基于C语言Socket编程和SQLite数据库的智能家居设备状态监控系统

本项目使用C语言Socket编程实现了一个简单的服务器程序,该程序可以接收客户端发送的userid,并根据userid查询SQLite数据库中对应的设备状态信息。然后,程序会根据设备状态信息生成相应的建议,并将建议发送回客户端。

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)-1);
        strncpy(status.device_state, sqlite3_column_text(stmt, 3), sizeof(status.device_state)-1);
        strncpy(status.value, sqlite3_column_text(stmt, 4), sizeof(status.value)-1);
        strncpy(status.mode, sqlite3_column_text(stmt, 5), sizeof(status.mode)-1);
    } 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;
}

代码说明

数据库操作: 代码中使用了SQLite数据库进行设备状态的查询操作,需要确保数据库文件'database.db'存在,并且表结构和数据符合预期.建议添加数据库操作的错误处理代码,以防止出现意外情况导致程序崩溃或数据损坏.
网络操作: 代码中的网络操作也需要进行错误处理,以处理网络连接、接收和发送数据的异常情况.
字符串处理: 代码中的字符串处理需要注意缓冲区溢出的风险,确保输入的数据不会超出目标数组的大小.
循环处理: 代码中的循环处理客户端连接的部分可能会导致服务器程序一直运行,需要根据实际需求进行适当的调整和控制.

总结

本文介绍了一个基于C语言Socket编程和SQLite数据库的智能家居设备状态监控系统,并提供了完整的C语言代码实现.代码中需要注意数据库操作、网络操作和字符串处理的安全性,以及循环处理的控制.希望本文能够帮助读者理解智能家居设备状态监控系统的基本原理和实现方法.