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LiHuaJZOAQ/GuardSysAPP

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GuardSysAPP — OpenHarmony 北向监控系统

基于 OpenHarmony 4.0（九联开发板）的物联网北向监控系统，通过 NAPI 采集传感器数据，经 WebSocket 上报云服务器，支持 Web 端实时查看与控制。

Tip

本项目是智能家居安防系统 (https://github.com/LiHuaJZOAQ/GuardSystem) 的一个组成部分

下面是安防系统的其他组成项目

功能

传感器采集

  • SHT30 — 温度 + 湿度（I2C 5, 0x44）
  • MQ-2 — 烟雾浓度（ADC 1）
  • HC-SR501 — 红外人体检测（GPIO 388），支持布防/撤防模式
  • 三传感器 逐个 await + try-catch 读取，单传感器失败用默认值继续（不整批丢失）
  • 点击传感器卡片单独刷新对应传感器数据
  • 采集失败时仪表板显示红色错误横幅

网络通信

  • WiFi 管理 — 扫描可用 WiFi、连接/断开、显示信号强度与 IP（API 10 适配：addCandidateConfig / connectToCandidateConfig）
  • WebSocket 客户端（@ohos.net.webSocket）— 连接云服务器（支持域名），自动发送注册消息（MAC/序列号），30s 心跳保活，断线 5s 自动重连，发送失败主动重连
  • 协议 — JSON WebSocket 帧，服务器 ACK {"success":true}

自动上报

  • 数据上报与页面无关：Index 页面的 collectAll() 每次采集后自动发送，SettingsPage 的独立 runReportCycle() 作为补充
  • 无论用户处于哪个页面，只要 TCP（WebSocket）已连接就持续上报
  • 上报间隔跟随传感器刷新频率（默认 1s）

自动报警

  • 四级传感器联动检测：烟雾(ppm)、温度(°C)、湿度(%)、红外(有人/无人)
  • 驱动蜂鸣器 + RGB LED（三级：正常=绿 / 警告=黄 / 报警=红+蜂鸣）
  • 支持手动设置报警模式（设置页调试区）
  • 仪表板实时显示"撤销警报"按钮（仅报警/警告时出现）
  • 报警日志携带原因标记：烟雾过高 / 温度过高 / 湿度过高过低 / 烟雾突增 / 布防入侵 / 人员未撤离

红外布防/撤防

  • 撤防（默认）：红外仅记录"有人活动"日志，不触发报警
  • 布防：红外检测到有人立即触发 mode 2 报警（蜂鸣器+红灯），发出入侵警报
  • 布防状态在红外卡片和报警状态栏均有显示
  • 火险+人员未撤离：无论布防/撤防，只要烟雾/温度超标且检测到有人，自动升级为报警

实时刷新

  • 每秒自动刷新传感器数据
  • 返回仪表板时自动重启定时器并读取最新配置（onPageShow）

日志系统

  • LogStore 单例：全局共享日志消息
  • 三级分色：error（红）、warn（黄）、info（黑）
  • 独立日志页：500ms 自动刷新，按等级着色渲染

命令控制

  • 服务器通过 JSON 指令触发：
    • setAlarm — 设置报警模式（0=正常, 1=警告, 2=报警）
    • collect — 立即采集一次传感器数据

设备初始化

  • 启动时自动点亮绿灯（SensorManager.initAlarm()），指示系统正常运行
  • aboutToAppear 自动连接 WebSocket

项目结构

entry/src/main/ets/
├── pages/
│   ├── Index.ets              # 仪表板：传感器卡片/报警状态/网络状态/导航 + 自动上报
│   ├── SettingsPage.ets        # 设置页：WiFi/TCP/自动上报/刷新间隔/调试报警/蜂鸣器
│   ├── LogPage.ets             # 日志查看页（三级分色）
│   ├── SensorManager.ets       # NAPI 传感器接口封装（逐个采集+默认值）
│   ├── TCPClient.ets           # WebSocket 客户端（@ohos.net.webSocket，注册+心跳+重连）
│   ├── WifiManager.ets         # WiFi 扫描/连接（API 10）+ 设备 ID/信号强度获取
│   ├── SharedConfig.ets        # 全局配置单例（refreshInterval）
│   ├── LogStore.ets            # 日志单例（LogItem 三级分色）
│   ├── PriSensorData.ets       # NAPI 原始测试页（保留）
│   └── PriTCPTestIndex.ets     # TCP 原始测试页（保留）
└── resources/base/profile/
    └── main_pages.json         # 页面路由注册

