基于Android平臺(tái)的教學(xué)樓智能門(mén)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(集美大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院， 福建廈門(mén)361000)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[1]的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在智能家居[2]方面的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。隨著智慧校園概念的提出，人們開(kāi)始關(guān)注智慧校園的建設(shè)，其中教學(xué)樓的管理是智慧校園建設(shè)中的重要組成部分。

目前，大多數(shù)教學(xué)樓中教室的管理仍然是采用人工開(kāi)、關(guān)機(jī)械門(mén)鎖的方式，管理人員往往要攜帶大串鑰匙手動(dòng)打開(kāi)或者關(guān)閉教室門(mén)鎖。由于教學(xué)樓中的教室眾多，樓層較高，因此管理人員工作強(qiáng)度大且繁雜，而且鑰匙管理也多有不便，容易出現(xiàn)遺失等意外情況。為了解決上述問(wèn)題，本文中創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)樓智能門(mén)鎖管理系統(tǒng)，建立基于結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL的教學(xué)樓門(mén)鎖數(shù)據(jù)庫(kù)，服務(wù)端采用視圖邏輯分離架構(gòu)(SpringMVC)模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，客戶(hù)端為基于Android平臺(tái)的手機(jī)應(yīng)用，智能門(mén)鎖終端與服務(wù)端采用套接字(Socket)通信方式，由發(fā)送心跳包來(lái)保持穩(wěn)定連接。通過(guò)客戶(hù)端，管理員可以遠(yuǎn)程管理教學(xué)樓門(mén)鎖。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本控制系統(tǒng)采用客戶(hù)端/服務(wù)端(C/S)架構(gòu)?？蛻?hù)端采用基于Android平臺(tái)的智能手機(jī)作為控制端，門(mén)鎖硬件作為響應(yīng)終端、遠(yuǎn)程服務(wù)端[3]來(lái)進(jìn)行指令的傳輸及信息的反饋。服務(wù)端是基于Java EE平臺(tái)[4]所編寫(xiě)的Web服務(wù)端，其功能是接收、解析、發(fā)送指令并且回傳信息給用戶(hù)， 智能門(mén)鎖終端根據(jù)指令執(zhí)行響應(yīng)， 真正實(shí)現(xiàn)了教學(xué)樓門(mén)鎖的遠(yuǎn)程管理， 其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。 由圖中可以看出， 遠(yuǎn)程服務(wù)端連接著智能手機(jī)客戶(hù)端與門(mén)鎖終端， 客戶(hù)端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)服務(wù)端平臺(tái)， 向服務(wù)端發(fā)送請(qǐng)求， 并獲取服務(wù)端反饋的信息。 智能門(mén)鎖接收遠(yuǎn)程服務(wù)端指令， 由單片機(jī)解析并執(zhí)行對(duì)應(yīng)的程序， 當(dāng)指令執(zhí)行完成后， 反饋信息給服務(wù)端， 繼而客戶(hù)端得到反饋通知。

圖1 教學(xué)樓智能門(mén)鎖系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

2 智能門(mén)鎖硬件設(shè)計(jì)

智能門(mén)鎖硬件采用“進(jìn)階精簡(jiǎn)指令器處理器(ARM) -通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)(GPRS) -步進(jìn)電機(jī)”架構(gòu)，以STM32F103C8T6單片機(jī)[5]作為控制器，以SIM900A模塊作為GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制鎖舌的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)門(mén)鎖的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。具體智能門(mén)鎖硬件組成如表1所示。

表1 智能門(mén)鎖硬件組成

2.1 處理器模塊

智能門(mén)鎖的控制核心采用STM 32F103C8T6單片機(jī)，該單片機(jī)是基于Cortex-M3內(nèi)核的ARM系列的32位處理器。該處理器性能優(yōu)秀，工作主頻高達(dá)72 MHz，具有20 kB的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、 64 kB的程序存儲(chǔ)器和4個(gè)定時(shí)器，完全滿(mǎn)足性能上的要求，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。 通過(guò)Keil軟件及下載器組合， 提供了在線編譯、 調(diào)試、 下載、 仿真等多項(xiàng)功能。

