基于OpenHarmony設計實現的智能家居中控面板
1、設計背景及項目介紹
目前，智能家居理念飛速發展，各種智能家居產品不斷問世，隨著家用電器的發展，家用電器也要順應科技的發展步伐走向智能化。智能家居不僅能給用戶提供安全、健康和舒適的生活環境,用戶還能方便地遠程監控自己的家居狀態,控制家庭電器設備。當前,家居電子設備除常用家電設備以外,家庭安防設備和家庭醫療設備也逐漸增多。同時,隨著網絡技術的深入應用,家庭中的多種電器設備都需要與互聯網對接。如何實現多種家庭設備的集中管理和遠程控制,是智能家居功能的體現。基于以上背景，本文提出了一種基于OpenHarmony設計實現智能中控設備，目的是使開發者了解集成設備進行統一管理控制的一種方法。
本項目主題來自于OpenHarmony開源開發者成長計劃，實現了基于OpenHarmony設備的L0、L1、L2設備之間的互聯互通，實現了基于中控設備的設備遠程控制、設備聯動控制、設備自主控制等功能，功能相繼開發中與優化中。
2、項目架構
鑒于目前分布式軟總線技術開發難度較大，故本文采用MQTT物聯網通信協議來實現設備與云端通信，但中控面板端后期將會采用華為云應用端API接口進行升級，進一步降低中控設備的資源消耗。
【智能中控面板】
智能中控面基于BearPI-HM Micro開發板設計實現，其主控程序基 openHarmony JS應用程序框架設計實現，并使用MQTT物聯網通信協議接入華為云IOT平臺，同時可將控制指令發送至華為云IOT平臺，供云端處理。
【華為云IOT平臺】
華為云IOT平臺提供了設備接入服務，供中控面板以及L0子節點設備的接入，同時設備控制基于設備聯動服務進行開發，實現一條指令控制一個設備、一條指令控制多個設備、多條指令控制一個設備、多條指令控制多個設備等復雜邏輯的場景控制需求。
【L0子節點設備】
基于鴻蒙輕量系統開發的設備控制端，集成于智能設備上，可通過MQTT協議接入華為云IOT平臺，可實現復雜的設備控制邏輯，中控調用這些控制邏輯僅需一條指令即可，大大的解耦合了中控端與設備端復雜的控制邏輯鏈，將復雜邏輯控制鏈完全隔離于設備內部。
3、中控應用設計
中控應用基于openHarmony應用程序框架設計實現，下面是設計圖，由于時間關系，設計圖還未完全開發實現，后續會繼續跟進。
【主頁】
主頁控制設計顯示當前中控面板采集到的微環境信息，提供了場景聯動的接口，支持一鍵控制多個設備。
【燈光控制】
燈光設計目前暫設計了一室一控，后續會繼續優化拓展。
【空調設備控制】
【窗簾設備控制】
4、中控MQTT設計與添加設備思路
中控MQTT設計實現基于OpenHarmony3.0 LTS版本，后續更新后可能會有所改變。具體實現為中控MQTT通信過程處于內核態驅動程序，JS應用通過發起接口調用后，進入用戶態調用內核態接口的流程，并且JS應用會將所需要向云端發送的MQTT協議主題內容直接傳入內核態，內核態不作數據處理和解析，直接將數據發布至云端，這樣設計的目的是為了在添加設備的時候，僅需改變JS應用的數據結構，并不需要修改設備的代碼，完成了解耦合。
{
"services": [{
"service_id": "smartctn",
"properties": {
"led": 1, // LED設備
"temp":30, // 溫度
"humi":70, // 濕度
"mode":"OFF"
}
}
]}
}【打開LED燈示例】
僅需改變數據結構的操作數即可。
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(){
}
})
},
5、設備聯動設計
在添加好設備之后，進入設備聯動控制邏輯界面，添加聯動控制觸發條件即可。
6、總結
目前來看，實現控制還是有點復雜，待后續分布式軟總線的相關學習完全后，會嘗試修改控制方法。經過本次項目設計后，我很榮幸得到許多優秀的老師、開發伙伴給予我的技術支持。同時，該項目將會一直維護更新。直到功能能夠完全滿足需求為止。
