基于Web技术的智能家居控制系统的设计与实现

目前，市场上的智能家居解决方案主要存在两个问题。一是这些解决方案都是厂商定义的，缺乏统一的工业标准，导致用户使用不同厂商的硬件时就必须安装多个应用程序。二是价格较高而可定制性却比较低，很多厂商没有提供工具包来方便第三方开发者对软硬件进行个性化定制或者增强其功能。 为了弥补这些缺陷，本文设计和实现了一款基于Web技术的智能家居控制系统。系统的软件部分（软件子系统）是一个Web应用程序，普通用户只需要安装硬件平台对应的插件即可通过浏览器访问该应用并对硬件进行控制，开发者则只需要遵循接口定义为不同硬件平台开发插件即可。出于对成本和个性化定制的考虑，本文选取廉价开源的Arduino微控制器作为目标硬件平台，开发了LED灯控和温度查询的功能，并且以Web服务的方式对外开放。此外，因为软件子系统启动时需要加载文本配置文件以获得硬件设备的相关信息，所以本文还开发了纯图形化界面的配置文件管理工具以隐藏配置文件中复杂的语法规则。 本文的软件子系统、Arduino专用插件和配置文件管理工具都是基于Java技术的。在开发过程中，本文通过MVC模式来分离用户界面与业务逻辑，使用OSGi框架来对系统进行模块化划分。本文的硬件子系统是在Arduino的集成开发环境中完成并最终烧写到Arduino微控制器中的。 本文给出的测试结果和数据分析表明，系统的各个功能模块工作正常，各项指标也达到了预期的要求。