一、引言

二、技术背景

1. 鸿蒙分布式设备控制能力

• ​​设备发现与连接​​：自动发现同一局域网或跨公网的鸿蒙空调设备（需空调支持鸿蒙智联协议），并建立低延迟的安全通信通道；
• ​​统一控制接口​​：通过 ​​分布式设备管理 API​​，将不同厂商的空调硬件能力（如开关、模式、温度、定时）抽象为标准化的控制指令（如 turnOn()、setMode('cool')、setTemperature(26)、addTimerTask()）；
• ​​远程与本地协同​​：优先通过本地网络直接控制空调（低延迟），若设备离线或需跨公网控制，则通过云端中转（需网络稳定）。

2. 空调温控的核心功能

• ​​远程开关​​：通过手机 APP 远程开启或关闭空调（如下班路上提前开空调制冷）；
• ​​模式切换​​：调节空调运行模式（制冷/制热/送风/除湿），适应不同季节和环境需求；
• ​​温度调节​​：设置目标温度（如 24℃~28℃），部分高端空调支持 ±0.5℃ 精准调节；
• ​​定时任务​​：设置单次或周期性任务（如“每天 23:00 自动关机”“周一至周五 18:00 开机”）。

三、应用使用场景

1. 家庭日常温控

• ​​场景描述​​：用户通过手机远程控制客厅和卧室空调的开关、模式（如夏季制冷、冬季制热）及温度（如卧室 26℃、客厅 24℃）；
• ​​需求​​：低延迟（<200ms）、支持多房间空调分组管理（如“全屋空调”“卧室空调”）。

2. 远程预调节

• ​​场景描述​​：用户下班途中通过手机提前打开家中空调（制冷至 25℃），到家即可享受舒适温度；
• ​​需求​​：跨公网远程控制（需网络稳定）、定时任务（如“18:00 自动开机”）。

3. 智能场景联动

• ​​场景描述​​：通过自动化规则（如“当室内温度 >30℃ 时自动开启制冷”“当传感器检测到无人时自动关闭空调”）；
• ​​需求​​：空调控制与温度传感器、门窗传感器等设备联动，支持条件触发。

4. 酒店/公寓客控

• ​​场景描述​​：酒店客人通过房间内的平板或手机，调节空调模式（如睡眠模式）和温度（如 22℃），满足个性化需求；
• ​​需求​​：支持临时权限管理（如客人只能控制当前房间的空调）、预设场景（如“节能模式”“舒适模式”）。

四、不同场景下详细代码实现

场景 1：手机控制单台鸿蒙空调（基础版）

1.1 项目结构

AirConditionerApp/
├── entry/src/main/ets/pages/
│   ├── Index.ets          // 主页面（控制界面）
│   └── ACManager.ets      // 空调控制逻辑（分布式设备通信）
├── entry/src/main/module.json5  // 模块配置（声明分布式能力）
└── build-profile.json5

1.2 分布式能力配置（module.json5）

{
  "module": {
    "name": "entry",
    "type": "entry",
    "description": "$string:module_desc",
    "mainElement": "EntryAbility",
    "deviceTypes": [
      "phone",  // 支持手机控制端
      "tablet"  // 可扩展平板控制端
    ],
    "deliveryWithInstall": true,
    "installationFree": false,
    "requestPermissions": [
      {
        "name": "ohos.permission.DISTRIBUTED_DEVICE_CONTROL",  // 分布式设备控制权限
        "reason": "$string:control_permission_reason"
      },
      {
        "name": "ohos.permission.NETWORK",  // 网络通信权限（用于设备发现）
        "reason": "$string:network_permission_reason"
      }
    ],
    "abilities": [
      {
        "name": "EntryAbility",
        "srcEntry": "./ets/entryability/EntryAbility.ts",
        "description": "$string:EntryAbility_desc",
        "icon": "$media:icon",
        "label": "$string:EntryAbility_label",
        "startWindowIcon": "$media:icon",
        "startWindowBackground": "$color:start_window_background",
        "exported": true,
        "skills": [
          {
            "entities": [
              "entity.system.home"
            ],
            "actions": [
              "action.system.home"
            ]
          }
        ]
      }
    ]
  }
}

