[论文解读] A Mobile Application for Smart House Remote Control System

Amir Rajabzadeh, Ali Reza Manashty+1 more|arXiv (Cornell University)|Sep 29, 2010

IoT-based Smart Home Systems被引用 15

一句话总结

本文提出了一款基于 Windows Mobile 平台的移动应用程序，用于通过安全的 GPRS 和 SMS 连接远程控制智能家居系统。该系统具备交互式俯视房屋地图，实时显示设备状态指示器，支持基于规则的自动化和定时任务管理，代表了向可部署、统一的智能家居系统迈出的实际一步。

ABSTRACT

At the start of the second decade of 21th century, the time has come to make the Smart Houses a reality for regular use. The different parts of a Smart House are researched but there are still distances from an applicable system, using the modern technology. In this paper we present an overview of the Smart House subsystems necessary for controlling the house using a mobile application efficiently and securely. The sequence diagram of the mobile application connecting to the server application and also the use-cases possible are presented. The challenges faced in designing the mobile application and illustrating the updated house top plane view in that application, are discussed and solutions are adapted for it. Finally the designed mobile application was implemented and the important sections of it were described, such as the interactive house top view map which indicates the status of the devices using predefined icons. The facilities to manage the scheduled tasks and defined rules are also implemented in this mobile application that was developed for use in Windows Mobile platform. This application has the capability of connecting to the main server using GPRS mobile internet and SMS. This system is expected to be an important step towards a unified system structure that can be used efficiently in near future regular houses.

研究动机与目标

• 设计一款移动应用程序，利用现代移动技术实现对智能家居系统的远程、安全控制。
• 通过带动态设备图标、可交互的俯视地图，解决房屋状态实时可视化方面的挑战。
• 实现任务调度与基于规则的自动化，以增强家庭系统管理能力。
• 确保移动客户端与服务器之间通过 GPRS 和 SMS 协议实现可靠通信。
• 开发一种统一、可扩展的系统架构，适用于常规住宅环境的部署。

提出的方法

• 系统采用客户端-服务器架构，移动应用程序通过 GPRS 和 SMS 实现与中央服务器之间的数据传输。
• 使用序列图对移动应用与服务器之间的交互流程进行建模，确保安全高效的通信交换。
• 应用程序中的交互式俯视地图用于可视化房屋布局，并使用预定义图标显示设备状态，实现实时监控。
• 应用程序实现了基于规则的逻辑与调度功能，根据用户定义的条件自动执行设备操作。
• 该系统专为 Windows Mobile 平台开发，利用其现有基础设施实现移动部署。
• 在设计中优先考虑了安全性和可靠性，尤其针对移动互联网和基于 SMS 的通信通道。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何通过移动应用程序高效且安全地实时控制多个智能家居子系统？
• RQ2 哪些设计模式与可视化技术能够提升用户与远程智能家居界面的交互体验？
• RQ3 如何在基于移动设备的智能家居控制系统中有效集成基于规则的自动化与任务调度？
• RQ4 哪些通信协议（GPRS/SMS）适用于在移动智能家居应用中保持连接稳定性？
• RQ5 为将分散的智能家居功能统一为单一、可扩展的移动界面，需要哪些架构组件？

主要发现

• 该移动应用程序成功通过安全、实时的接口，利用 GPRS 和 SMS 实现了对智能家居设备的远程控制。
• 带有动态图标的交互式俯视地图为房屋内设备状态提供了直观且高效的可视化展示。
• 基于规则的自动化与定时任务管理功能已成功实现，使用户能够远程定义和管理设备行为。
• 该系统在常规住宅环境中具备部署可行性，提供统一的控制解决方案。
• 使用 Windows Mobile 作为平台，使系统得以利用现有移动基础设施实现实际部署，支持可靠的连接性。