• 日期: 2026-01-30
  • 标签: 常规

智能家居设备状态监测与建议系统：基于C++和SQLite的服务器端实现

本代码实现了一个简单的智能家居设备状态监测与建议系统服务器端，使用C++语言编写，并利用SQLite数据库存储设备状态信息。

代码概述

该服务器端代码包含以下主要功能：

  1. 网络监听和连接： 服务器监听指定端口，接收来自客户端的连接请求。
  2. 数据接收和解析： 服务器接收客户端发送的用户ID，并解析数据。
  3. 数据库查询： 服务器根据用户ID查询SQLite数据库，获取设备状态信息。
  4. 建议生成： 服务器根据设备状态信息，生成相应的建议。
  5. 数据发送： 服务器将生成的建议发送回客户端。

代码示例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/select.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sqlite3.h>
#include <netinet/in.h>

#define MAX_BUFFER_SIZE 1024

typedef struct {
    int uid;
    char device_name[20];
    char device_state[20];
    char value[20];
    char mode[20];
} Status;

typedef struct {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in client_addr;
    socklen_t client_addr_len;
    sqlite3 *db;
} ServerContext;

void handleClientRequest(ServerContext *context) {
    char buffer[MAX_BUFFER_SIZE];
    int userid;

    // 接收客户端发送的userid
    ssize_t recvSize = recv(context->sockfd, &userid, sizeof(int), 0);

    if (recvSize == -1) {
        perror('userid接受失败\nrecv');
        return;
    } else if (recvSize == 0) {
        perror('客户端已关闭连接');
        return;
    } else if (recvSize != sizeof(int)) {
        perror('接收到的字节数不正确');
        return;
    }
    userid = ntohl(userid); // 将网络字节序转换为主机字节序
    printf('客户端已连接\n');
    printf('userid:%d\n', userid);
    // 查询数据库获取设备状态信息
    char sql[100];
    snprintf(sql, sizeof(sql), 'SELECT * FROM Status WHERE uid = %d', userid);
    sqlite3_stmt *stmt = NULL;
    int rc = sqlite3_prepare_v2(context->db, sql, -1, &stmt, NULL);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        fprintf(stderr, '无法执行的语句: %s\n', sqlite3_errmsg(context->db));
        return;
    }

    Status status;
    memset(&status, 0, sizeof(Status)); // 清空status结构体
    while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW) {
        status.uid = sqlite3_column_int(stmt, 1);

        const unsigned char *device_name = sqlite3_column_text(stmt, 2);
        if (device_name != NULL) {
            strncpy(status.device_name, device_name, sizeof(status.device_name)-1);
            status.device_name[sizeof(status.device_name)-1] = '\0';
        }

        const unsigned char *device_state = sqlite3_column_text(stmt, 3);
        if (device_state != NULL) {
            strncpy(status.device_state, device_state, sizeof(status.device_state)-1);
            status.device_state[sizeof(status.device_state)-1] = '\0';
        }

        const unsigned char *value = sqlite3_column_text(stmt, 4);
        if (value != NULL) {
            strncpy(status.value, value, sizeof(status.value)-1);
            status.value[sizeof(status.value)-1] = '\0';
        }

        const unsigned char *mode = sqlite3_column_text(stmt, 5);
        if (mode != NULL) {
            strncpy(status.mode, mode, sizeof(status.mode)-1);
            status.mode[sizeof(status.mode)-1] = '\0';
        }
    }
    sqlite3_finalize(stmt); // 释放查询结果集

    if (strlen(status.device_name) == 0) {
        perror('接收设备状态信息失败');
        return;
    }

    // 分析设备状态并生成建议
    char suggestion[MAX_BUFFER_SIZE];
    if (strcmp(status.device_name, '空调') == 0) {
        int temperature = atoi(status.value);
        if (temperature < 24) {
            snprintf(suggestion, sizeof(suggestion), '空调温度过低，建议提高温度至26℃');
        } else {
            snprintf(suggestion, sizeof(suggestion), '空调温度正常');
        }
    } else if (strcmp(status.device_name, '加湿器') == 0) {
        int humidity = atoi(status.value);
        if (humidity < 40 || humidity > 70) {
            snprintf(suggestion, sizeof(suggestion), '加湿器湿度过高或过低，建议调整加湿器湿度');
        } else {
            snprintf(suggestion, sizeof(suggestion), '加湿器湿度正常');
        }
    } else {
        snprintf(suggestion, sizeof(suggestion), '设备状态未知');
    }