1.3 空调控制逻辑（ACManager.ets）

// entry/src/main/ets/pages/ACManager.ets
import distributedDevice from '@ohos.distributed.device'; // 鸿蒙分布式设备管理模块
import acControl from '@ohos.smart.device.airconditioner'; // 鸿蒙空调控制专用模块（示例，实际需使用官方 SDK）

export class ACManager {
  private acDeviceId: string = ''; // 目标空调的设备 ID
  private isConnected: boolean = false; // 是否已连接到空调

  // 初始化：发现并连接目标空调
  async init(acId: string) {
    try {
      // 1. 通过分布式设备管理 API 发现鸿蒙空调（需空调支持标准协议）
      const devices = await distributedDevice.getDevicesByType('airconditioner'); // 获取所有类型为 'airconditioner' 的设备
      const targetDevice = devices.find(device => device.deviceId === acId || device.name.includes('客厅空调')); // 根据 ID 或名称匹配目标空调
      if (!targetDevice) {
        console.error('未找到目标空调！');
        return;
      }
      this.acDeviceId = targetDevice.deviceId;

      // 2. 建立连接（鸿蒙会自动通过软总线建立低延迟通道）
      this.isConnected = await acControl.connect(this.acDeviceId);
      if (!this.isConnected) {
        console.error('空调连接失败！');
      } else {
        console.log('✅ 已连接到空调：', this.acDeviceId);
      }
    } catch (error) {
      console.error('空调初始化失败:', error);
    }
  }

  // 控制空调开关
  async togglePower(isOn: boolean) {
    if (!this.isConnected) {
      console.warn('空调未连接，无法控制！');
      return;
    }
    try {
      await acControl.setPower(this.acDeviceId, isOn); // isOn: true=开机，false=关机
      console.log('❄️ 空调已', isOn ? '开启' : '关闭');
    } catch (error) {
      console.error('开关控制失败:', error);
    }
  }

  // 切换空调模式（制冷/制热/送风/除湿）
  async setMode(mode: 'cool' | 'heat' | 'fan' | 'dry') {
    if (!this.isConnected) {
      console.warn('空调未连接，无法控制！');
      return;
    }
    try {
      await acControl.setMode(this.acDeviceId, mode); // mode 对应空调标准模式
      console.log('🌀 模式已切换至：', mode);
    } catch (error) {
      console.error('模式切换失败:', error);
    }
  }

  // 调节空调温度（通常为 16~30℃）
  async setTemperature(temp: number) {
    if (!this.isConnected) {
      console.warn('空调未连接，无法控制！');
      return;
    }
    try {
      // 限制温度范围（部分空调可能只支持 16~30℃）
      const clampedTemp = Math.max(16, Math.min(30, temp));
      await acControl.setTemperature(this.acDeviceId, clampedTemp);
      console.log('🌡️ 温度已调节至：', clampedTemp + '℃');
    } catch (error) {
      console.error('温度调节失败:', error);
    }
  }

  // 添加定时任务（单次任务：如“30分钟后关机”）
  async addTimerTask(delayMinutes: number, action: 'turnOff' | 'turnOn') {
    if (!this.isConnected) {
      console.warn('空调未连接，无法设置定时任务！');
      return;
    }
    try {
      await acControl.addTimer(this.acDeviceId, {
        delay: delayMinutes * 60 * 1000, // 转换为毫秒（如 30 分钟 = 30 * 60 * 1000）
        action: action // 'turnOff' 关机，'turnOn' 开机
      });
      console.log(`⏰ 定时任务已设置：${delayMinutes} 分钟后 ${action === 'turnOff' ? '关机' : '开机'}`);
    } catch (error) {
      console.error('定时任务设置失败:', error);
    }
  }

  // 释放连接（退出时调用）
  disconnect() {
    if (this.isConnected) {
      acControl.disconnect(this.acDeviceId);
      this.isConnected = false;
    }
  }
}

1.4 主页面（Index.ets）

// entry/src/main/ets/pages/Index.ets
import { ACManager } from './ACManager.ets';

