智能家居系统开发：基于QT C++客户端和Linux C服务器的HTTP通信

本项目旨在开发一个智能家居系统，实现对温度、湿度等环境参数的实时监控，并根据数据分析给出合理建议。系统采用QT C++开发客户端，Linux C开发服务器，两者之间使用HTTP协议进行通信，并利用SQLite数据库存储和分析智能家居设备状态数据。

数据库设计

创建用户表

CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
    uid INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    username varchar(10), 
    passwd varchar(10)
);


-- 创建智能家居状态表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS Status (
    sid INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    uid INTEGER ,
    device_name varchar(10),
    device_state varchar(10),
    value varchar(10),
    mode varchar(10),
    FOREIGN KEY (uid) REFERENCES users (uid)
);

服务器端设计

服务器端主要设计模块如下：

void startServer()：启动服务器，监听特定端口
void acceptConnection()：接受客户端连接
void processClientData(string data)：处理客户端发来的数据
void sendDataToClient(string data)：将数据发送给客户端
void closeConnection()：关闭与客户端的连接
void viewData()：查看客户端存储在SQlite智能家居状态表中温度和湿度数据
void analyzeData()：根据温度和湿度数据分析出合理建议

客户端设计

客户端使用QT C++编写，用户在主界面点击进入该界面QWidget，当用户在该界面按下connect按键后和服务器进行http通信。连接成功后在UI的LIneEdit上显示'服务器已连接'，连接失败在UI的LIneEdit上显示'服务器已连接'，并将网址URL打包成json文件给服务器，并将服务器发送的信息在UI打印出来。当用户在该界面按下disconnect按键（信号和槽）后，客户端与服务器断开连接。

数据交互流程

客户端将URL打包成json并通过http通信发送给服务器。
服务器解析json，验证是否可以和客户端进行通信。
服务器连接SQlite数据库，根据Status表的空调温度、加湿器湿度向客户端发送建议（例如温度低于24摄氏度、湿度小于40%大于70%时，服务器将发送'空调温度过低，建议提高温度至26℃；加湿器湿度过高或过低，建议调整加湿器湿度'给客户端，客户端显示在GUI）。

代码示例

客户端QT C++代码

// mainwindow.h
#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QNetworkAccessManager>
#include <QNetworkReply>

namespace Ui {
class MainWindow;
}

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_connectButton_clicked();
    void on_disconnectButton_clicked();
    void replyFinished(QNetworkReply *reply);

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QNetworkAccessManager *networkManager;
};

#endif // MAINWINDOW_H

// mainwindow.cpp
#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QJsonDocument>
#include <QJsonObject>
#include <QJsonArray>

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent),
    ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);
    networkManager = new QNetworkAccessManager(this);
    connect(networkManager, SIGNAL(finished(QNetworkReply*)), this, SLOT(replyFinished(QNetworkReply*)));
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::on_connectButton_clicked()
{
    QNetworkRequest request(QUrl("http://your-server-url"));
    request.setHeader(QNetworkRequest::ContentTypeHeader, "application/json");

    QJsonObject jsonObject;
    jsonObject["url"] = "http://example.com";

    QJsonDocument jsonDoc(jsonObject);
    QByteArray jsonData = jsonDoc.toJson();

    networkManager->post(request, jsonData);
}

void MainWindow::on_disconnectButton_clicked()
{
    // Disconnect from the server
}

void MainWindow::replyFinished(QNetworkReply *reply)
{
    QByteArray responseData = reply->readAll();
    // Process the response data and display it in the UI
}

服务器端Linux C代码

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

#define MAX_CLIENTS 10
#define BUFFER_SIZE 1024

void processClientData(int clientSocket, char* data) {
    // Process the data received from the client
}

void sendDataToClient(int clientSocket, char* data) {
    // Send data to the client
}

void viewData() {
    // View data from SQLite database
}

void analyzeData() {
    // Analyze data and send suggestions to the client
}

int main() {
    int serverSocket, clientSocket;
    struct sockaddr_in serverAddress, clientAddress;
    socklen_t clientAddressLength;
    char buffer[BUFFER_SIZE];

    // Create socket
    serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (serverSocket == -1) {
        perror("Error creating socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // Set server address
    serverAddress.sin_family = AF_INET;
    serverAddress.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    serverAddress.sin_port = htons(8080);

    // Bind the socket to the specified address and port
    if (bind(serverSocket, (struct sockaddr*)&serverAddress, sizeof(serverAddress)) < 0) {
        perror("Error binding socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // Listen for incoming connections
    if (listen(serverSocket, MAX_CLIENTS) < 0) {
        perror("Error listening for connections");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Server started. Listening on port 8080...
");

    while (1) {
        // Accept incoming connection
        clientAddressLength = sizeof(clientAddress);
        clientSocket = accept(serverSocket, (struct sockaddr*)&clientAddress, &clientAddressLength);
        if (clientSocket < 0) {
            perror("Error accepting connection");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        printf("New client connected. IP address: %s
", inet_ntoa(clientAddress.sin_addr));

        // Receive data from client
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        if (recv(clientSocket, buffer, sizeof(buffer), 0) < 0) {
            perror("Error receiving data from client");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        printf("Received data from client: %s
", buffer);

        // Process client data
        processClientData(clientSocket, buffer);

        // Send data to client
        char response[] = "Data received";
        if (send(clientSocket, response, strlen(response), 0) < 0) {
            perror("Error sending data to client");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        printf("Response sent to client: %s
", response);

        // Close the connection
        close(clientSocket);
        printf("Connection closed.
");
    }

    // Close the server socket
    close(serverSocket);

    return 0;
}

以上代码只是一个简单示例，实际生产环境中可能需要添加更多错误处理和逻辑。请根据实际需求进行修改和完善。

未来展望

支持更多智能家居设备的接入，例如智能灯泡、智能窗帘等。
开发更复杂的算法，根据用户习惯和环境参数给出更精准的建议。
实现语音控制功能，让用户可以用语音控制智能家居设备。
开发移动端应用，方便用户随时随地控制智能家居设备。