一、引言

二、技术背景

1. 鸿蒙智能窗帘控制架构

• ​​定时控制​​：通过鸿蒙 ​​定时器API（如 timer.setTimeout或 @ohos.timers）​​ 设定窗帘每日固定时间开合（如早上7:00拉开至80%、晚上18:00闭合至0%）；
• ​​光照联动​​：连接室内光照传感器（如鸿蒙认证的光敏传感器），实时监测环境光照强度（单位：lux），当光照超过阈值（如500lux）时自动闭合窗帘，低于阈值时拉开；
• ​​设备协同​​：支持多窗帘设备（如客厅主帘+卧室副帘）的统一管理，可通过手机APP或语音助手（如小艺）集中控制；
• ​​平滑调节​​：窗帘电机支持百分比开合控制（如0%=完全闭合，100%=完全拉开），实现渐变式调节（如从30%逐步拉开至80%）。

2. 核心技术点

• ​​光照传感器接入​​：通过鸿蒙 ​​传感器框架​​ 获取光照传感器实时数据（如 Sensor.TYPE_LIGHT），并设置阈值触发条件；
• ​​定时任务管理​​：利用鸿蒙定时器API实现每日固定时间的自动控制（如 setDailyTimer），支持多时段任务（如周末与工作日不同策略）；
• ​​分布式通信​​：手机APP与窗帘设备（如智能电机）通过 ​​分布式软总线（Distributed SoftBus）​​ 建立低延迟连接，同步控制指令与状态反馈；
• ​​安全与容错​​：窗帘开合指令需校验设备状态（如电机是否在线），避免因网络中断或设备故障导致异常操作。

三、应用使用场景

1. 家庭日常自动化

• ​​场景描述​​：用户设定“工作日早上7:00自动拉开客厅窗帘至80%（让阳光柔和进入），晚上18:00自动闭合至0%（保护隐私）”；周末模式调整为“早上8:00拉开至100%（享受更多阳光）”；
• ​​需求​​：多时段定时控制（工作日/周末不同策略）、百分比开合调节（精准控制窗帘位置）。

2. 光照自适应调节

• ​​场景描述​​：当室内光照强度超过500lux（如正午阳光强烈），智能窗帘自动闭合至50%（避免眩光）；当光照降至300lux以下（如阴天或傍晚），自动拉开至80%；
• ​​需求​​：实时光照监测（传感器数据精度±10lux）、动态阈值触发（可自定义光照上下限）。

3. 离家/回家模式联动

• ​​场景描述​​：用户通过手机APP设置“离家模式”（自动闭合所有窗帘），“回家模式”（根据当前时间自动调整窗帘开合，如晚上19:00到家则闭合至30%）；
• ​​需求​​：多设备协同控制（客厅+卧室窗帘同步动作）、与手机定位或蓝牙信标联动（检测离家/回家状态）。

4. 老人/儿童房特殊控制

• ​​场景描述​​：老人房的窗帘设定为“早上7:30自动拉开至60%（避免强光直射眼睛），夜间22:00自动闭合至0%（保障睡眠）”；儿童房的窗帘在“光照>800lux”时强制闭合（保护视力）；
• ​​需求​​：个性化定时策略（不同房间不同时间）、安全阈值保护（如强光自动闭合）。

四、不同场景下详细代码实现

场景 1：手机APP控制单窗帘定时开合（基础版）

1.1 项目结构

SmartCurtainApp/
├── entry/src/main/ets/pages/
│   ├── Index.ets          // 主页面（定时设置与状态显示）
│   ├── CurtainManager.ets // 窗帘控制与定时任务逻辑
│   └── SensorManager.ets  // 光照传感器管理（可选，用于联动）
├── entry/src/main/module.json5  // 模块配置（声明定时器与设备权限）
└── build-profile.json5

