基于Socket和SQLite的智能家居设备状态监控系统

概述

本项目使用C语言、Socket编程和SQLite数据库构建了一个简单的智能家居设备状态监控系统。该系统能够实时收集设备状态信息，并根据预设规则提供优化建议，提升家居舒适度和能源效率。

功能

客户端连接到服务器，发送用户ID。
服务器接收用户ID，并查询SQLite数据库获取对应用户的设备状态信息。
服务器根据设备状态信息和预设规则生成优化建议。
服务器将优化建议发送回客户端。

代码实现

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

#define MAX_BUFFER_SIZE 1024

// 设备状态结构体
typedef struct {
    int uid;
    char device_name[10];
    char device_state[10];
    char value[10];
    char mode[10];
} Status;

// 服务器上下文结构体，包含服务器相关信息
typedef struct {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in client_addr;
    socklen_t client_addr_len;
    sqlite3 *db;
} ServerContext;

// 处理客户端请求
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('recv');
        return;
    }

    // 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;
    int rc = sqlite3_prepare_v2(context->db, sql, -1, &stmt, NULL);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        fprintf(stderr, 'Failed to execute statement: %s\n', sqlite3_errmsg(context->db));
        return;
    }

    Status status;
    rc = sqlite3_step(stmt);
    if (rc == SQLITE_ROW) {
        status.uid = sqlite3_column_int(stmt, 1);
        strncpy(status.device_name, sqlite3_column_text(stmt, 2), sizeof(status.device_name));
        strncpy(status.device_state, sqlite3_column_text(stmt, 3), sizeof(status.device_state));
        strncpy(status.value, sqlite3_column_text(stmt, 4), sizeof(status.value));
        strncpy(status.mode, sqlite3_column_text(stmt, 5), sizeof(status.mode));
    } else if (rc == SQLITE_DONE) {
        fprintf(stderr, 'No data found for user %d\n', userid);
        sqlite3_finalize(stmt);
        return;
    } else {
        fprintf(stderr, 'Failed to execute statement: %s\n', sqlite3_errmsg(context->db));
        sqlite3_finalize(stmt);
        return;
    }
    sqlite3_finalize(stmt);

    // 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('send');
        return;
    }
}

// 处理客户端连接
void handleClientConnection(ServerContext *context) {
    int clientSockfd = accept(context->sockfd, (struct sockaddr *)&context->client_addr, &context->client_addr_len);
    if (clientSockfd == -1) {
        perror('accept');
        return;
    }

    context->sockfd = clientSockfd;
    handleClientRequest(context);

    close(clientSockfd);
}

int main() {
    // 创建套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd == -1) {
        perror('socket');
        return 1;
    }

    // 设置服务器地址
    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);

    // 绑定套接字到服务器地址
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror('bind');
        close(sockfd);
        return 1;
    }

    // 监听连接请求
    if (listen(sockfd, 5) == -1) {
        perror('listen');
        close(sockfd);
        return 1;
    }

    // 打开数据库
    sqlite3 *db;
    int rc = sqlite3_open('database.db', &db);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        fprintf(stderr, 'Failed to open database: %s\n', sqlite3_errmsg(db));
        close(sockfd);
        return 1;
    }

    // 初始化服务器上下文
    ServerContext context;
    context.sockfd = sockfd;
    context.client_addr_len = sizeof(context.client_addr);
    context.db = db;

    // 循环处理客户端连接
    while (1) {
        handleClientConnection(&context);
    }

    // 关闭数据库
    rc = sqlite3_close(db);
    if (rc != SQLITE_OK) {
        fprintf(stderr, 'Failed to close database: %s\n', sqlite3_errmsg(db));
        return 1;
    }

    // 关闭套接字
    if (close(sockfd) == -1) {
        perror('close');
        return 1;
    }

    return 0;
}

运行

编译代码：gcc server.c -o server -lsqlite3
运行服务器程序：./server

总结

本文介绍的智能家居设备状态监控系统只是一个简单的示例，您可以根据自己的需求进行扩展和改进。例如，您可以添加更多类型的设备，实现更复杂的控制逻辑，或者使用图形界面来增强用户体验。