基于MVC的智能家庭網關系統設計與實現

王義勇

摘要：設計了一種基于移動網絡的家庭智能設備遠程監控管理系統。該系統將移動網絡與智能網關有機結合起來，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、監控、家電等進行控制和管理。智能家庭網關，是家居智能化的核心，作為家庭外部和家庭內部網絡連接的一種物理接口，通過它能夠實現數據采集、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關系統管理平臺，將各家庭智能網關統一起來進行管理，實現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、監控裝置等家居設備的管理和監控。本系統作為一個管理和控制智能家庭網關的渠道，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，把應用程序的數據和業務邏輯、數據的外觀呈現，以及對數據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，而被模型返回的數據是中立的，由控制器確保用戶界面與模型問的對應聯系，就是說模型與數據格式無關，這樣一個模型能為多個視圖提供數據。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。

在系統整體架構設計中，我們主要以MVC的設計思想為主線，結合開源軟件的特性，通過組合Struts、Spring和Hibernate框架來開發智能家庭網關系統。SSH框架是基于MVC設計模式的J2EE架構，具有開源產品的免費特性。Struts負責實現表示層和控制層，Spring實現業務邏輯層，Hibernate實現持久層，利用這些框架構建的分布式應用程序能夠完美地實現應用程序的高內聚，低耦合，高彈性，易維護等優點。

2.智能家庭網關系統設計與實現

2.1硬件結構設計

智能家庭網關系統硬件結構設計如圖2所示。

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

（2）監控系統：監控系統為用戶提供PC或手機等方式查看家中的老人、兒童、寵物等情況，并將監控數據發送到智能家庭網關系統管理平臺，進行可疑和危急情況快速檢測。

（3）智能家電：通過智能家庭網關系統平臺，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、電源系統等進行狀態查看和控制。

2.2軟件結構設計

智能家庭網關系統針對用戶需求開發了智能網關管理、權限管理、用戶管理、智能網關操作、操作歷史、電子圖庫、管理員管理等七大功能模塊。智能家庭網關系統系統軟件結構設計如圖3所示。

3.結束語

本文設計的是一種基于移動通訊網絡的智能家庭網關系統，能夠將分散的家庭網關統一起來進行管理，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，并為用戶提供高質有效的服務。該系統與國內的智能小區管理系統的比較優勢在于：首先，該系統面向的是分散的家庭用戶，而不是固定區域的小區或家庭；其次，智能家庭網關系統與家庭網關之間通過移動通訊的方式進行遠程控制；最后，本系統采用先進的MVC平臺搭建而成，具有可維護性好，安全性高，良好的擴展性等優點。從滿足用戶需求的角度，本系統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，該系統具有較強的經濟效益和社會效益，具有較廣闊的市場發展前景。