1.2 定时任务与窗帘控制逻辑（CurtainManager.ets）

// entry/src/main/ets/pages/CurtainManager.ets
import timers from '@ohos.timers'; // 鸿蒙定时器模块
import distributedDevice from '@ohos.distributed.device'; // 分布式设备管理（连接窗帘电机）

export class CurtainManager {
  private curtainDeviceId: string = 'curtain_001'; // 窗帘设备ID（如客厅主帘）
  private currentOpenness: number = 50; // 当前开合百分比（0~100）
  private dailyTimer: number | null = null; // 定时器句柄

  // 初始化：连接窗帘设备并设置默认定时任务
  async init() {
    try {
      // 1. 连接窗帘电机（分布式设备）
      const devices = await distributedDevice.getDevicesByType('curtain');
      const targetDevice = devices.find(device => device.deviceId === this.curtainDeviceId);
      if (!targetDevice) {
        console.error('未找到目标窗帘设备！');
        return;
      }
      await distributedDevice.connect(targetDevice.deviceId);
      console.log('✅ 窗帘设备已连接：', this.curtainDeviceId);

      // 2. 设置每日定时任务（工作日模式）
      this.setDailyTimer();
    } catch (error) {
      console.error('窗帘初始化失败:', error);
    }
  }

  // 设置每日定时任务（早上7:00拉开80%，晚上18:00闭合0%）
  private setDailyTimer() {
    // 清除现有定时器
    if (this.dailyTimer) {
      timers.clearTimeout(this.dailyTimer);
    }

    // 获取当前日期和时间
    const now = new Date();
    const today7am = new Date(now.getFullYear(), now.getMonth(), now.getDate(), 7, 0, 0); // 今天7:00
    const today6pm = new Date(now.getFullYear(), now.getMonth(), now.getDate(), 18, 0, 0); // 今天18:00

    // 如果当前时间已过7:00，则设置明天的7:00
    const next7am = today7am <= now ? new Date(now.getDate() + 1, now.getMonth(), now.getDate(), 7, 0, 0) : today7am;
    const next6pm = today6pm <= now ? new Date(now.getDate() + 1, now.getMonth(), now.getDate(), 18, 0, 0) : today6pm;

    // 计算到下一个7:00和18:00的延迟时间（毫秒）
    const delay7am = next7am.getTime() - now.getTime();
    const delay6pm = next6pm.getTime() - now.getTime();

    // 设置7:00拉开80%
    this.dailyTimer = timers.setTimeout(() => {
      this.controlCurtain(80); // 拉开至80%
      console.log('🕖 7:00 - 窗帘已拉开至80%');
      this.setDailyTimer(); // 递归设置下一天的定时任务
    }, delay7am);

    // 设置18:00闭合0%
    timers.setTimeout(() => {
      this.controlCurtain(0); // 闭合至0%
      console.log('🕕 18:00 - 窗帘已闭合至0%');
      this.setDailyTimer(); // 递归设置下一天的定时任务
    }, delay6pm);
  }

  // 控制窗帘开合（0~100%）
  async controlCurtain(openness: number) {
    if (openness < 0 || openness > 100) {
      console.error('无效的开合百分比：', openness);
      return;
    }
    try {
      // 调用分布式设备API控制窗帘电机（示例：实际需使用厂商提供的SDK）
      await distributedDevice.sendCommand(this.curtainDeviceId, { action: 'setOpenness', value: openness });
      this.currentOpenness = openness;
      console.log(`🪟 窗帘控制成功：${openness}%`);
    } catch (error) {
      console.error('窗帘控制失败:', error);
    }
  }

  // 获取当前开合状态
  getCurrentStatus() {
    return {
      openness: this.currentOpenness,
      isTimerActive: this.dailyTimer !== null
    };
  }

  // 停止定时任务
  stopTimer() {
    if (this.dailyTimer) {
      timers.clearTimeout(this.dailyTimer);
      this.dailyTimer = null;
    }
  }
}

