李霖+李慶達+區(qū)善寧

【摘要】 我國已經步入人口老齡化階段，然而我國的老年公寓建設依舊處于傳統(tǒng)，落后的模式。隨著物聯網技術的逐漸興起，本項目設計了一款擁有智能化，高效化的老年公寓服務系統(tǒng)，本文詳細介紹了老年公寓系統(tǒng)。

【關鍵字】 JAVAWEB 云平臺 STM32單片機

一、引言

中國的物聯網正處于逐漸興起狀態(tài)，很多設計方案僅僅只是解決了用戶的基本功能，卻遠遠沒有達到智能化高，成本低，服務性強的智能家居產品。本項目的特點是通過大數據分析出老年人平時的生活習性，例如采集用戶每天第一次打開窗簾的數據，將數據進行整合通過算法分析出精確的時間，當用戶開啟智能模式后在睡眠時，當達到該時間點系統(tǒng)將會自動打開窗簾，讓用戶起床的是被射進室內的第一縷陽光，用戶可以通過響應式布局的WEBAPP頁面，實時性的監(jiān)視室內安全和了解室內的環(huán)境數據，通過這些數據用戶可以第一時間采取相應的措施去高效的解決問題。由此可見本項目通過云存儲和云計算，將物聯網中的數據整合并精準計算，體現出物聯網方向數據的應用價值，并給老年人呈現出一種科技感極強，幸福感高的智能家居應用。

二、研究意義

本項目旨在于設計一個低成本，高效率，體驗度高基于云平臺的智能服務性系統(tǒng)，推動老年公寓科技化建設的腳步，相比于普通的智能家居方案設計其優(yōu)點有三個。

1、對象存儲OSS是云平臺功能某部分，可以理解為一個靈活性高，存儲量大的存儲集群，數據可以自動備份多重冗余防止出現意外的數據丟失，提供多重的安全防護避免用戶日常數據被非法盜用，且成本低無需物業(yè)聘用服務器運維人員與托管費用，從而保證企業(yè)只需考慮業(yè)務需求中采集數據，處理數據部分，而數據的持久化階段中的安全性，穩(wěn)定性全部交由云平臺去處理，實現了項目的快速開發(fā)，降低企業(yè)成本，且極大的提高數據安全性。

2、WEBAPP實現的響應式布局，可以自適應于各種移動端與電腦屏幕，不需要團隊花費大量的時間成本與技術資源去即開發(fā)移動APP又開發(fā)和網頁的局面。

3、通過傳感器采集用戶習性數據，并通過算法精準計算數據因此來衡量用戶習性，從而自動向用戶推送服務給用戶一種被關懷的體驗。

三、項目架構

3.1 項目總體架構：STM32、云平臺、JAVAWEB

STM32是一款微處理器可以內部控制各種外設傳感器，由于STM32F的功耗遠低于CPU，所以能夠在一定程度上降低產品的功耗，這也正是其為什么能被稱為傳感器中央處理器（Sensor hub）的原因所在，因此利用STM32的可擴展性，低功耗做為硬件設計中的微處理器，本套系統(tǒng)通過STM32外接攝像頭，環(huán)境數據傳感器，繼電器，GPRS模塊，首先STM32將傳感器采集的數據進行內部處理，用TCP/IP協議將硬件采集數據通過GPRS模塊傳到JAVAWEB后臺，JAVAWEB后臺將接受到的數據依據項目中所需求的業(yè)務邏輯二次處理，再通過JAVAWEB前端實現了公寓內實時的數據可視化和設備遠程控制功能，而云平臺相當于一個容納JAVAEE的服務器，去保證項目的安全性，穩(wěn)定性。

3.2 云平臺產品選擇

每個公司下的云平臺都提供多種產品服務，本項目選擇的是阿里云旗下的產品服務，其中主要選擇了ECS、CDN、OSS、SLB，將傳統(tǒng)項目中單臺服務器跑整個應用程序，分離成不同功能在不同服務器中。

ECS：本質就是一個服務器，運行在云上的一個服務，主要作用做大數據處理，跑本項目程序。

CDN：分布式的緩存服務器，可以加速項目中靜態(tài)文件加載，達到了緩解網站高并發(fā)下帶寬瓶頸的尷尬，緩解服務器的IO壓力。

OSS：文件存儲服務器，將采集的數據持久化便于數據的存取。

SLB：均衡負載。

四、在JAVAWEB上進行核心設計的設計模式

Model（模型）：屬于MVC設計模式的M，在WEB服務器中，用JAVA語言編寫項目中相關的數據類，將項目中復雜的數據拆分成獨立的模塊，把相似的數據屬性封裝在JAVA類中，利用了JAVA中面向對象的設計思想，使項目中數據傳輸邏輯更清晰且簡化開發(fā)難度，在本項目中模型數據對象負責在云平臺下的OSS進行存取數據。

View（視圖）：屬于MVC設計模式中的V，依據創(chuàng)建模型數據，處理數據顯示的部分負責在WEB前端進行數據可視化，在本項目中采用了WEBAPP的響應式布局，使WEB前端不僅能在電腦顯示器上進行數據展示，還可以在Ipad，手機移動端等設備中根據設備的分辨率進行自適應，降低了前端設計的復雜度。

Controller（控制器）：屬于MVC設計模式中的C，是處理業(yè)務邏輯的主要部分，用戶通過編寫自己定義的JAVA類向模型數據對象發(fā)送數據，在本項目中我們定義與業(yè)務邏輯相關的JAVA類，接收硬件通過TCP/IP協議發(fā)送的數據并進行相應的業(yè)務處理，把數據發(fā)送到相匹配的模型數據中，然后通過自己封裝的阿里云開放的API（接口）工具類，利用工具類將數據存儲到OSS中，實現了數據的持久化，從而通過工具類進行數據的存取。