基于Socket和SQLite的智能家居设备状态查询与建议系统

这篇博客文章提供了一个C语言代码示例，演示如何使用Socket编程和SQLite数据库构建一个简单的智能家居设备状态查询与建议系统。

功能概述

该系统主要实现以下功能:

监听客户端连接: 服务器程序持续监听指定端口，等待客户端连接请求。
接收设备ID: 客户端连接建立后，发送需要查询的设备ID给服务器。
查询数据库: 服务器接收设备ID后，查询SQLite数据库中对应的设备状态信息。
生成建议: 根据预设规则和查询到的设备状态信息，生成相应的建议信息。
发送建议: 将生成的建议信息发送回客户端。

代码实现

以下是用C语言实现的服务器端代码:

#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));
        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);
    }

    // 关闭数据库和套接字
    sqlite3_close(db);
    close(sockfd);

    return 0;
}

代码说明

代码中使用了SQLite数据库来存储设备状态信息，你需要创建名为'database.db'的数据库文件，并创建名为'Status'的表，包含以下字段：
- uid: 设备ID
- device_name: 设备名称
- device_state: 设备状态
- value: 设备当前值
- mode: 设备当前模式
代码中预设了空调和加湿器的建议规则，你可以根据实际需求修改或添加更多设备的规则。
代码中没有对输入进行验证和过滤，实际应用中需要添加相应的安全措施，防止恶意输入导致安全问题。
代码中没有对函数调用的返回值进行详细的错误处理，实际应用中需要根据具体情况添加更完善的错误处理机制。

总结

本文提供了一个简单的智能家居设备状态查询与建议系统的C语言代码示例，你可以根据实际需求修改和扩展代码功能，例如添加用户认证、多设备查询、更复杂的建议规则等。