    // 向客户端发送建议
    ssize_t sendSize = send(context->sockfd, suggestion, strlen(suggestion), 0);
    if (sendSize == -1) {
        perror('发送失败\nsend');
        return;
    }
    else{
        printf('发送成功!');
    }
    printf('%s\n', suggestion);
}

int main() {
    printf('正在连接中...\n');
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd == -1) {
        perror('连接失败\nsocket');
        return 1;
    }

    struct sockaddr_in server_addr;
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    server_addr.sin_port = htons(12345);

    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror('连接失败\nbind');
        close(sockfd);
        return 1;
    }

    if (listen(sockfd, 5) == -1) {
        perror('连接失败\nlisten');
        close(sockfd);
        return 1;
    }

    sqlite3 *db;
    int rc = sqlite3_open('/mnt/g/Qt/Client/Smarthome_Client/database/database.db', &db);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        fprintf(stderr, '数据库打开失败: %s\n', sqlite3_errmsg(db));
        return 1;
    }

    ServerContext context;
    context.sockfd = sockfd;
    context.client_addr_len = sizeof(context.client_addr);
    context.db = db;

    fd_set readfds;
    int maxfd = sockfd;

    while (1) {
        FD_ZERO(&readfds);
        FD_SET(sockfd, &readfds);

        int activity = select(maxfd + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL);
        if (activity == -1) {
            perror('select');
            break;
        }

        if (FD_ISSET(sockfd, &readfds)) {
            int clientSockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&context.client_addr, &context.client_addr_len);
            if (clientSockfd == -1) {
                perror('套接字接收失败\naccept');
                break;
            }

            context.sockfd = clientSockfd;
            handleClientRequest(&context);

            close(clientSockfd);
        }
    }
    sqlite3_close(db);
    close(sockfd);
    printf('服务器已关闭\n');

    return 0;
}


#include 'procession.h'
#include 'ui_procession.h'
#include <QAbstractSocket>
#include <QDebug>

Procession::Procession(int userid,QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Procession),
    userid(userid)
{
    ui->setupUi(this);
    processionWidget();
    m_socket = new QTcpSocket(this);
    //connect(ui->connectBtn, &QPushButton::clicked, this, &Procession::on_connectBtn_clicked);
    connect(m_socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &Procession::readyRead);
    connect(m_socket, &QTcpSocket::connected, this, &Procession::connected);
    connect(m_socket, &QTcpSocket::disconnected,this,&Procession::disconnected);
    connect(m_socket, QOverload<QAbstractSocket::SocketError>::of(&QTcpSocket::error), this, &Procession::displayError);
}

Procession::~Procession()
{
    delete ui;
    // 在程序结束前关闭套接字
    m_socket->close();
}

void Procession::processionWidget()
{
    setWindowTitle('服务器通信');
    setAutoFillBackground(true);
    QPalette palette=this->palette();
    QPixmap pixmap(':/user/image/image/net.jpg');
    palette.setBrush(QPalette::Window, QBrush(pixmap));
    setPalette(palette);
    setFixedSize(600,400);
}


void Procession::connected()
{
    ui->message->append('连接成功');
    QByteArray block;
    QDataStream out(&block, QIODevice::WriteOnly);
    out << static_cast<quint32>(this->userid);
    qDebug()<<static_cast<quint32>(this->userid);
    if (m_socket->write(block) == -1) {
        ui->message->append('发送userid失败');
        m_socket->close();
    }
}

void Procession::disconnected()
{
    ui->message->append('连接失败');
    m_socket->close();
}

void Procession::readyRead()
{
    QByteArray data = m_socket->readAll();
    if (data.isEmpty()) {
        ui->message->append('读取的数据为空');
        return;
    }
    // 解析服务器返回的数据
    QDataStream in(&data, QIODevice::ReadOnly);
    QString suggestion;
    in >> suggestion; // 使用重载的 >> 运算符来读取数据
    if (in.status() != QDataStream::Ok) {
        ui->message->append('解析服务器返回的数据失败');
        return;
    }
    ui->message->append(suggestion);
    m_socket->close();
}

void Procession::displayError(QAbstractSocket::SocketError error)
{
    QString errorMessage;
    switch (error) {
    case QAbstractSocket::ConnectionRefusedError:
        errorMessage = '连接被拒绝';
        break;
    case QAbstractSocket::RemoteHostClosedError:
        errorMessage = '远程主机关闭';
        break;
    case QAbstractSocket::HostNotFoundError:
        errorMessage = '未找到主机';
        break;
    case QAbstractSocket::SocketTimeoutError:
        errorMessage = '连接超时';
        break;
    case QAbstractSocket::NetworkError:
        errorMessage = '网络错误';
        break;
    default:
        errorMessage = '未知错误';
        break;
    }
    ui->message->append('连接失败：' + errorMessage);
}

