智能鞋柜及其客户端与服务器的连接与数据传递

李慧云 查长礼 明祥宇 蒋云超

摘 要：本团队设计的产品是一款集手机智能管家、自动感应、传感技术等多学科技术为一体的智能化多功能创意鞋柜。与传统鞋柜相比较，该产品具有手机智能管家、自动感应、自动烘干、杀菌、除臭、除尘、通风等功能，且采用模块化创新设计，即用户可根据实际需求选配自动鞋套模块、自动鞋刷模块、可拆卸模块等个性化模块。积极响应国家的号召，努力发展智能行业，利用现代机械优化设计理论和数值分析技术相结合，深度研究了客户端与服务端的通信。

关键词：手机智能管家;多功能;客户端;服务端

伴随着现代科技的高速发展，人民生活素质有了很大的改善，人们对智能家居的追求也开始变得严格起来，更倾向于用手机远程操控家里的家居。针对现如今社会上的这种情况，我们团队运用了以PLC为核心处理器的智能家居远程操控信息系统，把手机智能管家与智能鞋柜结合在一起，用户可通过该手机智能管家随时随地对鞋柜里的鞋子进行除尘、通风、杀菌等一系列的操作。此篇文章中，对该管家式智联多功能鞋柜的客户端与服务端进行了较深入的探究。

一、智能鞋柜概述

（一）实现鞋柜辅助功能

与传统的智能鞋柜相比，该鞋柜的用户可通过智能鞋柜的客户端手机智能管家的操作界面进入烘干、杀菌、通风、一键等界面，可随时随地对鞋柜里的鞋子进行烘干、杀菌、通风、一键（一键启动模块可同时启动烘干、杀菌模块工作）等一系列功能的控制。通过点击手机管家界面上相应的图标，将信号传至给下位机——PLC，由PLC控制相对应的模块进行工作。其定时设置默认40min，用户也可自定义烘干、杀菌、除尘等功能的时间，而通过客户端可以随时随地掌握鞋柜内的温度，鞋柜内部温度最低为26℃，较高于环境温度。智能鞋柜内部空间的温度呈现温度梯度。下面是各功能的简单介绍：

（1）杀菌模块：对鞋柜内的鞋子进行杀菌。采用紫外线灯材料，紫外线灯全方位照射鞋子，可杀死99.99%的细菌，进而达到杀菌消毒的效果。

（2）烘干模块：烘干模块材料选用PTC烘干器，保证烘干过程可以在安全可靠的形式下运行，用户可根据自身需求在外部触摸屏和手机智能管家上设定烘干运行时间，并且在鞋柜内部增设温度传感器，可在手机智能管家上显示当前鞋柜内部温度，即用户可随时随地掌握鞋柜内部温度。

（3）通风模块：烘干模块停止运行后，PLC控制通风模块启动，将鞋柜内部少量残余湿气传至带有氧化钙除湿的通风口进行除湿，并及时送入新鲜气体，鞋柜内部增设活性炭除臭机构和滤网除尘机构，随时随地将鞋柜内部异味气体和灰尘除去，达到净化空气效果，进而改善鞋柜内部环境。

（4）一键模块：一键启动模块可同时启动烘干、杀菌模块的工作，这样，不仅可以很好地提高对鞋子处理的效率，而且节约了用户的时间。

（二）实现对鞋子的信息管理

用户点击客户端手机界面中的管理中心的图标，页面跳转后，可选择“添加、查询、统计”三个按键，默认为“添加”界面，添加界面可供用户上传购买的鞋子的款式、颜色、金额以及购买日期，对鞋子进行分类管理;信息库管理查询界面的搜索设置默认为鞋子的款式、颜色、日期，可供用户查看已上传的购买鞋子的信息;统计界面可供用户查看在每月、每年购买鞋子款式和金额所占的比例（以饼图的形式展示给客户），可以帮助用户对鞋子进行管理，查看购买鞋子支出所占的比例，进而减少不必要的消费。

（三）帮助中心

设置：点击手机APP界面中的设置图标，会出现帮助中心的图标，帮助中心的作用就是负责帮助客户进一步了解该智能鞋柜的客户端，帮助中心所弹出的文字：

①烘干：将鞋子湿气祛除，达到将鞋子干燥的效果，系统定时默认为40min，当按下界面的定时键，弹出设定界面，用户可自行定义烘干工作时间。

②杀菌：除去鞋子和鞋柜内的细菌，系统定时默认为40min，用户可自行定义杀菌工作时间。

③一键：一键模块启动可同时将烘干、杀菌模块启动，系统定时默认为40min，用户可自行定义一键中烘干和杀菌的工作时间。

④通风：改善鞋柜内部空气质量，及时送入新鲜空气，用户可自行定义通风工作时间。

⑤管理中心：上传购买鞋子的信息，用户可通过客户端随时随地去查看购买鞋子的信息，进行管理。

二、客户端与服务端的通信

手机可以通过移动通信方式去访问存储家用电器信息的服务器，通过鞋柜客户端即智能手机管家向服务器发送命令，服务器向家用终端发送命令，根据发出的命令控制与其相应的电器。鞋柜通过连接无线模式连入家庭终端，家庭终端是在服务器和鞋柜之间进行连接中非常重要的角色，它起拥有接收与转发的功能，接收是指它接收到一个所来自服务器的指令，将指令转化为信息系统中可识别的无线制式以实现内部控制。该鞋柜的手机智能管家即为客户端，为鞋柜客户提供控制鞋柜内部操作的服务程序，而服务器的作用则是向客户端供应它所需要的资源，客户端用于向用户展示处理后的结果，服务端用于数据的逻辑处理。并且客户端的程序一般不需要编写，只需对服务器端程序进行编写。想要理解客户端与服务端之间的通信，首先我们需要对系统调用和应用编程接口[1]進行了解。

（一）系统调用

首先我们学习系统调用，系统调用就是一组操作系统所提供的一种接口，这种接口可以为用户态运行的进程与硬件设施设备发展之间进行信息交互。所以系统调用就是用户进程能够进入内核的接口层，它本身并非内核函数（内涵函数就是在内核中实现的、需要满足内核编程这一条件的函数），但它是由内核函数实现的，进入内核后，不同的系统调用会找到相应的内核函数，这些内核函数被称为系统调用的“服务例程”。简单来说系统调用类似于函数调用，不过所调用的东西是系统函数。鞋柜客户进行系统调用时刻，会传递一个系统调用信号给到内核，而系统调用处理程序收到这个信号后，会根据这个信号在系统调用列表（在这个系统调用表中，每个系统调用都会有自己唯一的一个编号）中找到相对应的内涵函数对其进行调用。