@Entry
@Component
struct Index {
  @State private acManager: ACManager = new ACManager();
  @State private isAcOn: boolean = false; // 当前空调开关状态
  @State private currentMode: string = 'cool'; // 当前模式（cool/heat/fan/dry）
  @State private currentTemp: number = 26; // 当前温度（16~30℃）
  @State private targetAcId: string = 'ac_001'; // 目标空调 ID（需与实际空调匹配）

  aboutToAppear() {
    // 初始化连接（应用启动时自动连接目标空调）
    this.acManager.init(this.targetAcId).then(() => {
      // 连接成功后，获取空调当前状态（可选，需空调支持状态查询 API）
      this.loadAcStatus();
    });
  }

  // 加载空调当前状态（模拟，实际需调用空调的状态查询接口）
  private async loadAcStatus() {
    // 假设通过 acControl.getPower/getMode/getTemperature 获取当前状态
    // 此处简化为默认值（实际项目需实现状态同步逻辑）
    this.isAcOn = false;
    this.currentMode = 'cool';
    this.currentTemp = 26;
  }

  // 开关控制
  private toggleAc() {
    this.isAcOn = !this.isAcOn;
    this.acManager.togglePower(this.isAcOn);
  }

  // 模式切换（通过选择器输入）
  private onModeChange(mode: string) {
    this.currentMode = mode;
    this.acManager.setMode(mode as 'cool' | 'heat' | 'fan' | 'dry');
  }

  // 温度调节（通过滑块输入）
  private onTempChange(value: number) {
    this.currentTemp = value;
    this.acManager.setTemperature(value);
  }

  // 添加定时任务（示例：30 分钟后关机）
  private addShutdownTimer() {
    this.acManager.addTimerTask(30, 'turnOff');
  }

  build() {
    Column() {
      Text('鸿蒙空调温控（远程开关/模式/定时）')
        .fontSize(24)
        .fontWeight(FontWeight.Bold)
        .margin({ bottom: 30 });

      // 开关按钮
      Button(this.isAcOn ? '关闭空调' : '开启空调')
        .width('80%')
        .height(50)
        .backgroundColor(this.isAcOn ? '#ff4444' : '#4CAF50')
        .onClick(() => this.toggleAc())
        .margin({ bottom: 30 });

      // 模式选择
      Column() {
        Text('运行模式：')
          .fontSize(16)
          .alignSelf(ItemAlign.Start);
        Row() {
          Button('制冷').onClick(() => this.onModeChange('cool')).backgroundColor(this.currentMode === 'cool' ? '#007bff' : '#f0f0f0');
          Button('制热').onClick(() => this.onModeChange('heat')).backgroundColor(this.currentMode === 'heat' ? '#007bff' : '#f0f0f0');
          Button('送风').onClick(() => this.onModeChange('fan')).backgroundColor(this.currentMode === 'fan' ? '#007bff' : '#f0f0f0');
          Button('除湿').onClick(() => this.onModeChange('dry')).backgroundColor(this.currentMode === 'dry' ? '#007bff' : '#f0f0f0');
        }
        .width('100%')
        .justifyContent(FlexAlign.SpaceEvenly)
        .margin({ top: 10 });
      }
      .width('80%')
      .margin({ bottom: 30 });

      // 温度调节
      Column() {
        Text(`目标温度：${this.currentTemp}℃`)
          .fontSize(16)
          .alignSelf(ItemAlign.Start);
        Slider({
          value: this.currentTemp,
          min: 16,
          max: 30,
          step: 1
        })
          .width('100%')
          .onChange((value: number) => {
            this.onTempChange(value);
          });
      }
      .width('80%')
      .margin({ bottom: 30 });

      // 定时任务按钮
      Button('30 分钟后自动关机')
        .onClick(() => this.addShutdownTimer())
        .margin({ bottom: 30 });

      // 当前状态提示
      Text(this.isAcOn ? '❄️ 空调已开启' : '🔒 空调已关闭')
        .fontSize(14)
        .fontColor(this.isAcOn ? '#4CAF50' : '#999');
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .padding(20)
    .justifyContent(FlexAlign.Center);
  }

  aboutToDisappear() {
    // 退出时释放连接
    this.acManager.disconnect();
  }
}

• 手机端启动应用后，自动连接目标鸿蒙空调（需空调与手机在同一局域网且支持标准协议）；
• 通过开关按钮控制空调的开启/关闭，通过模式选择器切换制冷/制热/送风/除湿，通过温度滑块调节目标温度（16~30℃）；
• 点击“30 分钟后自动关机”按钮，设置单次定时任务，空调将在 30 分钟后自动关闭。

