Java 家庭物联网

家庭物联网系统的代码和说明,包括用户认证、设备控制、数据监控、通知和警报、日志记录以及WebSocket实时更新功能。

### 项目结构

```plaintext
home-iot-system
├── backend
│   └── src
│       └── main
│           └── java
│               └── com
│                   └── example
│                       └── homeiot
│                           ├── config
│                           ├── controller
│                           ├── model
│                           ├── repository
│                           ├── service
│                           ├── websocket
│                           └── HomeIotApplication.java
├── frontend
│   ├── public
│   └── src
│       ├── components
│       ├── pages
│       ├── services
│       └── App.js
├── pom.xml
└── package.json
```

### 后端(Spring Boot)

#### `pom.xml`

```xml
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://www.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>home-iot-system</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.h2database</groupId>
            <artifactId>h2</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>
```

#### `HomeIotApplication.java`

```java
package com.example.homeiot;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigur

### Java对接物联网API的文档或指南 针对Java对接物联网API的需求,可以参考以下内容来理解如何通过Java物联网平台进行交互。 #### 1. 使用阿里云IoT SDK实现设备连接和数据交互 阿里云提供了专门的IoT SDK,支持开发者使用Java语言与阿里云物联网平台通信。该SDK封装了常见的功能模块,例如设备连接、数据上报和服务订阅等[^1]。以下是基本的功能描述: - **设备连接**:通过MQTT协议或其他指定方式建立设备到云端的稳定连接。 - **数据上报**:允许设备向云端发送传感器采集的数据或者状态更新信息。 - **服务订阅**:云端可以通过订阅机制获取设备的状态变化通知以及生命周期事件。 示例代码展示如何初始化客户端并完成基础操作: ```java import com.aliyun.iot.aep.sdk.client.AliyunIOTClient; import com.aliyun.iot.aep.sdk.model.Message; public class IoTExample { public static void main(String[] args) throws Exception { AliyunIOTClient client = new AliyunIOTClient("<ProductKey>", "<DeviceName>", "<DeviceSecret>"); // 连接到阿里云IoT平台 client.connect(); // 上报属性数据 String payload = "{\"Temperature\": \"25\", \"Humidity\": \"60\"}"; boolean result = client.publish("/sys/<ProductKey>/<DeviceName>/thing/event/property/post", payload); System.out.println("Data published successfully: " + result); // 订阅主题以接收命令 client.subscribe("/sys/<ProductKey>/<DeviceName>/thing/service/property/set"); Message message = client.getMessage(); System.out.println("Received command: " + message.getPayload()); } } ``` #### 2. 数据持久化设计 对于家庭物联网场景下的日志管理需求,通常采用Spring Data JPA框架配合数据库存储设备运行记录。下面是一个简单的`DeviceLogRepository`定义实例[^2]: ```java import org.springframework.data.repository.CrudRepository; public interface DeviceLogRepository extends CrudRepository<DeviceLog, Long> { List<DeviceLog> findByDeviceId(Long deviceId); } ``` 此接口继承自`CrudRepository`,能够自动映射CRUD方法供调用者查询特定条件的日志条目。 #### 3. 私有云环境中的服务器订阅配置 如果企业希望搭建自己的私有云并与公共云上的物联网设施协同工作,则需特别关注“服务器订阅”的概念[^3]。具体来说就是让本地部署的服务程序监听远程推送过来的各种类型的通知消息,比如但不限于—— * 设备上传感器读数; * 装置在线离线切换广播; * 新增关联子节点报告等等。 当成功激活此类回调链路之后,所有符合条件的信息都会被实时投递给目标地址从而便于进一步处理分析利用起来更加灵活高效。 #### 4. 硬件串口通讯编程技巧 除了软件层面之外,在某些情况下还需要直接操控底层物理端口来进行更精细控制。这里给出一段判断是否存在匹配串口号的小片段作为示范[^4]: ```java CommPortIdentifier cpid = null; Enumeration<?> ports = CommPortIdentifier.getPortIdentifiers(); while (ports.hasMoreElements()) { cpid = (CommPortIdentifier) ports.nextElement(); if (cpid.getPortType() == CommPortIdentifier.PORT_SERIAL && cpid.getName().equals(portName)) { break; } } if (cpid != null) { SerialPort port = (SerialPort) cpid.open(getClass().getName(), TIMEOUT); InputStream input = port.getInputStream(); OutputStream output = port.getOutputStream(); } else { throw new IOException("Could not find COM port."); } ``` 以上展示了如何枚举当前计算机可用的串行端列表,并尝试打开其中一个用于后续输入输出流的操作流程。 ---
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