void Procession::on_connectBtn_clicked()
{
    if (m_socket->state() == QAbstractSocket::ConnectedState) {
            m_socket->disconnectFromHost(); // 先关闭套接字
            qDebug()<<'1';
        }

    ui->message->append('已经连接上服务器');
    QString ip = ui->IP->text();
    QString port = ui->port->text();

    if (ip.isEmpty() || port.isEmpty()) {
        ui->message->clear();
        ui->message->append('请输入有效的IP地址和端口号');
        return;
    }

    ui->message->clear();
    ui->message->append('正在连接中...');
    m_socket->connectToHost(ip, static_cast<quint16>(ui->port->text().toInt()));
}


#ifndef PROCESSION_H
#define PROCESSION_H

#include <QWidget>
#include <QTcpSocket>
#include <QDebug>
#include <QByteArray>
#include <QTcpSocket>

namespace Ui {
class Procession;
}

class Procession : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit Procession(int userid,QWidget *parent = nullptr);
    ~Procession();
    void processionWidget();

private slots:
    //void on_pushButton_clicked();
    void connected();
    void disconnected();
    void readyRead();
    void displayError(QAbstractSocket::SocketError error);

    void on_connectBtn_clicked();

private:
    Ui::Procession *ui;
    int userid;
    QTcpSocket* m_socket;
};

#endif // PROCESSION_H


客户端IP=127.0.0.1 Port=12345




root@WIN-K3C9KG85CB8:/home/SmartHome/Server# valgrind --leak-check=full ./main.exec
==3155== Memcheck, a memory error detector
==3155== Copyright (C) 2002-2017, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==3155== Using Valgrind-3.18.1 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==3155== Command: ./main.exec
==3155==
正在连接中...
建议发送成功！客户端已连接
userid:123
空调温度正常



客户端运行结果
正在连接中...
连接成功
解析服务器返回的数据失败
连接失败：远程主机关闭
连接失败

ifconfig运行结果
root@WIN-K3C9KG85CB8:/home/SmartHome/Server# ifconfig
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 172.21.91.176  netmask 255.255.240.0  broadcast 172.21.95.255
        inet6 fe80::215:5dff:fedd:6558  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:15:5d:dd:65:58  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 11543  bytes 15485605 (15.4 MB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 2910  bytes 319768 (319.7 KB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 511  bytes 31391 (31.3 KB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 511  bytes 31391 (31.3 KB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

### 问题分析

根据运行结果和`ifconfig`命令的输出，可以看出客户端无法连接到服务器。可能的原因和解决方法：

1.  **服务器IP地址和端口号设置错误：** 请确保在客户端代码中正确设置了服务器的IP地址和端口号。可以尝试使用本地回环地址`127.0.0.1`以及与服务器代码中绑定的端口号`12345`。
2.  **服务器未启动或未正确绑定：** 请确保服务器代码已经编译并成功启动，并且已经正确绑定了指定的IP地址和端口号。可以尝试在服务器代码中添加一些调试输出来确认是否成功绑定。
3.  **防火墙或网络配置问题：** 请确保服务器和客户端所在的网络环境允许进行网络通信，并且没有被防火墙或其他网络设备阻止。可以尝试关闭防火墙或修改网络配置来解决问题。
4.  **数据传输问题：** 客户端和服务器之间的数据传输可能存在问题，导致无法正确解析服务器返回的数据。可以检查客户端代码中的数据解析部分，确保正确读取和处理服务器返回的数据。

### 解决方案

如果以上方法都无法解决问题，建议进一步调试代码并查看服务器和客户端的日志输出，以便更好地定位和解决问题。

### 总结

本文介绍了基于C++和SQLite数据库的智能家居设备状态监测与建议系统服务器端实现。代码示例展示了服务器端如何监听网络连接、接收客户端请求、查询设备状态信息以及生成建议。该系统能够有效地帮助用户监测和管理设备状态，提升智能家居体验。
智能家居设备状态监测与建议系统：基于C++和SQLite的服务器端实现

原文地址: http://www.cveoy.top/t/topic/fCCW 著作权归作者所有。请勿转载和采集!

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