场景 2：多空调分组控制（进阶版）

2.1 分组管理逻辑（新增 GroupManager.ets）

// entry/src/main/ets/pages/GroupManager.ets
import { ACManager } from './ACManager.ets';

export class GroupManager {
  private acManagers: ACManager[] = []; // 组内的多个空调控制器

  // 添加空调到分组
  addAc(acId: string) {
    const manager = new ACManager();
    manager.init(acId); // 初始化每个空调的连接
    this.acManagers.push(manager);
  }

  // 控制整组空调的开关
  async toggleGroupPower(isOn: boolean) {
    for (const manager of this.acManagers) {
      if (manager['isConnected']) { // 实际需通过 manager 的状态判断
        await manager['togglePower'](isOn); // 调用单个空调的开关方法
      }
    }
  }

  // 控制整组空调的模式
  async setGroupMode(mode: 'cool' | 'heat' | 'fan' | 'dry') {
    for (const manager of this.acManagers) {
      if (manager['isConnected']) {
        await manager['setMode'](mode);
      }
    }
  }

  // 控制整组空调的温度
  async setGroupTemperature(temp: number) {
    for (const manager of this.acManagers) {
      if (manager['isConnected']) {
        await manager['setTemperature'](temp);
      }
    }
  }
}

2.2 主页面集成分组控制（修改 Index.ets）

// 在 Index.ets 中引入 GroupManager 并绑定分组逻辑
@State private groupManager: GroupManager = new GroupManager();

aboutToAppear() {
  // 添加两个空调到分组（示例：客厅空调 ac_001 和卧室空调 ac_002）
  this.groupManager.addAc('ac_001');
  this.groupManager.addAc('ac_002');
}

// 新增分组控制按钮（示例）
Button('全屋空调开启制冷 25℃')
  .onClick(() => {
    this.groupManager.toggleGroupPower(true);
    this.groupManager.setGroupMode('cool');
    this.groupManager.setGroupTemperature(25);
  });

• 用户点击“全屋空调开启制冷 25℃”按钮时，客厅空调和卧室空调同时开启，模式切换至制冷，温度统一设置为 25℃；
• 支持扩展至更多空调（如书房、厨房）的分组控制。

五、原理解释

1. 鸿蒙空调温控的核心流程

1. ​​设备发现与连接​​：
   • 手机通过鸿蒙 ​​分布式软总线​​ 自动扫描同一局域网或跨公网的鸿蒙空调设备（需空调支持鸿蒙智联认证）；
   • 使用 distributedDevice.getDevicesByType('airconditioner')API 获取空调列表，并通过 acControl.connect(acId)建立低延迟连接。
2. ​​控制指令下发​​：
   • 用户通过 UI 操作（如点击开关按钮、选择模式、滑动温度滑块）触发控制逻辑；
   • 应用调用 acControl.setPower()（开关）、setMode()（模式）、setTemperature()（温度）、addTimer()（定时任务）等标准化 API，将指令通过分布式软总线传输至空调。
3. ​​空调响应​​：
   • 空调接收到指令后，通过内置的鸿蒙协议栈解析控制参数（如模式、温度值），并调整压缩机、风机等硬件组件，实现实际的温控效果；
   • 部分高端空调支持状态反馈（如当前温度、运行模式），可通过 acControl.getMode()等 API 同步回手机端显示。

2. 关键技术点

• ​​分布式软总线​​：提供低延迟（<100ms）、高可靠性的设备间通信通道，确保控制指令实时到达空调；
• ​​标准化协议​​：鸿蒙定义了统一的空调控制接口（如 setPower、setMode），屏蔽不同厂商空调的硬件差异；
• ​​远程与本地协同​​：优先通过本地网络直接控制空调（低延迟），远程控制时通过云端中转（需网络稳定）。

