智能家居架构分析.ppt

基于Android的智能家居,项目背景,什么是Android,Android一词的本义指“机器人”，同时也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。,平台优势,挣脱运营商束缚,Google应用,丰富的硬件,无限制的开发,开放性,发展趋势,目前，Android智能手机正处于快速增长期，2011年7月末，Android智能手机在国内的占有率达到34.8%，在半年之内超过了iPhone手机，仅次于Symbian智能手机.,2011.7各类操作系统智能手机中国占有率,价格优势,系统概述,两大模块,智能家居,M0+A8,智能居,平台测试,A8,智能家居,设计思想,房间温度,房间湿度,房间光照,房间电压,房间防盗,来宾登记,温度控制,风扇模拟,光照控制,LED模拟,报警控制,蜂鸣器模拟,A8,M0,个人职责,个人职责,Android架构,层次接口表,流程图(1),（1）初始化加载JNI的库,流程图(2),（2）JNI层实现对App层的方法,流程图(3),（3）HAL层实现对JNI层的函数接口,流程图(4),（4）HAL层调用驱动层的函数接口,App-framework层,在Android应用层中的程序或组件都是用Java语言开发的，这些Java代码编译后变成Dex格式的字节码，由Dalvik虚拟机执行，在执行过程中需要调用本地库时，由虚拟机载入这些本地库，然后让Java函数调用库中的函数，虚拟机相当于一座桥梁，让Java与本地库能够透过标准的JNI界面互相沟通。应用程序在虚拟机里执行，通过函数System.loadLibrary()通知虚拟机载入指定的库，例如在Java代码中包含代码如：System.loadLibrary(“libuart_runtime.so”);虚拟机就会在Android文件系统的“/system/lib/”目录中查找llibuart_runtime.so库文件,虚拟机载入libuart_runtime.so后，Java代码就可以与库文件结合起来一起执行。,framework入口,JNI层,/*当第一次加载此库时，调用此函数注册本地方法*/jintJNI_OnLoad(JavaVM*vm,void*reserved)JNIEnv*env=NULL;jintresult=-1;LOGI(JNI_OnLoad);if(vm-GetEnv(void*)/*JNI_OnLoad()函数完成：(1)把虚拟机环境信息保存到本地库的一个结构体“JNIEnv”的实例中；(2)建立一个应用层中的UART控制服务与本地库的JNI函数表；(3)返回虚拟机本地库使用的JNI版本。*/,JNI入口,HAL-Stub,HALstub是一种代理人（proxy）的概念，stub虽然仍是以*.so的形式存在，但HAL已经将*.so档隐藏起来了。Stub向HAL提供操作函数（operations），而runtime则是向HAL取得特定模块（stub）的operations，再callback这些操作函数。这种以indirectfunctioncall的架构，让HALstub变成是一种包含关系，即HAL里包含了许许多多的stub（代理人）。Runtime只要说明类型，即moduleID，就可以取得操作函数。对于目前的HAL，可以认为Android定义了HAL层结构框架，通过几个接口访问硬件从而统一了调用方式。,HAL层,conststructuart_module_tHAL_MODULE_INFO_SYM=common:tag:HARDWARE_MODULE_TAGversion_major:1,version_minor:0,id:UART_HARDWARE_MODULE_ID,/模块ID，上层的Service通过这个ID应用当前Stubname:uartHALmodule,author:farsight,methods:&uart_module_methods,/入口函数管理结构体HAL_MODULE_INFO_SYM变量是andriodHAL模块通用的入口地址，且必须为这个名字，这样编译器才会将这个结构体的导出符号变为“HMI”，这样这个结构体才能在使用库时被dlsym函数找到，进而返回给hw_get_module函数,HAL入口,权限的问题,由于Android应用程序无权限操作底层设备(如打开、读写等)，而我们需要通过读写USB转成的串口的设备节点ttyUSB0,来读写Zigbee模块，所以我们需要修改设备权限为777最高权限。,一种简单的方法是在system/core/rootdir下的uevent.rc脚本里加入/dev/ttyUSB00777rootroot即可，但是我们2.1版本里无此脚本。,最初想法是在init.rc脚本里添加chmod0777/dev/ttyUSB0来修改，但是这样有一个致命的缺陷。即Zigbee模块必须在开机前就已连接在板上，若是开机时未识别到，还需把掉再插一次，但脚本已经执行过了，所以放弃此方法。,我们采取的方法：1.通过给APK签名，赋予应用程序system的权限。2.在init.rc中注册servicechmod4uart，去执行chmod4uart.sh3.编写chmod4uart.sh，通过setpropctl.startchmod4uart获得root权限