1.3 主页面（Index.ets）

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

@Entry
@Component
struct Index {
  @State private curtainManager: CurtainManager = new CurtainManager();
  @State private curtainStatus: { openness: number; isTimerActive: boolean } = { openness: 50, isTimerActive: false };

  aboutToAppear() {
    // 初始化窗帘设备与定时任务
    this.curtainManager.init();
    // 定期更新当前状态（模拟实时反馈）
    setInterval(() => {
      this.curtainStatus = this.curtainManager.getCurrentStatus();
    }, 5000); // 每5秒更新一次
  }

  build() {
    Column() {
      Text('智能窗帘定时控制')
        .fontSize(24)
        .fontWeight(FontWeight.Bold)
        .margin({ bottom: 30 });

      // 当前状态展示
      Text(`🪟 当前开合：${this.curtainStatus.openness}%`)
        .fontSize(18)
        .margin({ bottom: 10 });
      Text(`⏰ 定时任务：${this.curtainStatus.isTimerActive ? '已启用' : '未启用'}`)
        .fontSize(16)
        .fontColor(this.curtainStatus.isTimerActive ? '#4CAF50' : '#666');

      // 手动控制按钮（可选）
      Row() {
        Button('拉开至80%')
          .onClick(() => this.curtainManager.controlCurtain(80));
        Button('闭合至0%')
          .onClick(() => this.curtainManager.controlCurtain(0));
      }
      .width('80%')
      .justifyContent(FlexAlign.SpaceEvenly)
      .margin({ top: 30 });
    }
    .width('100%')
    .height('100%')
    .padding(20)
    .justifyContent(FlexAlign.Center);
  }

  aboutToDisappear() {
    this.curtainManager.stopTimer();
  }
}

• 手机端启动应用后，自动连接窗帘设备并设置每日定时任务（7:00拉开80%，18:00闭合0%）；
• 页面实时显示当前窗帘开合百分比（如“当前开合：50%”）和定时任务状态（“定时任务：已启用”）；
• 用户可手动点击按钮临时控制窗帘开合（如“拉开至80%”）。

场景 2：光照联动自动调节（进阶版）

2.1 光照传感器管理逻辑（SensorManager.ets）

// entry/src/main/ets/pages/SensorManager.ets
import sensor from '@ohos.sensor'; // 鸿蒙传感器框架

export class SensorManager {
  private lightSensorId: number = -1; // 光照传感器ID
  private curtainManager: CurtainManager; // 窗帘控制实例

  constructor(curtainManager: CurtainManager) {
    this.curtainManager = curtainManager;
  }

  // 初始化光照传感器
  async init() {
    try {
      // 获取所有传感器列表
      const sensors = await sensor.getSensorList();
      // 查找光照传感器（类型为 SENSOR_TYPE_LIGHT）
      const lightSensor = sensors.find(s => s.type === sensor.SensorType.SENSOR_TYPE_LIGHT);
      if (!lightSensor) {
        console.error('未找到光照传感器！');
        return;
      }
      this.lightSensorId = lightSensor.sensorId;

      // 开始监听光照数据（每 5 秒采集一次）
      this.startLightMonitoring();
    } catch (error) {
      console.error('光照传感器初始化失败:', error);
    }
  }

  // 监听光照数据并触发窗帘联动
  private startLightMonitoring() {
    setInterval(async () => {
      if (this.lightSensorId === -1) return;

      try {
        // 读取光照传感器数据（单位：lux）
        const lightData = await sensor.getSensorData(this.lightSensorId);
        const lightIntensity = lightData.values[0]; // 假设 values[0] 为光照强度值
        console.log(`🌞 当前光照强度：${lightIntensity}lux`);

        // 光照联动逻辑
        if (lightIntensity > 500) {
          this.curtainManager.controlCurtain(50); // 光照过强，闭合至50%
          console.log('🔒 光照>500lux，窗帘闭合至50%');
        } else if (lightIntensity < 300) {
          this.curtainManager.controlCurtain(80); // 光照较暗，拉开至80%
          console.log('☀️ 光照<300lux，窗帘拉开至80%');
        }
      } catch (error) {
        console.error('光照数据读取失败:', error);
      }
    }, 5000); // 每5秒监测一次
  }
}

2.2 主页面集成光照联动（修改 Index.ets）

// 在 Index.ets 中引入 SensorManager 并初始化
@State private sensorManager: SensorManager | null = null;

aboutToAppear() {
  this.curtainManager.init();
  this.sensorManager = new SensorManager(this.curtainManager);
  this.sensorManager.init();
}

