基于C语言Socket网络编程和SQLite3数据库的智能家居状态监控系统

概述

本项目是一个基于 C 语言 Socket 网络编程和 SQLite3 数据库的智能家居状态监控系统。通过该系统，用户可以实时监控家中智能设备的运行状态，例如空调、加湿器等，并根据设备状态信息生成优化建议，例如温度过低时建议调高温度等。

该系统使用 C 语言编写，并采用多线程技术，可以同时处理多个客户端的请求，提高了系统的并发处理能力。

功能

• 客户端连接到服务器，发送用户ID。
• 服务器接收用户ID，查询数据库获取该用户所有设备的状态信息。
• 服务器分析设备状态，生成优化建议。
• 服务器将建议发送给客户端。

代码结构

数据结构

#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;
    pthread_mutex_t mutex;
    int running; // 标记服务器是否运行中
} ServerContext;

函数

handleClientRequest(ServerContext *context)

• 处理客户端请求。
• 接收客户端发送的用户ID。
• 查询数据库获取设备状态信息。
• 分析设备状态并生成建议。
• 向客户端发送建议。

handleClientConnection(void *arg)

• 处理客户端连接。
• 接收客户端连接请求。
• 创建新线程处理客户端请求。

handleSignal(int signal)

• 信号处理函数，处理 Ctrl+C 信号，停止服务器运行。

initServerContext(ServerContext *context, int sockfd, sqlite3 *db)

• 初始化服务器上下文。

createSocket()

• 创建套接字。

setServerAddress(struct sockaddr_in *server_addr)

• 设置服务器地址。

bindSocketToAddress(int sockfd, struct sockaddr_in *server_addr)

• 绑定套接字到服务器地址。

listenForConnections(int sockfd)

• 监听连接请求。

openDatabase(sqlite3 **db)

• 打开数据库。

closeDatabase(sqlite3 *db)

• 关闭数据库。

closeSocket(int sockfd)

• 关闭套接字。

主函数

int main() {
    // 创建套接字
    int sockfd = createSocket();
    if (sockfd == -1) {
        return 1;
    }

    // 设置服务器地址
    struct sockaddr_in server_addr;
    setServerAddress(&server_addr);

    // 绑定套接字到服务器地址
    if (bindSocketToAddress(sockfd, &server_addr) == -1) {
        return 1;
    }

    // 监听连接请求
    if (listenForConnections(sockfd) == -1) {
        return 1;
    }

    // 打开数据库
    sqlite3 *db;
    if (openDatabase(&db) == -1) {
        closeSocket(sockfd);
        return 1;
    }

    // 初始化服务器上下文
    ServerContext context;
    initServerContext(&context, sockfd, db);

    // 注册信号处理函数
    signal(SIGINT, handleSignal);

    // 循环处理客户端连接
    while (context.running) {
        pthread_t tid;
        int err = pthread_create(&tid, NULL, handleClientConnection, &context);
        if (err != 0) {
            fprintf(stderr, 'Failed to create thread: %d\n', err);
            break;
        }
        err = pthread_detach(tid);
        if (err != 0) {
            fprintf(stderr, 'Failed to detach thread: %d\n', err);
            break;
        }
    }

    // 关闭数据库
    if (closeDatabase(db) == -1) {
        return 1;
    }

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

    pthread_mutex_destroy(&context.mutex);
    return 0;
}

运行

1. 编译代码：

gcc main.c -o server -lpthread -lsqlite3

2. 运行服务器：

./server

3. 运行客户端连接到服务器并发送请求。

总结

该智能家居状态监控系统能够实时监控设备状态并提供优化建议，为用户提供更智能、更舒适的家居体验。未来，可以考虑添加更多功能，例如：

• 支持更多类型的智能设备。
• 实现更智能的建议算法。
• 开发用户友好的图形界面。