2.2 GPRS模塊

智能門(mén)鎖的數(shù)據(jù)傳輸模塊采用SIM 900A[6]模塊，該GPRS模塊的尺寸為24 mm×24 mm×3 mm(長(zhǎng)度×寬度×厚度)， 是一款雙頻功能模塊，支持全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、 GPRS雙頻模式，工作頻段分別為900、 1 800 MHz，待機(jī)功耗低，待機(jī)模式下電流低于18 mA，睡眠模式下電流僅為2 mA，可以低功耗地實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、短信、數(shù)據(jù)的傳輸。模塊內(nèi)嵌有傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)，支持用戶(hù)數(shù)據(jù)協(xié)議(UDP)和TCP通信，工作電壓為3.3～5 V，瞬間電流最高為2 A，可以直連單片機(jī)，支持AT指令集，通過(guò)AT指令設(shè)置SIM 900A工作模式與遠(yuǎn)程服務(wù)端的連接及通信。由于門(mén)鎖終端必須與服務(wù)端保持連接，因此模塊采用TCP通信方式進(jìn)行穩(wěn)定、 可靠的連接。

2.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊

步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模塊采用L298N作為驅(qū)動(dòng)芯片，模塊驅(qū)動(dòng)電壓為5～35 V，由于所需工作電壓較大，因此需要通過(guò)電源升壓模塊XL6019調(diào)節(jié)輸出電壓。驅(qū)動(dòng)模塊的工作模式為雙H橋驅(qū)動(dòng)，可以驅(qū)動(dòng)1臺(tái)兩相步進(jìn)電機(jī)或四相步進(jìn)電機(jī)工作，通過(guò)OUT1—OUT4 4個(gè)引腳輸出脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖或關(guān)鎖的動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)模塊的原理如圖2所示。

步進(jìn)電機(jī)選取3D打印機(jī)中使用的42型步進(jìn)電機(jī)，該型步進(jìn)電機(jī)為兩相四線步進(jìn)電機(jī)，步距角為1.8°，工作模式為兩相四拍模式，電機(jī)繞組正轉(zhuǎn)的通電順序依次為A、 B、 C、 D，數(shù)學(xué)模型如表2所示。

2.4 智能門(mén)鎖機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

雖然智能門(mén)鎖實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制功能；但是電子設(shè)備無(wú)法避免出現(xiàn)故障，且有斷電的可能性，因此智能門(mén)鎖也必須保留原始機(jī)械鎖的結(jié)構(gòu)，當(dāng)出現(xiàn)意外情況時(shí)，可通過(guò)備用鑰匙進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)鎖。圖3所示為智能門(mén)鎖的機(jī)械結(jié)構(gòu)， 包括： 活動(dòng)鎖舌， 外接把手可以自由開(kāi)啟；步進(jìn)電機(jī)與反鎖鎖舌控制單元，鎖舌與滑動(dòng)導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌與齒輪相嚙合，作為實(shí)現(xiàn)控制的關(guān)鍵部分；電源模塊，給硬件模塊提供電源，電源部分采用充電鋰電池組與外部電源進(jìn)行供電，在未斷電的情況下由外部電源進(jìn)行供電，在斷電情況下可由電池組進(jìn)行供電，保證正常工作；預(yù)留鎖芯孔，保證門(mén)鎖在緊急情況下可以使用備用鑰匙進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)鎖。圖4為整體結(jié)構(gòu)裝配圖。

圖2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊原理圖

表2 步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)數(shù)學(xué)模型

圖3 智能門(mén)鎖的機(jī)械結(jié)構(gòu)

3 Android手機(jī)客戶(hù)端軟件設(shè)計(jì)

Android手機(jī)客戶(hù)端軟件是基于Android平臺(tái)[6]使用Java語(yǔ)言編寫(xiě)的[7]， 開(kāi)發(fā)環(huán)境采用谷歌官方推出的Android Studio 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境編寫(xiě)程序，Android Studio提供了軟件的編寫(xiě)、調(diào)試、代碼重構(gòu)、模擬器仿真等強(qiáng)大的功能，尤其是模擬器的仿真與真機(jī)的效果幾乎一樣。軟件的總體設(shè)計(jì)風(fēng)格采用谷歌官方推薦的卡片式材料設(shè)計(jì)(Material Design)語(yǔ)言，界面設(shè)計(jì)友好，簡(jiǎn)單易懂。客戶(hù)端軟件的主要功能如表3所示。

圖4 智能門(mén)鎖的整體結(jié)構(gòu)裝配圖

表3 客戶(hù)端主要功能模塊

3.1 客戶(hù)端數(shù)據(jù)加密

作為一款智能門(mén)鎖控制應(yīng)用， 安全性無(wú)疑是非常重要的， 關(guān)系到整個(gè)教室的財(cái)物是否得到安全保障， 因此對(duì)于密碼的保存、 數(shù)據(jù)傳輸以及登陸驗(yàn)證都必須經(jīng)過(guò)加密處理。 為了確保管理員密碼以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕?該應(yīng)用采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES)算法[8]進(jìn)行加密。 該算法是一種對(duì)稱(chēng)性加密算法， 要求加密密鑰與解密密鑰必須相同。設(shè)AES的加密函數(shù)為E， 則C=E(K,P)， 其中K為密鑰，P為明文，C為輸出的密文。 同樣地， 解密過(guò)程就是加密過(guò)程的逆運(yùn)算， 數(shù)學(xué)模型如下： 設(shè)AES解密函數(shù)為D，P=D(K,C)，由接收方對(duì)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密， 通過(guò)相同的密鑰將密文還原為真實(shí)的明文， AES加密流程如圖5所示。