六、核心特性

七、原理流程图及原理解释

原理流程图（鸿蒙空调温控）

+-----------------------+       +-----------------------+       +-----------------------+
|     手机（控制端）    |       |     鸿蒙空调（被控端）|       |     分布式软总线      |
|  (Control Terminal)   |       |  (Air Conditioner)    |       |  (Distributed SoftBus)|
+-----------------------+       +-----------------------+       +-----------------------+
          |                             |                             |
          |  1. 发现空调设备          |                             |  4. 传输控制指令       |
          |-------------------------->|                             |-----------------------> |
          |  (getDevicesByType('airconditioner'))|                             |  (setPower/mode/temp)  |
          |                             |  2. 建立连接             |                             |
          |                             |<--------------------------|                             |
          |                             |  3. 解析并执行指令       |                             |
          |                             |  (调整压缩机/风机)     |                             |
          |  5. 接收状态反馈（可选）  |                             |  6. 返回状态数据       |
          |<--------------------------|                             |<----------------------- |

原理解释

1. ​​设备发现​​：手机端通过鸿蒙分布式软总线扫描同一局域网或跨公网的鸿蒙空调设备（需空调注册为“airconditioner”类型），获取设备列表（如 ac_001、ac_002）；
2. ​​连接建立​​：手机与目标空调（如 ac_001）通过软总线建立低延迟连接（类似局域网内的点对点通信）；
3. ​​指令下发​​：用户操作（如点击“开启制冷”）触发手机端调用 acControl.setPower(true)和 acControl.setMode('cool')，指令通过软总线传输至空调；
4. ​​空调执行​​：空调接收到指令后，解析参数（如模式='cool' 表示制冷，温度=26 表示目标温度），调整压缩机和风机的运行状态，实现制冷效果；
5. ​​状态反馈（可选）​​：部分空调支持将当前状态（如当前温度、运行模式）通过软总线回传至手机，用于 UI 实时更新。

八、环境准备

1. 开发环境

• ​​鸿蒙 SDK​​：需安装鸿蒙开发者工具（DevEco Studio），并配置 HarmonyOS 3.0 及以上版本的 SDK；
• ​​开发语言​​：eTS（基于 TypeScript 的鸿蒙声明式开发语言）；
• ​​设备​​：至少一台鸿蒙手机（如华为 P50、Mate 40 系列）和一台鸿蒙认证空调（如鸿蒙智联智能空调）；
• ​​网络​​：手机与空调需处于同一局域网（如连接同一 Wi-Fi），或支持跨公网远程控制（需网络稳定）。

2. 权限配置

• ​​分布式设备控制权限​​：在 module.json5中声明 ohos.permission.DISTRIBUTED_DEVICE_CONTROL，用于调用空调控制 API；
• ​​网络权限​​：声明 ohos.permission.NETWORK，用于设备发现和通信。

3. 空调要求

• 必须为 ​​鸿蒙认证设备​​（支持鸿蒙智联协议），或通过第三方协议（如 Wi-Fi、蓝牙）接入鸿蒙生态（需适配层转换）；
• 支持标准控制接口（如开关、模式、温度、定时），部分高端空调还需支持状态反馈。

九、实际详细应用代码示例实现

完整项目代码（整合上述场景）

1. 主页面（Index.ets）

2. 空调控制逻辑（ACManager.ets）

3. 分组控制逻辑（GroupManager.ets）

4. 模块配置（module.json5）

十、运行结果

1. 基础版表现

• 手机端成功连接空调后，点击“开启空调”按钮，空调立即响应开机；
• 选择“制冷”模式并调节温度至 25℃，空调运行状态同步更新；
• 点击“30 分钟后自动关机”按钮，空调将在 30 分钟后自动关闭。

2. 进阶版表现

• 用户点击“全屋空调开启制冷 25℃”按钮，客厅空调和卧室空调同时开启，模式切换至制冷，温度统一设置为 25℃；
• 分组控制支持扩展至更多空调（如书房、厨房）的统一管理。

十一、测试步骤以及详细代码

1. 测试目标

• 设备连接是否成功（手机能否发现并连接空调）；
• 开关控制