而“方舟實驗室”這個大型的消費領(lǐng)域 IoT實驗室承載了各個品牌之間互動、各類產(chǎn)品研發(fā)的全過程[4]。京東采用“輕資產(chǎn)”模式，基于自己的電子商務(wù)平臺構(gòu)建 JD +平臺[5]，通過在線眾籌和營銷推廣吸引眾

4、多智能家居制造商成為其合作伙伴。同時，它還推出了一款“超級 APP”，可以控制平臺內(nèi)各公司的智能硬件設(shè)備，為用戶操作提供更多方便。最近，京東以“叮咚叮咚”為入口，與科大訊飛合作推出了京東智能云語音服務(wù)開放平臺。通過在 JD 旗下連接更多智能家居產(chǎn)品，努力使這個平臺更加便捷和智能。2014年，海爾公司開始部署智能生命生態(tài)系統(tǒng)平臺 U +，通過開放端口和協(xié)議實現(xiàn)智能家居產(chǎn)品和不同品牌服務(wù)的互聯(lián)互通。2016 年，海爾推出了人工智能概念，升級了 U+平臺，并發(fā)布了海爾 UHomeOS[5]，這是一個定制的智能家居操作系統(tǒng)。 ............................... 1.

5、2 本文研究現(xiàn)狀及研究意義 1.2.1 國內(nèi)外信息家電研究現(xiàn)狀 隨著人們生活水平的提高，大眾對生活品質(zhì)的要求也水漲船高。傳統(tǒng)家電越來越不能滿足人們的需求，家電產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級是必然的，家電的信息化、智能化成為了家電產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展方向，信息家電走進了大眾的視野。各大家電廠商為了適應(yīng)市場需求，務(wù)必要著重研究開發(fā)自身產(chǎn)品的信息化和智能化，制造出更加優(yōu)質(zhì)的智能化產(chǎn)品。 北京小米科技有限責任公司自創(chuàng)辦以來，一直保持了令人驚嘆的增長速度，特別是在智能手機市場這個領(lǐng)域，小米手機一度成為了全球銷量排名前五的優(yōu)秀產(chǎn)品[6]。小米公司的小米盒子、平衡車、體重秤、小米電飯煲等等產(chǎn)品也在智能家居

6、領(lǐng)域顛覆了傳統(tǒng)家居市場。其中有很多的明星產(chǎn)品比如智米科技的小米空氣凈化器、加一聯(lián)創(chuàng)的小米活塞耳機、紫米科技的小米移動電源、華米科技的小米手環(huán)等在短時間內(nèi)甚至影響到了整個中國消費電子市場的風潮。2016 年 9 月 2日，海爾集團公司推出了 Ubot[7]，主題為搭載“U+智慧生活大腦”的智能機器人，它是海爾公司自主研發(fā)的新一代機器人，具備了人工智能領(lǐng)域國際先進水準。這一款 Ubot 機器人可以動態(tài)的感知家居環(huán)境的環(huán)境情況比如溫度、濕度、照明亮度、安全設(shè)備工作狀態(tài)等，然后根據(jù)主人發(fā)出的相關(guān)指令來做出相應(yīng)的控制。Ubot 還可以進行自主學習和大數(shù)據(jù)分析，運用這些學習方式，了解了主人的生活喜好和特殊

7、習慣后它還能主動的提供有用的建議和服務(wù)給主人。Ubot 機器人集成了“聽、說、嗅、知、動”五大感知功能，它是圍繞“海爾智慧生活大腦”開發(fā)系統(tǒng)的載體，是海爾集團的信息家電秘密武器。 .......................... 第二章基于 IAIDL 的信息家電體系結(jié)構(gòu) 2.1 信息家電接口定義語言 2.1.1 信息家電控制模型 研究信息家電接口定義語言，先要討論信息家電控制系統(tǒng)，本文研究的信息家電控制系統(tǒng)由 Android 客戶端、家庭網(wǎng)關(guān)、信息家電三個部分組成，從圖 2-1也可以發(fā)現(xiàn)這三個部分中家庭網(wǎng)關(guān)是整個體系的中心控制樞紐、是整個

8、系統(tǒng)的核心服務(wù)器，為信息家電設(shè)備與 Android 客戶端之間建立連接，實現(xiàn)兩者的交互。本文設(shè)計的信息家電控制系統(tǒng)是一種基于家庭網(wǎng)關(guān)的架構(gòu)系統(tǒng)，其調(diào)控中心就是Android 客戶界面端和信息家電設(shè)備之間的家庭網(wǎng)關(guān)，如圖 2-1 所示。

