基于微信小程序的智能家居设备管控系统设计与实现-开发者社区

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前言

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项目概述

针对传统智能家居设备管控分散、多设备统一管理困难、缺少场景联动与定时调度能力，能耗数据难以统计预测、设备故障反馈渠道单一等问题，本文设计并实现基于微信小程序的智能家居设备管控系统。系统包含用户小程序端、家庭管理员 Web 后台端与系统管理员 Web 后台端。普通用户可注册登录，添加智能设备，远程控制设备启停，查看设备运行状态、能耗数据与操作记录，设置设备定时任务，配置家庭场景，提交设备故障报修，并通过 AI 客服咨询设备使用问题。家庭管理员负责管理本家庭全部智能设备，完成设备分组、智能场景配置、定时任务维护，处理家庭成员提交的设备故障工单，登记维修记录。系统管理员负责管理各类账号，维护设备分组与资讯分类，全局管控设备信息、操作日志、故障工单，对设备能耗进行统计并基于历史数据完成能耗预测，发布系统公告，配置平台角色权限与 AI 客服知识库。本系统依托微信小程序轻量化的优势，实现智能家居远程集中管控，支持场景联动与能耗分析，提升家居智能化管理水平，为智能家居一体化管控提供数字化解决方案。

技术环境

本系统采用前后端分离架构进行开发，后端基于 Java 语言，使用 SpringBoot 框架搭建服务，JDK 版本要求 1.8 及以上，项目采用 Maven 3.6.1 进行依赖管理与项目构建；数据库选用 MySQL5.7 存储业务数据。后台管理前端使用 HTML、CSS、Vue 技术实现页面交互，移动端基于微信小程序开发，开发工具使用 IDEA 或 Eclipse，微信小程序端使用微信开发者工具。

系统功能模块设计

一、用户端（微信小程序）

注册登录：用户通过账号注册，填写姓名、性别、年龄、联系方式、头像等信息后登录
首页浏览：展示系统公告与使用指南类文章列表
设备添加：添加新的智能家居设备，填写设备名称、设备封面、设备分组、设备型号、设备状态、设备能耗、安装位置、设备周期
设备远程控制：在设备详情页远程开启或关闭设备，实时查看设备运行状态
设备状态查看：查看设备当前运行状态（正常运行/已关闭/维修中）、能耗数据、安装位置等信息
设备收藏：收藏常用设备，便于快速访问
故障上报：设备出现故障时在线提交故障上报，填写故障描述
开启记录查看：查看历史设备开启操作记录
关闭记录查看：查看历史设备关闭操作记录
公告信息浏览：按分类浏览智能家居使用指南文章（数据解读类、功能应用类、美食食谱类、语音指令类）
家庭信息管理：添加和管理自己的家庭信息，支持修改和删除
家庭场景查看：查看家庭场景配置（大厅、卧室等），了解联动设备与联动规则
定时任务设置：为设备设置定时开关任务，支持设置执行时间段和重复周期（每天/仅一次）
AI客服咨询：在线与AI智能客服聊天咨询设备使用问题
我的收藏管理：查看和管理自己收藏的设备
个人中心管理：修改个人信息、头像、修改密码、退出登录

二、家庭管理员端（Web后台管理）

家庭管理员登录：家庭管理员账号登录后台
设备信息管理：查看和管理本家庭所有智能设备，维护设备信息
设备分组管理：按房间（客厅、卧室、厨房、阳台等）对设备进行分组管理
开启记录查看：查看本家庭所有设备的开启操作记录
关闭记录查看：查看本家庭所有设备的关闭操作记录
故障上报处理：查看和处理用户提交的设备故障上报
修复记录管理：记录和管理设备维修修复情况
家庭信息管理：维护家庭基础信息
家庭场景管理：配置家庭智能场景，设置场景名称、模式、联动设备、联动规则、触发条件
定时任务管理：管理本家庭设备的定时任务配置
个人中心：修改个人密码、维护个人信息、上传头像

三、系统管理员端（Web后台管理系统）

用户管理：对注册用户账号进行信息查看、编辑、删除及状态启用/禁用管理
家庭管理员管理：对家庭管理员账号进行信息查看、编辑、删除
设备分组管理：全局维护设备分组字典
设备信息管理：全局审核和管理所有智能家居设备，支持按名称、类型、状态、位置多条件查询
开启记录管理：全局查看所有设备的开启操作记录
关闭记录管理：全局查看所有设备的关闭操作记录
故障上报管理：全局查看和处理所有设备故障上报
修复记录管理：全局跟踪设备维修修复记录
家庭信息管理：全局查看和管理所有家庭信息
家庭场景管理：全局查看和管理所有家庭智能场景配置
定时任务管理：全局查看和管理所有设备的定时任务
时间段管理：管理定时任务的时间段配置
设备能耗统计：全局统计分析设备能耗数据（户主姓名、设备ID、使用时长、额定功率、实际功耗、工作模式、室内温湿度、使用频率、设备品牌、是否变频、电价、房屋面积等），支持Excel数据导入
设备能耗预测：基于历史能耗数据进行设备能耗预测，输入设备类型、使用时长、额定功率、工作模式、季节等参数生成预测结果，并可视化展示预测图表
公告信息管理：发布和管理系统公告与使用指南文章，支持图片上传、分类选择、富文本编辑
资讯分类管理：维护资讯文章分类字典（语音指令类、数据解读类、功能应用类、美食食谱类等）
AI客服管理：管理AI客服问答知识库，查看和回复用户咨询对话
轮播图管理：管理小程序首页轮播Banner图片
系统简介管理：维护系统介绍展示内容
菜单权限管理：按角色（用户/家庭管理员）配置系统菜单与操作权限，支持编辑菜单名称、权限、父级关系
个人中心：管理员修改密码、上传头像、维护个人信息、退出登录

