基于MVC的智能家庭网关系统设计与实现

王义勇

摘要：设计了一种基于移动网络的家庭智能设备远程监控管理系统。该系统将移动网络与智能网关有机结合起来，使家庭用户可以利用移动终端和家庭智能设备进行信息交互和资源共享，既可以满足用户对家庭智能设备的控制，又能为用户提供多样化的服务功能。

关键词：家居智能化；家庭网关；MVC模式；SSH框架

中图分类号：TP277

文献标志码：A

文章编号：1006-8228（2017）01-16-02

0.引言

家居智能化是一种以家庭网关为核心，利用通信和信息处理技术，对家居中的各种智能设备如安防、监控、家电等进行控制和管理。智能家庭网关，是家居智能化的核心，作为家庭外部和家庭内部网络连接的一种物理接口，通过它能够实现数据采集、信息输入/输出、远程控制、集中控制等功能，既可以满足用户对家庭智能设备的控制，又能为用户提供多样化的服务功能。

本文主要研究针对家庭智能化用户提供一种智能家庭网关系统管理平台，将各家庭智能网关统一起来进行管理，实现对家庭中的通信设备、信息设备、娱乐设备、智能家电、安防设备、监控装置等家居设备的管理和监控。本系统作为一个管理和控制智能家庭网关的渠道，使家庭用户可以利用移动终端和家庭智能设备进行信息交互和资源共享，并为用户提供高品质服务和实用家居功能。

1.关键技术

MVC是一种目前广泛流行的软件设计模式，其基本原理是，把应用程序的数据和业务逻辑、数据的外观呈现，以及对数据的操作划分到不同的实体中去，这些实体分别称为模型、视图和控制器。其中，模型处理的任务最多，而被模型返回的数据是中立的，由控制器确保用户界面与模型问的对应联系，就是说模型与数据格式无关，这样一个模型能为多个视图提供数据。由于应用模型的代码只需写一次就可以被多个视图重复使用，所以增加了代码的重用性。各模块功能和关系如图1所示。

在系统整体架构设计中，我们主要以MVC的设计思想为主线，结合开源软件的特性，通过组合Struts、Spring和Hibernate框架来开发智能家庭网关系统。SSH框架是基于MVC设计模式的J2EE架構，具有开源产品的免费特性。Struts负责实现表示层和控制层，Spring实现业务逻辑层，Hibernate实现持久层，利用这些框架构建的分布式应用程序能够完美地实现应用程序的高内聚，低耦合，高弹性，易维护等优点。

2.智能家庭网关系统设计与实现

2.1硬件结构设计

智能家庭网关系统硬件结构设计如图2所示。

（1）安防系统：家居安防系统包括防火、防盗、防泄漏和远程监控等功能。用户可以利用手机、Internet远程查看和设置家庭安防系统，同时还可远程监视家庭内部情况。如果检测到异常状况，安防系统可以通过打电话、发短信、发邮件等方式通知用户。

（2）监控系统：监控系统为用户提供PC或手机等方式查看家中的老人、儿童、宠物等情况，并将监控数据发送到智能家庭网关系统管理平台，进行可疑和危急情况快速检测。

（3）智能家电：通过智能家庭网关系统平台，用户可以通过手机和PC端等方式对远程智能家电、照明系统、电源系统等进行状态查看和控制。

2.2软件结构设计

智能家庭网关系统针对用户需求开发了智能网关管理、权限管理、用户管理、智能网关操作、操作历史、电子图库、管理员管理等七大功能模块。智能家庭网关系统系统软件结构设计如图3所示。

3.结束语

本文设计的是一种基于移动通讯网络的智能家庭网关系统，能够将分散的家庭网关统一起来进行管理，使家庭用户可以利用移动终端和家庭智能设备进行信息交互和资源共享，并为用户提供高质有效的服务。该系统与国内的智能小区管理系统的比较优势在于：首先，该系统面向的是分散的家庭用户，而不是固定区域的小区或家庭；其次，智能家庭网关系统与家庭网关之间通过移动通讯的方式进行远程控制；最后，本系统采用先进的MVC平台搭建而成，具有可维护性好，安全性高，良好的扩展性等优点。从满足用户需求的角度，本系统能满足用户对智能家居生活、健康、安全、娱乐、服务等需求。因此，该系统具有较强的经济效益和社会效益，具有较广阔的市场发展前景。