基于MVC的智能家庭網(wǎng)關系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

王義勇

摘要：設計了一種基于移動網(wǎng)絡的家庭智能設備遠程監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)將移動網(wǎng)絡與智能網(wǎng)關有機結(jié)合起來，使家庭用戶可以利用移動終端和家庭智能設備進行信息交互和資源共享，既可以滿足用戶對家庭智能設備的控制，又能為用戶提供多樣化的服務功能。

關鍵詞：家居智能化；家庭網(wǎng)關；MVC模式；SSH框架

中圖分類號：TP277

文獻標志碼：A

文章編號：1006-8228（2017）01-16-02

0.引言

家居智能化是一種以家庭網(wǎng)關為核心，利用通信和信息處理技術，對家居中的各種智能設備如安防、監(jiān)控、家電等進行控制和管理。智能家庭網(wǎng)關，是家居智能化的核心，作為家庭外部和家庭內(nèi)部網(wǎng)絡連接的一種物理接口，通過它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、信息輸入/輸出、遠程控制、集中控制等功能，既可以滿足用戶對家庭智能設備的控制，又能為用戶提供多樣化的服務功能。

本文主要研究針對家庭智能化用戶提供一種智能家庭網(wǎng)關系統(tǒng)管理平臺，將各家庭智能網(wǎng)關統(tǒng)一起來進行管理，實現(xiàn)對家庭中的通信設備、信息設備、娛樂設備、智能家電、安防設備、監(jiān)控裝置等家居設備的管理和監(jiān)控。本系統(tǒng)作為一個管理和控制智能家庭網(wǎng)關的渠道，使家庭用戶可以利用移動終端和家庭智能設備進行信息交互和資源共享，并為用戶提供高品質(zhì)服務和實用家居功能。

1.關鍵技術

MVC是一種目前廣泛流行的軟件設計模式，其基本原理是，把應用程序的數(shù)據(jù)和業(yè)務邏輯、數(shù)據(jù)的外觀呈現(xiàn)，以及對數(shù)據(jù)的操作劃分到不同的實體中去，這些實體分別稱為模型、視圖和控制器。其中，模型處理的任務最多，而被模型返回的數(shù)據(jù)是中立的，由控制器確保用戶界面與模型問的對應聯(lián)系，就是說模型與數(shù)據(jù)格式無關，這樣一個模型能為多個視圖提供數(shù)據(jù)。由于應用模型的代碼只需寫一次就可以被多個視圖重復使用，所以增加了代碼的重用性。各模塊功能和關系如圖1所示。

在系統(tǒng)整體架構(gòu)設計中，我們主要以MVC的設計思想為主線，結(jié)合開源軟件的特性，通過組合Struts、Spring和Hibernate框架來開發(fā)智能家庭網(wǎng)關系統(tǒng)。SSH框架是基于MVC設計模式的J2EE架構(gòu)，具有開源產(chǎn)品的免費特性。Struts負責實現(xiàn)表示層和控制層，Spring實現(xiàn)業(yè)務邏輯層，Hibernate實現(xiàn)持久層，利用這些框架構(gòu)建的分布式應用程序能夠完美地實現(xiàn)應用程序的高內(nèi)聚，低耦合，高彈性，易維護等優(yōu)點。

2.智能家庭網(wǎng)關系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2.1硬件結(jié)構(gòu)設計

智能家庭網(wǎng)關系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設計如圖2所示。

（1）安防系統(tǒng)：家居安防系統(tǒng)包括防火、防盜、防泄漏和遠程監(jiān)控等功能。用戶可以利用手機、Internet遠程查看和設置家庭安防系統(tǒng)，同時還可遠程監(jiān)視家庭內(nèi)部情況。如果檢測到異常狀況，安防系統(tǒng)可以通過打電話、發(fā)短信、發(fā)郵件等方式通知用戶。

（2）監(jiān)控系統(tǒng)：監(jiān)控系統(tǒng)為用戶提供PC或手機等方式查看家中的老人、兒童、寵物等情況，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)發(fā)送到智能家庭網(wǎng)關系統(tǒng)管理平臺，進行可疑和危急情況快速檢測。

（3）智能家電：通過智能家庭網(wǎng)關系統(tǒng)平臺，用戶可以通過手機和PC端等方式對遠程智能家電、照明系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等進行狀態(tài)查看和控制。

2.2軟件結(jié)構(gòu)設計

智能家庭網(wǎng)關系統(tǒng)針對用戶需求開發(fā)了智能網(wǎng)關管理、權(quán)限管理、用戶管理、智能網(wǎng)關操作、操作歷史、電子圖庫、管理員管理等七大功能模塊。智能家庭網(wǎng)關系統(tǒng)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設計如圖3所示。

3.結(jié)束語

本文設計的是一種基于移動通訊網(wǎng)絡的智能家庭網(wǎng)關系統(tǒng)，能夠?qū)⒎稚⒌募彝ゾW(wǎng)關統(tǒng)一起來進行管理，使家庭用戶可以利用移動終端和家庭智能設備進行信息交互和資源共享，并為用戶提供高質(zhì)有效的服務。該系統(tǒng)與國內(nèi)的智能小區(qū)管理系統(tǒng)的比較優(yōu)勢在于：首先，該系統(tǒng)面向的是分散的家庭用戶，而不是固定區(qū)域的小區(qū)或家庭；其次，智能家庭網(wǎng)關系統(tǒng)與家庭網(wǎng)關之間通過移動通訊的方式進行遠程控制；最后，本系統(tǒng)采用先進的MVC平臺搭建而成，具有可維護性好，安全性高，良好的擴展性等優(yōu)點。從滿足用戶需求的角度，本系統(tǒng)能滿足用戶對智能家居生活、健康、安全、娛樂、服務等需求。因此，該系統(tǒng)具有較強的經(jīng)濟效益和社會效益，具有較廣闊的市場發(fā)展前景。