9、態(tài)來進行 IAIDL 文檔描述，并通過 Socket 通信方式將該文檔傳輸至家庭網(wǎng)關(guān)，對網(wǎng)關(guān)發(fā)出注冊請求，網(wǎng)關(guān)在線確認。用戶在遙控器/Android 客戶端界面提出家電功能操作請求，遙控器/Android 客戶端根據(jù)功能指令對網(wǎng)關(guān)發(fā)出服務(wù)請求，這些服務(wù)請求均通過通信模塊傳輸給網(wǎng)關(guān)進行處理，再由網(wǎng)關(guān)傳遞給家電設(shè)備進行功能實現(xiàn)，網(wǎng)關(guān)隨時刷新家電設(shè)備的實時狀態(tài)，將結(jié)果返回給遙控器/Android 客戶端。其結(jié)構(gòu)如圖 2-3 所示。

10、78px; height: 158px .......................... 第三章信息家電設(shè)備操作界面接口描述語言的設(shè)計 15 3.1信息家電操作界面描述語言 15 3.2 信息家電界面特征分析 15 3.3 IAOIDL 的構(gòu)成 17 第四章信息家電控制系統(tǒng)的實現(xiàn)與分析 29 4.1 界面生成具體實現(xiàn) 29 4.1.1 實驗環(huán)境 29 4.1.2 軟件架構(gòu) 29 第五章總結(jié)與展望 46 5.1 總結(jié) 46 5.2 展望 46 第四章信息家電控制系統(tǒng)的實現(xiàn)與分析 4.1 界面生成具體實現(xiàn) 4.

11、1.1 實驗環(huán)境 本文中的信息家電控制系統(tǒng)采用 Android 平臺作為實驗環(huán)境。Android 是google 公司開發(fā)的開源操作系統(tǒng)。目前 Android 系統(tǒng)因其開源以及良好的擴展性已成為各類移動設(shè)備的首選系統(tǒng)。在 Android 系統(tǒng)上提供了一系列用于軟硬件的API[28]。Android 系統(tǒng)架構(gòu)如圖 4-1 所示，由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面和應(yīng)用軟件四層組成，底層建立在 unix 內(nèi)核之上[29]。 Android 平臺開發(fā)采用 Java 語言設(shè)計，傳輸信息家電界面信息使用 XML 語言傳輸。選擇 Java 是因為它是一種跨平臺的高級程序設(shè)計語言，Java 虛擬機(Java

12、Virtual Machine, JVM)是 Java 程序跨平臺的關(guān)鍵。Java 字節(jié)碼中不包含任何與平臺相關(guān)的信息且不會直接與平臺交互，而是通過 JVM 間接與平臺交互，不需要受到平臺的限制從而實現(xiàn)了跨平臺的目標。所以在本文的研究中，家庭網(wǎng)關(guān)也使用 Android 平臺，采用 Java 編程語言。 .......................... 第五章總結(jié)與展望 5.1 總結(jié) 本文是基于接口定義語言（IDL）對信息家電界面的描述語言進行設(shè)計與研究，解釋說明了信息家電接口定義語言（IAIDL）這個概念，基于 IADIL 對信息家電體系結(jié)構(gòu)進行了研究，信息家電控

13、制系統(tǒng)由 Android客戶端、家庭網(wǎng)關(guān)、信息家電三個模塊組成，再分別對三個模塊的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)進行了分析。 本文使用空調(diào)為例分析提取了信息家電界面特征，將 IAOIDL 分為了三個模塊：信息家電設(shè)備描述模塊、操作描述模塊和界面描述模塊。然后介紹了巴斯科范式 BNF，使用 BNF 范式對信息家電接口定義語言 IAIDL 進行規(guī)范化描述；提出了面向?qū)ο笳Z言和 XML 文檔兩種實現(xiàn) IAOIDL 的方法，選擇 XML 文檔進行了示例。 本文中使用 Android 平臺對信息家電控制界面進行了實現(xiàn)和分析，討論了信息家電智能系統(tǒng)的三個模塊的通信技術(shù)和獲取家電設(shè)備動態(tài)信息的推拉技術(shù)，對信息家電協(xié)作模型進行了分析和設(shè)計，協(xié)作系統(tǒng)中不僅是用戶與家電之間的交互，家電與家電之間也有協(xié)作。信息家電的協(xié)作可以看作是多種不同的場景模式，可以把每一種模式看作是有一個規(guī)則庫，存放用戶或者廠商設(shè)定的規(guī)則。