AES—高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)。圖5 高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)加密流程

3.2 主功能控制界面

軟件的主功能界面布局采用抽屜布局(DrawerLayout)組件。該組件除主視圖外還自帶一個(gè)側(cè)滑的菜單視圖(效果圖如圖6、 7所示)，點(diǎn)擊右上角圖片或者從左側(cè)拖動(dòng)就可以打開(kāi)該側(cè)滑視圖。主視圖為控制區(qū)，通過(guò)選擇所屬的區(qū)域，選擇教學(xué)樓以及樓層，顯示出對(duì)應(yīng)樓層的所有教室。該視圖是一個(gè)碎片(Fragment)視圖，選擇不同的區(qū)域、教學(xué)樓、樓層會(huì)動(dòng)態(tài)地更換為對(duì)應(yīng)的Fragment視圖，人機(jī)交互友好。在Fragment視圖中，滑動(dòng)SwichCompat開(kāi)關(guān)(SwichCompat為Android平臺(tái)中的一個(gè)組件，起一個(gè)開(kāi)關(guān)的作用)，通過(guò)設(shè)置SwichCompact開(kāi)關(guān)監(jiān)聽(tīng)事件，實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)應(yīng)教室門(mén)鎖進(jìn)行開(kāi)鎖或關(guān)鎖動(dòng)作。

側(cè)滑菜單視圖是DrawerLayout組件的一大特色，該菜單視圖設(shè)計(jì)為個(gè)人中心界面，界面如圖7所示，其中包含了修改登錄密碼、查詢(xún)開(kāi)鎖記錄、最新通知、設(shè)置4個(gè)子菜單項(xiàng)，點(diǎn)擊不同的子菜單項(xiàng)進(jìn)入相應(yīng)的視圖中。

圖6 控制功能區(qū)圖7 側(cè)滑菜單視圖

3.3 歷史記錄查詢(xún)

為了方便教學(xué)樓的管理，當(dāng)發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，管理員可以對(duì)歷史操作記錄進(jìn)行查詢(xún)，客戶(hù)端設(shè)置了門(mén)鎖歷史記錄查詢(xún)功能。該歷史記錄保存于智能手機(jī)中自帶的SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)SwichCompat產(chǎn)生動(dòng)作后，服務(wù)端返回的數(shù)據(jù)包中動(dòng)作標(biāo)志值為1時(shí)，標(biāo)志開(kāi)關(guān)動(dòng)作成功，自動(dòng)生成歷史記錄，保存于數(shù)據(jù)庫(kù)中。由于Android原生數(shù)據(jù)庫(kù)操作接口(API)較為麻煩，需要編寫(xiě)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)化查詢(xún)(SQL)語(yǔ)句，這對(duì)于普通的開(kāi)發(fā)人員固然不太友好，并且原生API性能較低，因此本軟件采用GreenDao數(shù)據(jù)庫(kù)框架。GreenDao是由Square公司開(kāi)源的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)框架，基于對(duì)象關(guān)系映射(ORM)原理，將Java對(duì)象映射到SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行保存，并且GreenDao對(duì)SQL語(yǔ)句進(jìn)行了封裝，不需要編寫(xiě)復(fù)雜的SQL語(yǔ)句即可完成增、刪、改、查等操作，且該框架支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)加密，安全性高。

歷史記錄界面僅提供最近1周的歷史記錄，如果需要查詢(xún)更早之前的記錄，則點(diǎn)擊自定義查詢(xún)按鍵選擇查詢(xún)的日期，GreenDao則查詢(xún)自定義日期的歷史記錄，將結(jié)果顯示給管理員。

4 遠(yuǎn)程服務(wù)端設(shè)計(jì)

4.1 服務(wù)端總體設(shè)計(jì)

