CN105843061A - 基于Web的智能家居远程监测系统 - Google Patents

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李箐
王志新
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Abstract

本发明提供的一种基于Web的智能家居远程监测系统，包括：Web服务器，在Web服务器内设有数据库；Web客户端，Web客户端与Web服务器通信，Web客户端为具有Web浏览器的智能设备；智能家居家庭服务器，智能家居家庭服务器获取数据并将数据存储在数据库中。本发明的有益效果如下：用户可以在任何地方通过具有Web浏览器的任何智能设备远程登录智能家居远程监测系统，操作方便、实时性强；用户可以通过Web浏览器查看智能家居设备的运行状态，查询智能家居设备历史用电情况，生成用电负荷曲线；系统设有用户身份验证，普通用户仅可查看自己家庭的数据，管理员可以查看和管理所有数据，以保证系统的稳定与用户隐私安全。

Description

基于Web的智能家居远程监测系统
技术领域
本发明涉及一种监测系统,具体是涉及一种基于Web的智能家居远程监测系统。
背景技术
智能家居，是以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的居住环境。它将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，统筹管理，让用户能够用更方便的手段来管理家庭设备，帮助用户在家庭外部也能与家庭内部保持流畅的信息通信，让家居生活更加节能，安全和舒适。
受到现有的技术条件和经济成本所制约，智能家居系统还不是很普及。已有的智能家居远程监控系统通过红外线、以太网、无线路由等途径实现远程通信，但受技术限制使用范围都有所局限，当用户离家在外时无法远程查看智能家居设备的当前运行状态和耗电记录，且系统装置复杂，不易扩展。此外目前的智能家居远程监控系统功能以控制为主，查询用电记录、远程维护数据库的功能不够完善。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种可以实现远程查看智能家居设备用电信息、远程维护数据库功能的基于Web的智能家居远程监测系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种基于Web的智能家居远程监测系统，包括：Web服务器，在所述Web服务器内设有数据库；Web客户端，所述Web客户端与所述Web服务器通信，所述Web客户端为具有Web浏览器的智能设备；智能家居家庭服务器，所述智能家居家庭服务器获取数据并将所述数据存储在所述数据库中。
优选地，所述基于Web的智能家居远程监测系统使用B/S结构，所述Web服务器、所述Web客户端及所述智能家居家庭服务器之间通过TCP/IP协议进行数据传输。
优选地，所述Web服务器的服务器端程序为Servlet程序，使用JDBC驱动访问所述数据库，根据用户在Web客户端的网页浏览器中输入的内容，Servlet程序执行SQL语句对所述数据库中的用电数据进行查询和/或修改，并以表格或图形的形式输出运行结果。
优选地，所述数据库为SQL Server数据库。与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1)本系统功能不受距离限制，用户可以在任何地方通过任何具有Web浏览器的智能设备查看智能家居设备的运行数据和用电记录，客户端零安装、零维护，系统操作方便、易于扩展。
2)完善了数据查询功能，实现了远程维护数据库的功能。用户只要在浏览器上输入需要的时间段即可查询该时间段内所有智能家居设备的详细用电记录、生成相应的用电负荷曲线，可以方便地呈现智能家居的运行情况和长期耗电情况。还可以对数据库中的数据进行修改操作，使系统管理员可以在远离Web服务器的情况下远程维护数据库。
3)设有用户身份验证，普通用户仅可查询自己家庭的用电数据、根据历史数据生成负荷曲线，管理员可以查询所有家庭用电数据并修改数据库中数据，保证系统的稳定与用户的隐私安全。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明基于Web的智能家居远程监测系统原理框图；
图2为本发明基于Web的智能家居远程监测系统Web客户端浏览器访问数据库的原理框图；
图3为本发明基于Web的智能家居远程监测系统功能图。
具体实施方式
下面采用具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。 这些都属于本发明的保护范围。
本基于Web的智能家居远程监测系统，包括：Web服务器，所述Web服务器包括数据库，是系统功能实现的核心部分；Web客户端，所述Web客户端可以是具有Web浏览器的任何智能设备，与Web服务器相连，用于提供查询页面、显示当前智能家居设备运行数据及负荷曲线；智能家居家庭服务器，所述Web服务器与所述智能家居家庭服务器通信获取数据并存储在所述数据库中。
如图1所示，本发明使用B/S架构，并在传统的浏览器、Web服务器、数据库服务器的三层计算模式的基础上将Web服务器与数据库服务器合并，将系统功能实现的核心部分集中在Web服务器上。服务器安装SQLServer数据库，客户端浏览器、智能家居家庭服务器可以同数据库进行数据交互。