• 当室内光照强度超过500lux（如正午阳光直射），窗帘自动闭合至50%；
• 当光照强度低于300lux（如阴天或傍晚），窗帘自动拉开至80%；
• 用户仍可通过手动按钮覆盖自动控制（如临时拉开至100%）。

五、原理解释

1. 鸿蒙智能窗帘控制的核心流程

1. ​​设备连接​​：手机APP通过鸿蒙 ​​分布式软总线​​ 连接智能窗帘电机（如支持Wi-Fi/蓝牙的电机设备），建立低延迟通信通道；
2. ​​定时任务调度​​：通过鸿蒙 ​​定时器API​​ 设定每日固定时间的窗帘开合指令（如7:00拉开80%，18:00闭合0%），并递归更新下一周期的任务；
3. ​​光照数据采集​​：通过鸿蒙 ​​传感器框架​​ 获取光照传感器的实时数据（单位：lux），监测环境光照强度变化；
4. ​​联动控制逻辑​​：当光照强度超过预设阈值（如>500lux或<300lux）时，触发窗帘开合指令（如闭合至50%或拉开至80%）；
5. ​​状态反馈​​：窗帘电机执行指令后，通过分布式软总线返回当前开合状态（如“80%”），手机APP实时更新显示。

2. 关键技术点

• ​​分布式设备协同​​：支持多品牌智能窗帘设备的接入（需兼容鸿蒙标准协议），通过统一的API（如 distributedDevice.sendCommand）控制；
• ​​定时任务可靠性​​：定时器API确保每日固定时间的指令准确执行（误差<1秒），并支持递归更新以适应长期运行；
• ​​光照阈值灵活配置​​：用户可自定义光照上下限（如将500lux调整为600lux），满足不同场景需求；
• ​​安全容错机制​​：窗帘控制指令需校验设备在线状态，避免因网络中断导致异常操作。

六、核心特性

七、原理流程图及原理解释

原理流程图（鸿蒙智能窗帘控制）

+-----------------------+       +-----------------------+       +-----------------------+
|     手机APP（控制端） |       |     智能窗帘设备    |       |     光照传感器      |
|  (Smart Curtain APP)  |       |  (Motor Controller) |       |  (Light Sensor)     |
+-----------------------+       +-----------------------+       +-----------------------+
          |                             |                             |
          |  1. 连接设备            |                             |  4. 采集光照数据     |
          |-------------------------->|                             |-----------------------> |
          |  (分布式软总线)         |                             |  (单位：lux)         |
          |  2. 设置定时任务        |                             |                       |
          |<--------------------------|                             |                       |
          |  (7:00拉开80%，18:00闭合0%)|                             |                       |
          |  3. 发送开合指令        |                             |  5. 光照>500lux/    |
          |-------------------------->|                             |<300lux触发联动     |
          |  (通过分布式软总线)     |                             |                       |
          |                             |  6. 执行开合动作      |                       |
          |                             |-----------------------> |                       |
          |                             |  7. 返回当前状态      |                       |
          |                             |<-----------------------> |                       |
          |  8. 更新UI显示        |                             |                       |
          |  (如“当前开合：80%”)   |                             |                       |

原理解释

1. ​​设备连接​​：手机APP通过鸿蒙分布式软总线与智能窗帘电机建立连接，发送控制指令（如“拉开至80%”）并接收状态反馈（如“当前开合：80%”）；
2. ​​定时任务​​：用户通过APP设置每日固定时间的窗帘开合策略（如7:00拉开80%，18:00闭合0%），手机端通过定时器API在指定时间触发指令发送；
3. ​​光照联动​​：光照传感器实时采集环境光照强度（单位：lux），当光照超过预设阈值（如>500lux或<300lux）时，传感器将数据发送至手机APP；
4. ​​联动控制​​：手机APP根据光照数据判断是否需要调整窗帘开合比例（如光照>500lux时发送“闭合至50%”指令），并通过分布式软总线传递至窗帘电机；
5. ​​状态同步​​：窗帘电机执行指令后，将当前开合状态（如“50%”）通过分布式软总线返回至手机APP，实时更新UI显示。