模块职责

文件 职责
Index.ets 仪表板：4 传感器卡片（点击单独刷新，红外含布防/撤防切换）、报警状态（含撤销按钮+红外布防显示）、网络状态指示器、导航到设置/日志；每 1s 采集数据并自动通过 WebSocket 上报
SettingsPage.ets WiFi 扫描/连接、WebSocket 服务器配置/连接/断开、自动上报开关与间隔、传感器刷新间隔、调试报警/蜂鸣器控制
LogPage.ets 从 LogStore 读取日志，按 level 着色渲染，500ms 轮询
SensorManager.ets NAPI 封装 + currentAlarmMode 静态属性 + setAlarmMode() 自动更新；getAllData() 逐个 await 单传感器失败不影响其他
TCPClient.ets defaultTcpClient 单例，@ohos.net.webSocket 实现，自动注册 MAC/序列号，30s 心跳，5s 重连，发送失败主动断开+重连
WifiManager.ets API 10 WiFi 适配 + getDeviceMac()（获取序列号用于注册）+ getRssi() 信号强度
SharedConfig.ets refreshInterval 全局配置
LogStore.ets LogItem（text + level）+ addLog / getLogs

硬件依赖

  • 九联开发板（OpenHarmony 4.0）
  • SHT30 温湿度传感器（I2C 5, 0x44）
  • MQ-2 烟雾传感器（ADC 1）
  • HC-SR501 红外人体感应模块（GPIO 388）
  • 蜂鸣器（GPIO 384）+ RGB LED（R=381, G=382, B=383）

开发环境

  • DevEco Studio 4.0+
  • OpenHarmony SDK API 10
  • Node.js / npm（构建工具链）

构建与运行

  1. 用 DevEco Studio 打开项目根目录
  2. 连接开发板或使用模拟器
  3. Build → Build Hap(s)/APP(s)
  4. 安装 HAP 到开发板

自动报警逻辑

每次数据采集后按优先级检测以下条件，仅输出最高模式：

优先级 2 — 报警（红色 + 蜂鸣器）

条件 触发原因
烟雾 >= 200ppm 烟雾浓度过高，火险
红外布防 + IR=有人 入侵检测：有人闯入
红外(任意) + 烟雾>=100 / 温度>=40 危险区域有人未撤离

优先级 1 — 警告（黄色）

条件 触发原因
烟雾 >= 100ppm 烟雾偏高
温度 >= 40°C 温度过高
湿度 >= 80% 湿度过高，防霉
湿度 <= 20% 湿度过低，防火
烟雾单次突增 >= 50ppm 烟雾突增，疑似火源

优先级 0 — 正常（绿色，日志记录）

条件 说明
烟雾 >= 50ppm / 温度 >= 35°C 数值偏高，提示关注
湿度 >= 70% 或 <= 30% 湿度异常提示
红外有人（撤防状态） 有人活动记录
全部正常 绿灯常亮

服务器协议

连接

设备通过 WebSocket 连接服务器，URL 格式：

wss://host/device       (端口 443)
ws://host:port/device   (其他端口)

设备注册

连接建立后自动发送注册消息，将 MAC/序列号注册为设备 ID：

{"type":"register","mac":"1234567890"}

数据上报

{
  "type": "report",
  "temp": "25.3",
  "humi": "60.1",
  "smoke": 12.34,
  "ir": true,
  "alarm": 0,
  "rssi": -34
}
字段 类型 说明
type string 固定 "report"
temp string 温度（如 "25.3"）
humi string 湿度（如 "60.1"）
smoke number 烟雾浓度（ppm）
ir bool 红外有人 true/false
alarm number 报警模式：0=正常，1=警告，2=报警
rssi number WiFi 信号强度（dBm，可选）

