基于Web应用程序控制的智能家居

赵兴华

【摘要】 科技的进步给我的生活方式带来了巨大改变。数据采集、智能手机、无线传输等技术的进步加快了智能家居的发展，让人们的生活更加便捷。我们可以利用电脑或移动终端远程监控室内的温度、耗电量、人，并可以远程控制家居和电器等。由于室内监控信息是时刻变化的，为了让web端为用户呈现准确的数据，将室内的情况实时反馈到网页上，我们采取了Ajax技术。对智能家居实现实时监控存在的困难进行分析，设定合理方案，完成Web端数据监控的实时性。

【关键词】 智能家居 Ajax 实时监控

智能家居的实现结合多种技术，首先硬件监测设备将采集到的数据存入数据库，web端监测时，需要每隔几秒从服务器端获取最新数据实现实时监测。高频度的数据请求使得服务器负载过重，因此我们分析实时数据采集、传输、显示过程中存在的瓶颈，并基于Ajax技术构建实时显示解决方案。

一、Ajax技术及应用

Ajax 是一种创建交互式网页应用的网页开发技术。Ajax通过JavaScript可使用XMLHttpRequest对象来直接与服务器进行通信。通过这个对象， JavaScript 可在不重载页面的情况下与 Web 服务器交换数据。Ajax在浏览器与 Web 服务器之间使用异步数据传输，网页的更新只需从服务器请求少量的信息，无需重新获取整个页面。Ajax只进行局部页面刷新，提高了系统性能，优化了用户界面。

二、Web应用程序监控

1、传统监测弊端分析。如果数据请求过程使用纯粹的服务器端逻辑，这意味着每当页面有更新需要，服务器会创建一个新的HTML文档并将其发送到Wed端，因此应用程序失去了速度和动力学特性。为了使得Web端更具响应性、用户友好，只需使单一的HTML文档中的字段更新而无需重新加载完整的页面。传统的监测模式采用了纯粹的服务器端逻辑，会导致更多的网络流量。本文引入的基于Ajax的局部刷新策略是客户端逻辑。

2、实时数据获取方案。当用户已经通过服务器的身份验证，应用程序从服务器自动加载初始页面。随着HTML文档被解释，浏览器立即加载引用的CSS文件并执行JavaScript文件，为了给HTML文档加入类型和信息。AJAX 从服务器端获取JSON数据的实现，1、AJAX 的URL地址是JSON文件所在地址；2、如果请求成功并返回了数据，其余的代码才会被执行；3、函数贯穿每一个高层JSON的键值，该键值包含了应用程序所需的数据；4、关键字匹配时，与该关键词相关的数据需要提取和存储。所有的数据暂存在数组中，最后注入到HTML中显示给用户。通过变化的AJAX请求的URL，可以使用相同的功能从服务器获取不同的数据集[1]。

3、Ajax请求优化。为了实现实时数据在网络页面的显示速率，提升用户体验感受，主要从两个方面展开说明优化方案，涉及历史页面的分离保存以及缓存的利用。第一，历史页面的分离保存。应用程序初始化后，AJAX请求需要一些调整。每次加載初始页面的时候都需要重新加载一遍初始数据，为了使得AJAX请求得到优化，如果选定一个特定的时间间隔来加载页面，可以借助缓存中的数据代替每次都从服务器端请求数据，完成历史页面的重置。首先要创建一个独立的二维数组用来存储初始页面和历史页面的数据，同时设定一些重要的变量，用来存储初始页面信息、室内温度信息、湿度信息、耗电量等。这些变量只是在应用程序启东时更新，或者监测用户更改默认的页面[2]。不同页面的数据分离优势在于历史页面的数据在设定的时间间隔内仍然存在，可以将有用的历史数据应用到页面更新中，而不是每次都回退到初始页面[3]。第二，应用程序缓存。HTML5和Appcache具有缓存特色，最初是为了使web应用程序脱机运行。当一个站点第一次被访问的时候会完成每个文件的下载[4]。为了后续访问，文件从缓存加载到内存。然而，这个功能也可以用来减少在线网站应用程序加载时间。有一个清单文件包含缓存中存储的每个文件的路径，然后添加一个事件侦听器用来检查每次页面加载时的清单文件。此侦听器决定如果清单文件已经更新，缓存中已被删除，那么清单中被指定的数据需要重新下载并存储到缓存中。当监控页面无需整体变化，只是一些监测数据进行更新时，我们就可以调取缓存中的页面信息构建页面。

三、总结

本文对智能家居监测流程进行了简单概述，主要针对实时数据监测的问题进行了分析，找出传统监测模式下的不足，基于Ajax技术采取局部刷新策略，设定了实时数据监测方案，减轻了服务器负载，提升了数据显示效率。同时引入缓存机制，降低了页面请求次数和数据请求量，降低了网络传输流量。智能家居系统是融合了多种技术的综合项目，能为用户提供更加便捷、舒适的居住环境，随着移动互联网的发展，基于移动终端的监控是未来发展方向，如何为移动终端设定统一的接口是智能家居研究中十分重要的。

参 考 文 献

[1] C. McDonough， The Pyramid Web Application Development Framework：Version 1. 0， Agendaless Consulting， 2011.

[2].JessejmaesGarrett著.Ajxa：ANewAPproachtowebApplieations.2005.2

[3] Robert.DHof.Ajax如何编织速度更快的网络.商业周刊.2005年，11期

[4] B.Lawson and R.Shartp， Introducing HTML5， Berkeley， CA： Pearson Education， 2010.