該遠(yuǎn)程服務(wù)端是基于JavaEE平臺(tái)所開(kāi)發(fā)的一個(gè)Web應(yīng)用服務(wù)端[8]，服務(wù)端運(yùn)行于Tomcat服務(wù)器上，遠(yuǎn)程服務(wù)端通過(guò)服務(wù)連接器(Servlet)響應(yīng)客戶(hù)端的請(qǐng)求。Servlet是基于超文本傳輸協(xié)議(HTTP)運(yùn)行于服務(wù)端的程序。當(dāng)客戶(hù)端產(chǎn)生一個(gè)請(qǐng)求時(shí)，向服務(wù)端請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的Servlet來(lái)處理該請(qǐng)求，并返回請(qǐng)求結(jié)果，服務(wù)端通過(guò)操作MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)存取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程服務(wù)端的設(shè)計(jì)框架如圖8所示。

圖8 遠(yuǎn)程服務(wù)端框架

服務(wù)端通過(guò)建立套接字(Socket)連接[10]與智能門(mén)鎖終端進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為了保證該連接不被斷開(kāi)，智能門(mén)鎖終端需要間隔固定時(shí)間向服務(wù)端發(fā)送心跳包[9]，當(dāng)智能門(mén)鎖終端監(jiān)測(cè)到服務(wù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的指令時(shí)，通過(guò)串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)解析指令并執(zhí)行相應(yīng)程序，執(zhí)行完后向服務(wù)端返回?cái)?shù)據(jù)。

4.2 心跳包機(jī)制

門(mén)鎖終端為了維持與服務(wù)端的連接通信，需要每隔固定的時(shí)間向服務(wù)端發(fā)送心跳幀數(shù)據(jù)，使得服務(wù)端可以判斷該終端為存活狀態(tài)，并且保證了終端IP地址不會(huì)產(chǎn)生變化。這是由于物聯(lián)網(wǎng)卡的IP地址是由運(yùn)營(yíng)商動(dòng)態(tài)分配，因此，如果在一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有產(chǎn)生數(shù)據(jù)通信，將會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(network address translation，NAT)超時(shí)而被淘汰， IP地址將被收回，造成連接斷開(kāi)。當(dāng)重新連接后，由于IP地址發(fā)生變化，不利于服務(wù)端與終端連接的穩(wěn)定性，因此需在終端與服務(wù)端之間建立心跳包機(jī)制，圖9所示為心跳包機(jī)制示意圖。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，終端在1 d正常運(yùn)行的情況下所產(chǎn)生的流量?jī)H為1 MB左右，流量費(fèi)用十分經(jīng)濟(jì)。

t1、t2、t3—服務(wù)端接收到客戶(hù)端心跳包時(shí)間。圖9 心跳包機(jī)制

4.3 異常處理機(jī)制

由于門(mén)鎖終端與服務(wù)端必須保持穩(wěn)定連接， 門(mén)鎖終端才能正常接收指令，而在實(shí)際環(huán)境中，卻無(wú)法避免一些特殊情況或不可抗性因素導(dǎo)致連接斷開(kāi)，例如程序跑飛、網(wǎng)絡(luò)中斷、服務(wù)端異常等情況，因此控制系統(tǒng)中需要有相應(yīng)的異常機(jī)制對(duì)這類(lèi)異常情況進(jìn)行處理。上述所有情況的發(fā)生都將導(dǎo)致門(mén)鎖終端與服務(wù)端連接斷開(kāi)，此時(shí)管理員在手機(jī)客戶(hù)端的操作將返回失敗結(jié)果。該異常機(jī)制的處理將分為以下3個(gè)步驟：

1)首先，連接斷開(kāi)之后，服務(wù)端將無(wú)法接收到終端發(fā)送的心跳包。在服務(wù)端程序中設(shè)置當(dāng)連續(xù)3個(gè)周期內(nèi)沒(méi)有收到終端發(fā)送的心跳包，此時(shí)服務(wù)端將判斷連接已經(jīng)斷開(kāi)，并將智能門(mén)鎖終端數(shù)據(jù)表中對(duì)應(yīng)終端連接狀態(tài)值修改為0，表示此時(shí)該終端狀態(tài)為斷開(kāi)狀態(tài)，該值為1時(shí)表示為正常連接狀態(tài)。

2)管理員在手機(jī)客戶(hù)端進(jìn)行頁(yè)面刷新時(shí)發(fā)送HTTP請(qǐng)求，服務(wù)端將返回門(mén)鎖終端狀態(tài)值，對(duì)于異常終端，其狀態(tài)值為0，客戶(hù)端將會(huì)對(duì)異常終端進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)紅狀態(tài)顯示，并且設(shè)置開(kāi)關(guān)為不可點(diǎn)擊狀態(tài)，此時(shí)無(wú)法對(duì)該終端進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作。