系统部分效果展示

微信小程序端实现效果

后台管理端实现效果

详细视频演示

❤文末卡片，联系我获取更详细的演示视频

系统架构设计

系统架构设计是软件开发过程中至关重要的一环。首先是模型层（Model），模型层通常对应着数据库或者其他数据源，它负责与数据库进行交互，执行各种数据操作，并将处理后的数据传递给控制器层。模型层的设计应该简洁清晰，尽可能减少与视图和控制器的耦合，以提高代码的可维护性和可重用性。
其次是视图层（View）通常是通过网页、移动应用界面或者其他用户界面来展示数据。视图层与用户交互，接受用户的输入，并将输入传递给控制器层进行处理。在MVC三层架构中，视图层应该尽量保持简单，只负责数据的展示和用户交互，不涉及业务逻辑的处理，以保持视图层的清晰度和可复用性，最后是控制器层（Controller），每个层都有特定的职责和功能，通过分层架构设计，实现代码模块化，为软件开发提供了一种有效的架构模式。系统架构如图所示。

为什么选择我们

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代码参考

/** * 上传文件 */@RequestMapping("/upload")@IgnoreAuthpublicRupload(@RequestParam("file")MultipartFilefile,Stringtype)throwsException{if(file.isEmpty()){thrownewEIException("上传文件不能为空");}StringfileExt=file.getOriginalFilename().substring(file.getOriginalFilename().lastIndexOf(".")+1);Filepath=newFile(ResourceUtils.getURL("classpath:static").getPath());if(!path.exists()){path=newFile("");}Fileupload=newFile(path.getAbsolutePath(),"/upload/");if(!upload.exists()){upload.mkdirs();}StringfileName=newDate().getTime()+"."+fileExt;if(StringUtils.isNotBlank(type)&&type.contains("_template")){fileName=type+"."+fileExt;newFile(upload.getAbsolutePath()+"/"+fileName).deleteOnExit();}Filedest=newFile(upload.getAbsolutePath()+"/"+fileName);file.transferTo(dest);if(StringUtils.isNotBlank(type)&&type.equals("1")){ConfigEntityconfigEntity=configService.selectOne(newEntityWrapper<ConfigEntity>().eq("name","faceFile"));if(configEntity==null){configEntity=newConfigEntity();configEntity.setName("faceFile");configEntity.setValue(fileName);}else{configEntity.setValue(fileName);}configService.insertOrUpdate(configEntity);}returnR.ok().put("file",fileName);}/** * 下载文件 */@IgnoreAuth@RequestMapping("/download")publicResponseEntity<byte[]>download(@RequestParamStringfileName){try{Filepath=newFile(ResourceUtils.getURL("classpath:static").getPath());if(!path.exists()){path=newFile("");}Fileupload=newFile(path.getAbsolutePath(),"/upload/");if(!upload.exists()){upload.mkdirs();}Filefile=newFile(upload.getAbsolutePath()+"/"+fileName);if(file.exists()){HttpHeadersheaders=newHttpHeaders();headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM);headers.setContentDispositionFormData("attachment",fileName);returnnewResponseEntity<byte[]>(FileUtils.readFileToByteArray(file),headers,HttpStatus.CREATED);}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}returnnewResponseEntity<byte[]>(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);}/** * 权限token验证 */@ComponentpublicclassAuthorizationInterceptorimplementsHandlerInterceptor{publicstaticfinalStringLOGIN_TOKEN_KEY="Token";@ResourceprivateTokenServicetokenService;@OverridepublicbooleanpreHandle(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler)throwsException{// 跨域配置response.setHeader("Access-Control-Allow-Methods","POST, GET, OPTIONS, DELETE");response.setHeader("Access-Control-Max-Age","3600");response.setHeader("Access-Control-Allow-Credentials","true");response.setHeader("Access-Control-Allow-Headers","x-requested-with,request-source,Token, Origin,imgType, Content-Type, cache-control,postman-token,Cookie, Accept,authorization");response.setHeader("Access-Control-Allow-Origin",request.getHeader("Origin"));// OPTIONS预检请求直接放行if("OPTIONS".equals(request.getMethod())){response.setStatus(HttpStatus.OK.value());returnfalse;}// 非Controller方法直接放行if(!(handlerinstanceofHandlerMethod)){returntrue;}HandlerMethodhandlerMethod=(HandlerMethod)handler;// 标记忽略鉴权直接通过IgnoreAuthignoreAuth=handlerMethod.getMethodAnnotation(IgnoreAuth.class);if(ignoreAuth!=null){returntrue;}Stringtoken=request.getHeader(LOGIN_TOKEN_KEY);TokenEntitytokenEntity=StringUtils.isNotBlank(token)?tokenService.getTokenEntity(token):null;if(tokenEntity!=null){request.getSession().setAttribute("userId",tokenEntity.getUserid());request.getSession().setAttribute("role",tokenEntity.getRole());request.getSession().setAttribute("tableName",tokenEntity.getTablename());request.getSession().setAttribute("username",tokenEntity.getUsername());returntrue;}// 鉴权失败返回401response.setCharacterEncoding("UTF-8");response.setContentType("application/json;charset=utf-8");try(varwriter=response.getWriter()){writer.print(JSONObject.toJSONString(R.error(401,"请检查是否授予权限，请求将跳转登录页面！")));}returnfalse;}}