在用户家庭中由智能插座测量电器的电压、电流、功率、耗电量等用电数据，家庭服务器按照一定周期将上述数据存储至数据库中。
如图2所示，Web浏览器通过JDBC驱动访问SQLServer数据库，获取智能家居设备的用电数据。具体步骤为在Servlet程序中调用JDBC(Java Data Base Connectivity,Java数据库连接)，Java程序通过JDBC的API(应用程序编程接口)访问JDBC DriverManger，JDBC Driver Manger再通过JDBC Driver API访问不同的JDBC数据库驱动程序，从而实现对不同数据库的访问。JDBC访问数据库的方式与其他技术方式有所不同，一般与数据库服务器的通信是由Web服务器来完成的，而JDBC技术与数据库服务器的通信是由客户端的Web浏览器直接完成的。根据用户在Web客户端(职能设备)的网页浏览器中输入的内容，程序在SQL语句中选择家庭、限定时间范围，然后执行Statement接口提供的执行SQL语句的方法executeQuery实现对用电数据的查询并以表格的形式输出。
智能家居远程监测系统生成负荷曲线的功能通过将JDBC与Java绘图APIJfreechart结合运用实现。系统依据用户在网页浏览器中选择的时间区间，调用方法executeQuery获取该时间段的具体时间序列和各个节点的功率并生成数据集，再使用Jfreechart的createTimeSeriesChart方法绘制相应的时序图，图形横坐标可以精确到分钟。根据折线图可以直观地看到在该时间段内不同电器的运行情况和耗电量变化。
选用Servlet编程的优势在于，它可以和数据库交互，以生成返回给客户端的响应内容。而且服务器可以完全授权对本地资源的访问(如数据库)，Servlet自身 将会控制外部用户的访问数量及访问性质，可以满足不同用户远程访问数据库的需求。此外Servlet可以是其它服务的客户端程序，可以用于分布式的应用系统中，可以从本地硬盘，或者通过网络从远端硬盘激活Servlet的应用。Servlet还可以被链接，一个Servlet可以调用另一个或一系列Servlet，可便捷地实现条件查询和结果显示的功能。
此外，为了便于管理员维护数据库，在远离数据库服务器的情况下也可以完成所需操作，本发明还设计了修改数据库数据的功能。在程序中将Statement接口提供的执行SQL语句的方法executeQuery和executeUpdate结合使用，根据用户输入的时间选定修改项，在完成更改后用executeUpdate更新数据库，完成对用电数据的修改。
图3为基于Web的智能家居远程监测系统功能图，Servlet程序处理Web客户端发出的请求，验证用户身份、访问数据库并获取相应数据，再调用JSP程序在Web客户端浏览器的网页上以表格或图形的形式显示相应信息，完成对客户请求的应答。
流程主要包括如下步骤：
步骤1，用户通过Web客户端浏览器输入用户名、密码以登录基于Web的智能家居远程监测系统；
步骤2，根据输入的用户名、密码验证用户身份，如果输入内容有误则显示“用户名或密码有误，请再次输入”，如果验证成功则进入系统查询界面；
步骤3，若验证为普通用户则显示该用户家庭智能家居实时用电数据，输入要查询的时间段即可从数据库中获取并以表格或折线图的形式显示该时间段内各设备的功率记录；
步骤4，若验证为管理员则可查询所有家庭智能家居实时用电数据，管理员输入要查询的家庭编号和日期范围，可从数据库中获取并以表格或图形的形式显示该时间段内各设备的功率数据。管理员可以通过输入要修改的数据对应的准确时间来确认和修改相应的数据。
系统的主要功能分四方面：
(1)实时监测
家庭服务器将家居终端的实时用电数据传给Web服务器存入数据库，用户可通过Web客户端查看智能家居设备的工作开关状态、电压、电流、累计消耗功率等数据。
(2)历史数据查询
用户可通过Web客户端输入时间段查看智能家居设备的历史用电记录，并根据历史数据生成折线图。
(3)修改数据库数据
用户可通过Web客户端对选择某一时间对相应的数据库数据进行修改。
(4)用户权限
普通用户仅可查询自己家庭的用电数据、根据历史数据生成图表，管理员可以查询所有家庭用电数据并修改数据库中数据。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (4)

1.一种基于Web的智能家居远程监测系统，其特征在于，包括：
Web服务器，在所述Web服务器内设有数据库；
Web客户端，所述Web客户端与所述Web服务器通信，所述Web客户端为具有Web浏览器的智能设备；
智能家居家庭服务器，所述智能家居家庭服务器获取数据并将所述数据存储在所述数据库中。
2.根据权利要求1所述的基于Web的智能家居远程监测系统，其特征在于，所述基于Web的智能家居远程监测系统使用B/S结构，所述Web服务器、所述Web客户端及所述智能家居家庭服务器之间通过TCP/IP协议进行数据传输。
3.根据权利要求1所述的基于Web的智能家居远程监测系统，其特征在于，所述Web服务器的服务器端程序为Servlet程序，使用JDBC驱动访问所述数据库，根据用户在Web客户端的网页浏览器中输入的内容，Servlet程序执行SQL语句对所述数据库中的用电数据进行查询和/或修改，并以表格或图形的形式输出运行结果。
4.根据权利要求1或3所述的基于Web的智能家居远程监测系统，其特征在于，所述数据库为SQL Server数据库。
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