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）或平板，作为控制端；
• ​​智能窗帘设备​​：需支持鸿蒙标准协议（如Wi-Fi/蓝牙连接），或通过适配层转换为鸿蒙可识别的设备类型；
• ​​光照传感器​​：鸿蒙认证的光敏传感器（如支持 SENSOR_TYPE_LIGHT类型），或通过第三方传感器模块（如BH1750）接入。

2. 权限配置

• ​​分布式设备权限​​：在 module.json5中声明 ohos.permission.DISTRIBUTED_DEVICE_CONTROL，用于连接和控制智能窗帘设备；
• ​​传感器权限​​：声明 ohos.permission.SENSOR，用于读取光照传感器数据；
• ​​定时器权限​​：鸿蒙定时器API无需额外权限，但需确保应用在后台运行时定时任务不被系统回收（可通过前台服务优化）。

3. 设备要求

• 智能窗帘设备需支持百分比开合控制（0~100%），并具备稳定的网络连接（如Wi-Fi或蓝牙）；
• 光照传感器需具备高精度（±10lux）和低延迟（<1秒响应），确保联动控制的实时性。

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. 窗帘控制逻辑（CurtainManager.ets）

3. 光照传感器逻辑（SensorManager.ets）

4. 模块配置（module.json5）

十、运行结果

1. 基础版表现

• 手机APP设置“每天7:00拉开窗帘至80%，18:00闭合至0%”，窗帘设备按计划自动执行；
• 用户可手动点击按钮临时控制窗帘开合（如“拉开至100%”）。

2. 进阶版表现

• 光照传感器实时监测环境光照，当光照>500lux时窗帘自动闭合至50%，当光照<300lux时自动拉开至80%；
• 定时任务与光照联动可同时生效（如白天光照强时闭合，傍晚光照弱时拉开）。

十一、测试步骤以及详细代码

1. 测试目标

• 定时任务是否准确执行（如每天7:00窗帘是否自动拉开）；
• 光照联动是否灵敏（如光照>500lux时窗帘是否及时闭合）；
• 手动控制是否优先（如用户临时拉开窗帘是否覆盖自动任务）；
• 多设备协同是否稳定（如多个窗帘设备是否同步执行指令）。

2. 测试步骤

步骤 1：启动应用

• 在手机上安装并运行应用，确保已连接智能窗帘设备和光照传感器（如有）。

步骤 2：验证定时任务

• 设置“每天7:00拉开80%，18:00闭合0%”，等待至设定时间，观察窗帘是否自动执行动作；
• 检查手机APP是否实时更新窗帘状态（如“当前开合：80%”）。

步骤 3：测试光照联动

• 模拟光照强度变化（如使用强光照射传感器使光照>500lux），观察窗帘是否自动闭合至50%；
• 降低光照强度（如遮挡传感器使光照<300lux），观察窗帘是否自动拉开至80%。

步骤 4：验证手动控制

• 在定时任务或光照联动触发前，手动点击“拉开至100%”按钮，检查窗帘是否立即执行；
• 手动操作后，定时任务或光照联动是否仍然生效（如手动拉开后，光照降低时是否再次联动）。

步骤 5：测试多设备协同

• 若连接多个窗帘设备（如客厅主帘+卧室副帘），设置统一的定时任务或光照阈值，观察所有设备是否同步执行。

十二、部署场景

1. 家庭智能家居

• 用户通过手机APP管理客厅、卧室等多个窗帘设备，设置个性化的定时开合与光照联动策略；
• 支持与小艺语音助手联动（如“小艺，早上7点拉开窗帘”）。

2. 酒店客房智能化

• 酒店通过鸿蒙智能窗帘系统为客房设置“客人入住时自动拉开窗帘至50%，退房后闭合窗帘”；
• 光照联动避免阳光直射影响客人休息。

3. 办公室环境控制

• 办