• 日期: 2028-09-18
  • 标签: 常规

智能家居系统服务器端代码示例

本示例展示了一个简单的智能家居系统服务器端代码，使用 C 语言实现，并包含了以下关键功能：

  • 数据库连接: 使用 SQLite 数据库存储设备状态信息。
  • 套接字编程: 使用 TCP 套接字接收客户端连接和数据。
  • 线程处理: 使用线程处理多个客户端连接。

代码示例

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


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("..SmartHome/Client/Smarthome_Client/database/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;
    pthread_mutex_init(&context.mutex, NULL);


    // 处理客户端连接
    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;
    }

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


#include "server.h"

// 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(void *arg) {
    ServerContext *context = (ServerContext *)arg;
    int clientSockfd = accept(context->sockfd, (struct sockaddr *)&context->client_addr, &context->client_addr_len);
    if (clientSockfd == -1) {
        perror("accept");
        return NULL;
    }

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

    close(clientSockfd);
    return NULL;
}



#ifndef SERVER_H
#define SERVER_H

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sqlite3.h>
#include <pthread.h>
#include <signal.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;
    pthread_mutex_t mutex;
} ServerContext;


// 处理客户端请求
void handleClientRequest(ServerContext *context);

// 处理客户端连接
void *handleClientConnection(void *arg);


#endif

#include "procession.h"
#include "ui_procession.h"
#include <QAbstractSocket>
#include <QDebug>

Procession::Procession(int userid,QWidget *parent) : 
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Procession),
    userid(userid)
{
    ui->setupUi(this);
    processionWidget();
    m_socket = new QTcpSocket(this);
    connect(ui->connectBtn, &QPushButton::clicked, this, &Procession::on_pushButton_clicked);
    connect(m_socket, &QTcpSocket::readyRead, this, &Procession::readyRead);
    connect(m_socket, &QTcpSocket::connected, this, &Procession::connected);
    connect(m_socket, &QTcpSocket::disconnected,this,&Procession::disconnected);
    connect(m_socket, QOverload<QAbstractSocket::SocketError>::of(&QTcpSocket::error), this, &Procession::displayError);
}

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

void Procession::processionWidget()
{
    setWindowTitle("服务器通信");
    setAutoFillBackground(true);
    QPalette palette=this->palette();
    QPixmap pixmap(":/user/image/image/net.jpg");
    palette.setBrush(QPalette::Window, QBrush(pixmap));
    setPalette(palette);
    setFixedSize(600,400);
}
void Procession::on_pushButton_clicked()
{
    if (m_socket->state() == QAbstractSocket::ConnectedState) {
        ui->message->append("已经连接上服务器");
        return;
    }

    QString ip = ui->IP->text();
    QString port = ui->port->text();

    if (ip.isEmpty() || port.isEmpty()) {
        ui->message->clear();
        ui->message->append("请输入有效的IP地址和端口号");
        return;
    }

    ui->message->clear();
    ui->message->append("正在连接中...");
    m_socket->connectToHost(ip, static_cast<quint16>(ui->port->text().toInt()));
}

void Procession::connected()
{
    ui->message->append("连接成功");
    // 发送userid给服务器
    QByteArray block;
    QDataStream out(&block, QIODevice::WriteOnly);
    out << this->userid;
    if (m_socket->write(block) == -1) {
        ui->message->append("发送userid失败");
        m_socket->close();
    }
}

void Procession::disconnected()
{
    ui->message->append("连接失败");
    m_socket->close();
}

void Procession::readyRead()
{
    QByteArray data = m_socket->readAll();
    if (data.isEmpty()) {
        ui->message->append("读取的数据为空");
        return;
    }
    // 解析服务器返回的数据
    QDataStream in(&data, QIODevice::ReadOnly);
    QString suggestion;
    in >> suggestion; // 使用重载的 >> 运算符来读取数据
    if (in.status() != QDataStream::Ok) {
        ui->message->append("解析服务器返回的数据失败");
        return;
    }
    ui->message->append(suggestion);
    m_socket->close();
}

void Procession::displayError(QAbstractSocket::SocketError error)
{
    QString errorMessage;
    switch (error) {
    case QAbstractSocket::ConnectionRefusedError:
        errorMessage = "连接被拒绝";
        break;
    case QAbstractSocket::RemoteHostClosedError:
        errorMessage = "远程主机关闭";
        break;
    case QAbstractSocket::HostNotFoundError:
        errorMessage = "未找到主机";
        break;
    case QAbstractSocket::SocketTimeoutError:
        errorMessage = "连接超时";
        break;
    case QAbstractSocket::NetworkError:
        errorMessage = "网络错误";
        break;
    default:
        errorMessage = "未知错误";
        break;
    }
    ui->message->append("连接失败：" + errorMessage);
}

代码解析

1. 服务器端 (server.c)

  • socket() 函数用于创建套接字。
  • bind() 函数将套接字绑定到服务器地址。
  • listen() 函数开始监听来自客户端的连接请求。
  • sqlite3_open() 函数打开数据库文件。
  • accept() 函数接受来自客户端的连接请求。
  • recv() 函数从客户端接收数据。
  • sqlite3_prepare_v2() 和 sqlite3_step() 函数执行 SQL 查询语句。
  • send() 函数向客户端发送数据。

2. 客户端 (procession.cpp)

  • QTcpSocket 类用于建立与服务器的 TCP 连接。
  • connectToHost() 函数连接到指定的服务器地址和端口。
  • write() 函数向服务器发送数据。
  • readAll() 函数读取来自服务器的数据。

运行方法

  1. 编译并运行服务器端代码 server.c。
  2. 编译并运行客户端代码 procession.cpp，并输入服务器 IP 地址和端口号。
  3. 客户端发送请求后，服务器会查询数据库获取设备状态信息并生成建议，然后将建议信息发送回客户端。

注意事项

  • 确保数据库文件 database.db 存在，并且包含 Status 表，该表应该包含 uid, device_name, device_state, value, mode 等字段。
  • 服务器和客户端需要在同一网络环境下。

代码功能说明

  • 服务器接收来自客户端的 userid。
  • 服务器根据 userid 查询数据库获取设备状态信息。
  • 服务器根据设备状态信息生成建议信息。
  • 服务器将建议信息发送回客户端。

总结

本示例展示了使用 C 语言和 SQLite 数据库实现一个简单的智能家居系统服务器端。该示例可以作为学习智能家居系统开发的参考，并可以根据实际需要进行扩展和改进。

其他

如果在运行代码时遇到问题，请检查以下几个方面：

  • 数据库连接是否正常。
  • 服务器地址和端口号是否正确。
  • 客户端发送的数据是否正确。
  • 服务器和客户端是否在同一网络环境下。

希望本示例能够帮助您更好地理解智能家居系统服务器端开发。


原文地址: https://www.cveoy.top/t/topic/fCgM 著作权归作者所有。请勿转载和采集!

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