控制指令（服务器 → 开发板）

{
  "type": "cmd",
  "action": "setAlarm",
  "value": 1
}
action 说明
setAlarm 设置报警模式：0=正常，1=警告，2=报警
collect 立即采集一次传感器数据

心跳

{"type":"ping"}
  • 开发板每 30s 发送一次
  • 服务器回复 {"type":"pong"} 并更新 last_seen

API 10 适配说明

本项目适配 OpenHarmony API 10 的以下变更：

WiFi API

  • addDeviceConfig → addCandidateConfig
  • connectToDevice → connectToCandidateConfig
  • signalLevel 改为基于 rssi 手动计算
  • 连接状态通过 getLinkedInfo().ssid 对比判断
  • getDeviceMacAddress() 已移除，改用 @ohos.deviceInfo.serial

WebSocket API

  • @ohos.net.webSocket 替代 @ohos.net.socket.TCPSocket
  • on('message') 回调签名为 AsyncCallback<string|ArrayBuffer>，即 (err: Object, value: Object) => void

权限说明

在 module.json5 中声明以下权限：

权限 类型 用途
ohos.permission.INTERNET system_grant WebSocket 网络通信
ohos.permission.GET_WIFI_INFO system_grant 获取 WiFi 信息
ohos.permission.SET_WIFI_INFO system_grant 配置 WiFi 连接
ohos.permission.LOCATION user_grant WiFi 扫描
ohos.permission.APPROXIMATELY_LOCATION user_grant WiFi 扫描

LOCATION 和 APPROXIMATELY_LOCATION 为 user_grant 权限，需在扫描 WiFi 时调用 requestPermissionsFromUser() 运行时弹窗申请。

配置指南

传感器引脚 / I2C 地址

所有引脚和地址在 SensorManager.ets 中的 NAPI 调用处定义：

// 文件: entry/src/main/ets/pages/SensorManager.ets

// SHT30 — I2C 5, I2C 地址 0x44
const res: Sht30Data = await guardsys_napi.getSht30Data(5, 0x44);

// MQ-2 — ADC 1
const res: Mq2Data = await guardsys_napi.getMq2Data(1);

// HC-SR501 红外 — GPIO 388
const res: IrData = await guardsys_napi.getIrStatus(9);

// 报警输出 — 蜂鸣器 GPIO 384, RGB R=381, G=382, B=383
await guardsys_napi.setAlarmStatus(mode, {
  buzzerPin: 384, rPin: 381, gPin: 382, bPin: 383
});

如需更换接线引脚，修改上述对应数字即可。注意：NAPI 函数签名（参数个数与顺序）不可变更，只能改引脚数值。

服务器地址和端口

默认值定义在 SettingsPage.ets 顶部：

// 文件: entry/src/main/ets/pages/SettingsPage.ets
@State serverHost: string = 'guardsysserver.up.railway.app';
@State serverPort: string = '443';

端口 443 → 自动使用 wss:// 协议；其他端口 → ws://

修改方式有两种：

  1. 直接修改代码：改上述默认值，重新编译安装 HAP
  2. 运行时修改：打开 App → 右下角"设置" → "📡 服务器连接" → 修改地址和端口 → 点击"连接"

设备通过 WebSocket 连接 wss://域名/device。

传感器刷新频率

位置：设置 → 传感器设置 → 刷新间隔（单位：ms，默认 1000ms）

持久化存储在 SharedConfig.ets 中，重启后恢复为默认值。

引脚定义

功能 引脚
SHT30 I2C I2C 5, 地址 0x44
MQ-2 ADC 1
HC-SR501 红外 GPIO 388
蜂鸣器 GPIO 384
红灯 (R) GPIO 381
绿灯 (G) GPIO 382
蓝灯 (B) GPIO 383

About

智能家居安防报警系统应用（北向）

Topics

typescript openharmony arkts

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Jun 18, 2026

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