3)終端沒(méi)有收到服務(wù)端的心跳反饋時(shí)，終端程序中表示獲取服務(wù)端心跳反饋的布爾變量值為假，將進(jìn)入重連服務(wù)端的一個(gè)循環(huán)，直到該值變?yōu)檎?。如果是由于STM 32模塊程序跑飛導(dǎo)致，則會(huì)由看門(mén)狗電路實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊重啟，重新與服務(wù)端進(jìn)行連接。

經(jīng)過(guò)以上3個(gè)步驟，門(mén)鎖終端與服務(wù)端重新建立連接，服務(wù)端獲取終端的IP地址和端口號(hào)將存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，并將終端數(shù)據(jù)表中對(duì)應(yīng)終端的連接狀態(tài)值改為1。

5 系統(tǒng)測(cè)試

5.1 正常運(yùn)行測(cè)試

將智能門(mén)鎖遠(yuǎn)程服務(wù)端部署于云服務(wù)器上， 手機(jī)運(yùn)行客戶(hù)端， 登錄數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)定的管理員賬號(hào)密碼， 登錄成功后進(jìn)入主界面， 選擇事先設(shè)定的樣機(jī)所屬區(qū)域， 滑動(dòng)開(kāi)關(guān)， 步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)， 實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖動(dòng)作。 將SwichCompat滑動(dòng)至另一側(cè)，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鎖動(dòng)作。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)完成需要0.3 s左右時(shí)間，客戶(hù)端發(fā)出指令至終端完成指令時(shí)間差為1.2 s左右。由于終端模塊為GPRS模塊，理論傳輸速率僅為56～114 kb/s，因此在進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作之后必須設(shè)定一定延時(shí)間隔，防止再次操作，才能保證智能門(mén)鎖正常工作。

5.2 異常運(yùn)行測(cè)試

由于智能門(mén)鎖在某些因素影響下會(huì)出現(xiàn)與服務(wù)端連接斷開(kāi)的情況，造成開(kāi)、關(guān)鎖服務(wù)失敗。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析歸納出導(dǎo)致與服務(wù)端斷開(kāi)連接3個(gè)主要因素，分別為電源中斷、網(wǎng)絡(luò)異常和模塊工作異常的情況。本文中對(duì)智能門(mén)鎖由以上3種因素導(dǎo)致的異常情況產(chǎn)生進(jìn)行了異常運(yùn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)異常處理機(jī)制的穩(wěn)定性。

對(duì)以上3種情況分別進(jìn)行30次實(shí)驗(yàn)測(cè)試，統(tǒng)計(jì)出了3種情況下終端與服務(wù)端重新進(jìn)行連接平均所需時(shí)間。利用電源的開(kāi)和關(guān)模擬電源中斷的情況，屏蔽網(wǎng)絡(luò)信號(hào)模擬網(wǎng)絡(luò)異常的情況以及設(shè)置看門(mén)狗重啟模塊來(lái)模擬模塊工作異常的情況，實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖10所示。

圖10 異常運(yùn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)下終端重連時(shí)間

通過(guò)對(duì)軟件及硬件功能測(cè)試，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)門(mén)鎖的正常操作，并且模擬了終端出現(xiàn)異常情況導(dǎo)致終端與服務(wù)器斷開(kāi)連接，實(shí)驗(yàn)測(cè)試終端異常處理機(jī)制，可自動(dòng)恢復(fù)與服務(wù)端的連接，除此之外，管理員通過(guò)手機(jī)客戶(hù)端可以定位工作異常的終端，進(jìn)行上報(bào)維護(hù)。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)智能門(mén)鎖分別進(jìn)行了正常運(yùn)行與異常運(yùn)行測(cè)試，測(cè)試情況表現(xiàn)良好，軟件整體的功能性基本滿(mǎn)足管理人員的要求，實(shí)現(xiàn)方便管理。

6 結(jié)論

本文中設(shè)計(jì)的智能門(mén)鎖控制系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)與Android平臺(tái)，利用物聯(lián)網(wǎng)模塊通信，通過(guò)手機(jī)客戶(hù)端實(shí)現(xiàn)教學(xué)樓門(mén)鎖的遠(yuǎn)程管理，保障了教室財(cái)物的安全，減小了管理員的工作強(qiáng)度。對(duì)客戶(hù)端的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行了加密處理，保證了客戶(hù)端使用的安全性。本設(shè)計(jì)完成了硬件部分的設(shè)計(jì)、客戶(hù)端軟件及服務(wù)端程序的編寫(xiě)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期功能要求。該系統(tǒng)成本低廉，運(yùn)行可靠穩(wěn)定，適合于教學(xué)樓的遠(yuǎn)程管理。