前言

智能家居，又稱智能住宅，在國外常用Smart Home表示。通俗來說，智能家居是將燈光、家電、家庭影院、燃氣預警、遠程控制、電動窗簾、安防設備、背景音樂等連接成一個網絡——物聯網，通過一臺智能家居主機（控制管理系統）進行統一管理，實現家居設備的自動化和智能化控制，給使用者帶來最大程度的高效、便捷、舒適與安全的體驗。

使用者可通過語音、短信、手機或平板電腦觸摸屏、無線遙控器、上網設備等在家里或通過網絡遠程控制家用設備。我們想象一下，在回家的路上，你可以提前用手機打開家中的空調和熱水器；晚上走進自己家的門廳時，對著門廳直接說“開燈”，門廳的燈就亮了；開門時，安卓密碼鎖功能開啟，系統會自動打開電子門鎖，安防撤防；坐在沙發上用手機遙控自己家的電視、空調；睡覺前在床上就可以用手機關閉所有房間的燈光。這一切是多么愜意啊！

出門在外，如果突然想起家里的水壺還在爐臺上加熱，我們可以通過網絡遠程、短信等關閉燃氣閥門；也可以在接到家中安防告警的短信或家中患病的老人通過手機發來的SOS短信時，在網上通過攝像頭觀察家中的情況。

我們還可以進一步設定和執行各種復雜的場景操作，假如使用安卓手機設計了一個“家庭影院”場景，當按下“家庭影院”場景按鈕時，智能家居系統將自動執行事先設定好的多個動作：關閉窗簾、關閉吊燈、打開背景燈、打開電視并切換到高清輸入模式、打開DVD、打開功放等，以前需要執行多個動作，現在只需按一個鍵就可以全部完成了。正如比爾·蓋茨在《未來之路》中曾經說過的那樣：“在不遠的未來，沒有智能家居系統的住宅會像今天不能上網的住宅那樣不合潮流。”

很多人或許覺得智能生活離我們還很遠，只是個傳說中的東西，只聞其名不見其形。其實智能家居系統早已在高端住宅或別墅中實現了，只是沒有普及到大眾家中，究其原因，首先是目前主流的智能家居廠家如美國Control4（華歌）、霍尼韋爾、索博、波創、科力屋等，一套系統動輒幾萬、幾十萬，甚至上百萬，這不是一般家庭能夠消費得起的。

其次，市場上許多智能家居產品的功能多為噱頭，實用性不強，價格偏高，與我們的實際需求相距甚遠。比如，某品牌的智能馬桶，價格在萬元以上，擁有諸多功能，如自動沖洗、潔身、坐圈加熱、暖風烘干、除菌消毒以及夜間照明等，但其中很多功能對于一般家庭來說中看不中用。其實智能家居系統對使用者來說實用和舒適最重要。

能不能我們自己動手做一套簡單易用的智能家居系統呢？答案是肯定的。作為一名業余電子愛好者，我很早就考慮自己動手設計一套符合自己需求的智能家居系統，只是一直沒有找到合適的平臺。2014年年初接觸到Arduino互動電子技術后，其系統軟硬件的開源性、豐富的擴展性給我很大啟發，于是決定利用Arduino電子積木搭建心中的系統，從開始的點滴嘗試到最終完成雖經歷了很多曲折，卻讓我學到了更多的知識。對有興趣動手做電子產品的業余電子愛好者說，其實做一個產品并不難，難的是恒心和毅力。

大家或許覺得智能家居系統涉及計算機技術、網絡通信技術、傳感器技術、互聯網技術，這么多技術都要學習一定很難。我要對大家說，零基礎的讀者也可以完成本書所涉及的內容。利用Arduino開源代碼，可以完全不需要了解硬件、內部結構和寄存器設置的特點，僅僅知道它的端口作用即可；即使完全不懂硬件知識，只要會簡單的C語言，就可以按照書中一步一步的指導完成整個系統的搭建。

手機上的Android程序編寫工作也許會讓大家頭痛，為此，在本書中，我向大家介紹一款圖形化的編程軟件App Inventor。它根本不需要你具備任何編程知識，只要像搭積木一樣將預先存放好的組件拖到你想要的位置，即可完成一個復雜的Android程序。

本書前6章介紹了8個手機Android程序和Arduino單片機利用藍牙之間相互通信控制的實驗制作過程，一個用語音控制Arduino遙控器實驗和一個室內溫濕度用語音合成器播報實驗。第7章介紹了3個物聯網平臺功能和借助平臺通過網頁接收數據并控制設備的方法，以及如何實現微博發布和微信互動。最后一章介紹了如何自己動手搭建一個微信智能家居平臺。這一章里涉及PHP語言和MySQL數據庫知識。大家只要根據注釋部分修改自己的信息，復制其他部分就可以實現微信平臺的搭建。

如果大家在實驗過程中覺得制作過程比較繁瑣，也可以直接到附錄B指定的網站下載我已經編寫好的程序和源代碼。實驗中所需要的素材、庫函數、App Inventor離線數據包、Arduino編譯軟件等書中所提到的所有需要從網上下載的程序和資料也都保存在附錄B指定的網站上，供大家下載和相互學習。

這本書能夠出版，首先感謝機械工業出版社華章公司能夠給我這么一個機會，還要特別感謝華章公司的編輯們，沒有他們的辛苦工作，這本書不可能與廣大讀者見面。

我還要感謝張國強和程晨兩位老師對本書提供的幫助和指導，他們提供了大量信息和資料。這里還要向大家推薦兩本書：《Arduino開發實戰指南》（程晨編著）、《C++程序設計》（譚浩強編著）。如果大家對我的作品感興趣，就一起動手吧！

由于時間非常倉促，作者水平有限，書中難免存在錯誤，懇請廣大讀者批評指正！

趙志