基于MVC的智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王義勇

摘要：設(shè)計(jì)了一種基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的家庭智能設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)將移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與智能網(wǎng)關(guān)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使家庭用戶可以利用移動(dòng)終端和家庭智能設(shè)備進(jìn)行信息交互和資源共享，既可以滿足用戶對(duì)家庭智能設(shè)備的控制，又能為用戶提供多樣化的服務(wù)功能。

關(guān)鍵詞：家居智能化；家庭網(wǎng)關(guān)；MVC模式；SSH框架

中圖分類號(hào)：TP277

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1006-8228（2017）01-16-02

0.引言

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

本文主要研究針對(duì)家庭智能化用戶提供一種智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)管理平臺(tái)，將各家庭智能網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭中的通信設(shè)備、信息設(shè)備、娛樂(lè)設(shè)備、智能家電、安防設(shè)備、監(jiān)控裝置等家居設(shè)備的管理和監(jiān)控。本系統(tǒng)作為一個(gè)管理和控制智能家庭網(wǎng)關(guān)的渠道，使家庭用戶可以利用移動(dòng)終端和家庭智能設(shè)備進(jìn)行信息交互和資源共享，并為用戶提供高品質(zhì)服務(wù)和實(shí)用家居功能。

1.關(guān)鍵技術(shù)

MVC是一種目前廣泛流行的軟件設(shè)計(jì)模式，其基本原理是，把應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)的外觀呈現(xiàn)，以及對(duì)數(shù)據(jù)的操作劃分到不同的實(shí)體中去，這些實(shí)體分別稱為模型、視圖和控制器。其中，模型處理的任務(wù)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(wèn)的對(duì)應(yīng)聯(lián)系，就是說(shuō)模型與數(shù)據(jù)格式無(wú)關(guān)，這樣一個(gè)模型能為多個(gè)視圖提供數(shù)據(jù)。由于應(yīng)用模型的代碼只需寫一次就可以被多個(gè)視圖重復(fù)使用，所以增加了代碼的重用性。各模塊功能和關(guān)系如圖1所示。

在系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們主要以MVC的設(shè)計(jì)思想為主線，結(jié)合開源軟件的特性，通過(guò)組合Struts、Spring和Hibernate框架來(lái)開發(fā)智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。SSH框架是基于MVC設(shè)計(jì)模式的J2EE架構(gòu)，具有開源產(chǎn)品的免費(fèi)特性。Struts負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)表示層和控制層，Spring實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層，Hibernate實(shí)現(xiàn)持久層，利用這些框架構(gòu)建的分布式應(yīng)用程序能夠完美地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的高內(nèi)聚，低耦合，高彈性，易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

2.智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yuǎn)程監(jiān)控等功能。用戶可以利用手機(jī)、Internet遠(yuǎn)程查看和設(shè)置家庭安防系統(tǒng)，同時(shí)還可遠(yuǎn)程監(jiān)視家庭內(nèi)部情況。如果檢測(cè)到異常狀況，安防系統(tǒng)可以通過(guò)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(jī)等方式查看家中的老人、兒童、寵物等情況，并將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)送到智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)管理平臺(tái)，進(jìn)行可疑和危急情況快速檢測(cè)。

（3）智能家電：通過(guò)智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)平臺(tái)，用戶可以通過(guò)手機(jī)和PC端等方式對(duì)遠(yuǎn)程智能家電、照明系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等進(jìn)行狀態(tài)查看和控制。

2.2軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)針對(duì)用戶需求開發(fā)了智能網(wǎng)關(guān)管理、權(quán)限管理、用戶管理、智能網(wǎng)關(guān)操作、操作歷史、電子圖庫(kù)、管理員管理等七大功能模塊。智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3所示。

3.結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)的是一種基于移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的智能家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，能夠?qū)⒎稚⒌募彝ゾW(wǎng)關(guān)統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行管理，使家庭用戶可以利用移動(dòng)終端和家庭智能設(shè)備進(jìn)行信息交互和資源共享，并為用戶提供高質(zhì)有效的服務(wù)。該系統(tǒng)與國(guó)內(nèi)的智能小區(qū)管理系統(tǒng)的比較優(yōu)勢(shì)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(guān)系統(tǒng)與家庭網(wǎng)關(guān)之間通過(guò)移動(dòng)通訊的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；最后，本系統(tǒng)采用先進(jìn)的MVC平臺(tái)搭建而成，具有可維護(hù)性好，安全性高，良好的擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)。從滿足用戶需求的角度，本系統(tǒng)能滿足用戶對(duì)智能家居生活、健康、安全、娛樂(lè)、服務(wù)等需求。因此，該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有較廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。