系列文章目录

第一章ESP8266的java软件仿真测试
第二章ESP8266硬件与软件测试
第三章ESP8266客户端与Java后台服务器联调
第四章ESP8266客户端与JavaWeb服务器联调
第五章ESP8266客户端与JavaWeb服务器网页联调
第六章ESP8266客户端与JavaWeb服务器网页实现数据的自动上传和下传联调
第七章ESP8266与JavaWeb服务器组成初级物联网自动监控系统
第八章ESP8266、STM32、Android和JavaWeb服务器组成中级物联网自动监控系统

文章目录

系列文章目录
前言
一、中级物联网自动监控系统是什么？
二、系统软硬件设计
- 1.升级设计说明
- 2.手机App客户端设计
- 3.系统逻辑设计
- 4.仿真与调试
总结

前言

daodanjishui物联网核心原创技术之物联网系统的设计与实现

一、中级物联网自动监控系统是什么？

在上一期项目：《ESP8266自动上传DHT11数据给javaweb服务器的温湿度监控系统的设计与实现》的功能基础上，这次设计升级了功能，加入了移动互联网技术中的安卓编程设计，实现了手机app自动和手动查询单片机局域网无线采集的数据，并且可以在手机显示数据超标的报警弹窗。
在这一期项目的特色是：（1）保持第七章项目功能的基础上添加了手机app远程查询stm32单片机采集、使用ESP8266无线上传的dht11温湿度参数。（2）在上一期的项目的基础上更改了服务器源码，让服务器支持手机app的查询请求，起到承上启下作用。(3)手机app编程使用eclipse开发环境使用传统的java语言开发的app，代码精简，功能强大，界面清爽，最适合新手学习和提高。（4）赠送详细的入门教程4个，解析了代码的设计机制和编程思路，还有项目提升的提示。

项目全部运行的截图如下（看出服务器主页和手机app同时报警）：

从上图可以看出汇集了：客户端STM32和ESP8266单片机和DHT11传感器、手机客户端、浏览器客户端和JavaWeb服务器组成了中级物联网自动监控系统。该系统运行流畅，具有稳定性和扩展性。延续了前几章内容，但是又在前几章内容和功能的基础上逐步深入构成了升级版的物联网监控系统。

先看看daodanjishui亲自拍摄的优酷视频，视频地址：
https://v.youku.com/v_show/id_XNDgyMjA2MTA4MA==.html

直接看视频

ESP8266、stm32、DHT11、Android、Javaweb和Html温湿度监控系统的设计

二、系统软硬件设计

1.升级设计说明

整个系统相对于第七章的系统，变化和升级的地方就是加入了手机客户端App的开发，同时也修改的原来服务器的代码，因为服务器要同时响应手机客户端、浏览器客户端和单片机客户端。

服务器修改的代码适配手机（示例）：

if(name.equals("app")){response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");//设置响应内容和编码方式System.out.println("进入有参数的getMessages方法，user="+name);                                            String msg="";             PrintWriter out;try {out = response.getWriter();//获取输出流对象if(application.getAttribute("message")==null){//msg="no data";msg="0298800112966000129760001297600002976000"+"gateway_offline";//模拟不是开关而是传感器数据变化}else{msg=(String) application.getAttribute("message");//已经存有值了，再存进去if(msg.indexOf("Humidity")>=0){//成功抓取到温湿度数据的话就解析数据Humidity=msg.substring(msg.indexOf("Humidity")+9,msg.indexOf("RH"));Temperature=msg.substring(msg.indexOf("Temperature")+12,msg.indexOf("'C"));int humidity=Math.round(Float.parseFloat(Humidity));int temperature= Math.round(Float.parseFloat(Temperature));if(humidity<10)Humidity="0"+humidity;else Humidity=""+humidity;if(temperature<10)Temperature="0"+temperature;   else Temperature=""+temperature;msg="1"+Temperature+Humidity+"000"+"12976000129760001297600012976000"+"gateway_online";}else msg="0298800112966000129760001297600002976000"+"gateway_offline";//清除记录}System.out.println("msg="+msg); out.println(msg);//返回信息msg="0298800112966000129760001297600002976000"+"gateway_online";//清除记录application.setAttribute("message","");//清除application//out.print(name+" "+msg+"----"+new SimpleDateFormat("yyy.MM.dd HH:mm:ss").format(new Date())+"\n");//输出最新的信息给单片机out.close();//关闭输出流} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}       }

在上面的代码可以看到收到的get请求的参数中存在“app”字符串的时候就进入手机客户端处理的逻辑。服务器会给手机客户端返回数据显示在手机app的界面上。

2.手机App客户端设计

（1）先写两个按钮点击事件

一个是手动查询数据，一个是自动查询数据，

// [1]点击按钮 进行post方式提交数据public void click2(View v) {if(flag==false)flag=true;else flag=false;if(flag){textView2.setText("触发了自动查询");              handler.postDelayed(runnable, 0);//运行一次 runnable}else{textView2.setText("关闭了自动查询");handler.removeCallbacks(runnable);}}

自动查询的代码使用了handler.postDelayed(runnable, 0)来定时发送post请求服务器获取温湿度数据。那么这个runnable是怎么写的呢？

Runnable runnable = new Runnable() {     public void run() {//开了第一个线程showToast("运行一次 自动查询");//下面放入发送get请求的逻辑new Thread(){@SuppressLint("SimpleDateFormat")public void run() {try {String ip = et_username.getText().toString().trim();String port = et_password.getText().toString().trim();//[2.1]定义get方式要提交的路径    小细节 如果提交中文要对name 和 pwd 进行一个urlencode 编码String path = "http://"+URLEncoder.encode(ip, "utf-8")+":"+URLEncoder.encode(port, "utf-8")+"/test_TCP/ChatServlet?action=getMessages"+"&signname=app"+"&nocache="+new Date().getTime()+"&speak=getdata";这个地址用户点击触发查询//[3]获取httpclient实例DefaultHttpClient client = new DefaultHttpClient();//[3.1]准备get请求 定义 一个httpget实现HttpGet get = new HttpGet(path);//[3.2]执行一个get请求HttpResponse response = client.execute(get);//[4]获取服务器返回的状态码int code = response.getStatusLine().getStatusCode();if (code == 200) {//[5]获取服务器返回的数据   以流的形式返回InputStream inputStream = response.getEntity().getContent();//[6]把流转换成字符串String content = StreamTools.readStream(inputStream);   //[7]展示结果showToast(content);if (content.length()<8){//返回的信息长度不合适，直接去掉return;}else{String dt = content.substring( 0, 8);//截取8位有效信息长度出来//1366910113769010138691001396910003167101String status=dt.substring( 0, 1 );//获取终端状态String Temperature=dt.substring( 1, 3 );//获取 温度String Humidity=dt.substring( 3, 5 );//获取湿度if(status.equals("1")){//只有在线的时候才判断是否报警status="在线";int humidity=Math.round(Float.parseFloat(Humidity));int temperature= Math.round(Float.parseFloat(Temperature));if(humidity>80||temperature>35){//这里我写死了报警阈值了//给对话框添加内容builder.setMessage("环境参数现在超标了:"+"Temperature="+temperature+" Humidity="+humidity+" "+new SimpleDateFormat("yyy.MM.dd HH:mm:ss").format(new Date()));  runOnUiThread(new Runnable() {                                 @Overridepublic void run() {                                                    //该方法一定是执行主线程builder.show();//弹出报警对话框}});}}elsestatus="离线";textView1.setText("设备状态:"+status+" 温度:"+Temperature+" 湿度:"+Humidity+" "+new SimpleDateFormat("yyy.MM.dd HH:mm:ss").format(new Date()));// textView2.setText("触发了手动查询");}                                                //textView1.setText(content);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}};}.start();//get请求逻辑结束handler.postDelayed(this, 8000);//8秒又重新执行Runnable对象}};

这个代码看起来执行一次，其实是错觉，因为有一句话：handler.postDelayed(this, 8000);//8秒又重新执行Runnable对象
所以只要你触发了自动查询，那么手机app就会定时给服务器发送get请求获取环境参数。
（2）app如何显示数据呢？使用到toast组件。

//封装toast方法  该toast方法执行在主线程public void showToast(final String content){runOnUiThread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {//该方法一定是执行主线程Toast.makeText(getApplicationContext(), content, 1).show();   //builder.show();}});}

如果不这样写，肯定不能将后台的数据显示在主界面上的。

3.系统逻辑设计

（1）单片机客户端发送数据给服务器。
（2）服务器存入数据。
（3）手机客户端发送查询请求给服务器。
（4）服务器返回数据给手机App
（5）手机App接收到数据，判断是否报警

注意：手机接收数据和报警弹窗的逻辑设计还是很精妙的，感兴趣的读者可以下载源码看看。系统经过长时间测试和验证，人品担保能正常运行。

4.仿真与调试

（1）先运行Eclipse编写的javaee服务器，并设置报警值

（2）打开app，输入服务器的IP地址和端口号

（3）在app里面点击“手动查询数据” ，这个时候发现温度变化了

（4）点击app“自动查询数据”，看到toast组件输出调试信息

（5）安卓源码截图

总结

在前几个远程无线环境参数采集的小项目中，这次项目最大的尝试是加入了手机app查询，那么这次手机app的编写绝对是手工一步一步编写和调试的，绝对是正统java开发的app，不是用什么易语言，html5语言等等简易语言开发的app。可拓展的空间极高，但是代码编写一点都不拖泥带水，安卓编程利用定时器实现自动查询功能，在自动查询功能里面又加入了自动检测报警功能，只有两个源码文件移植到Android studio也非常方便。最终实现了在网页和手机端同时监控数据的效果，在物联网系统设计中脱颖而出，对于小型物联网设计到这里算是告一段落了。在下一个章中，将加入WebSocket技术让服务器控制单片机点灯和手机端控制单片机点灯，敬请期待。

最后附上代码传送链接：https://www.cirmall.com/circuit/19087/
直接跳转到下载处

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