智能家居快速发展,给人们的生活带来了便利。但是,由于不同供应商的产品在接口、通信协议和数据格式等方面的差异,使得设备间的兼容性问题相当突出。另外,这些供应商也都有各自独立的设备管理和监控,因此,当多供应商产品共存时,严重增加了终端用户的学习成本,影响用户体验水平。针对上述问题,本文基于课题组设计的智能家居网关,重点讨论了面向终端用户的设备管理和监控,目的是为用户提供简单、统一的设备管理和监控,以简化终端用户对家居设备管理和监控的操作流程,降低学习成本,提升终端用户体验水平。首先,在分析当前流行的人机交互方法的基础之上,结合常规的智能家居应用场景描述和需求,提出了面向终端用户的设备管理和监控的总体设计方案,确定本文的设计任务。其次,本文通过分析设备接入和数据交互的特性,给出智能家居系统的应用场景、设备连接和通信等的描述,并基于这些描述设计了软件可配置的设备管理。一方面,直接采用LuCI架构的配置文件存储场景和设备描述信息,实现与OpenWrt系统配置方案的高度统一;另一方面,将设备管理进行面向终端用户的可视化,使用户无需了解设备细节,就可完成设备的位置、接入等属性的配置等操作,实现设备的即插即用。第三,基于智能家居网关和智能家居设备的数据通信需求,以及终端用户对设备监控的需要,通过多级的数据格式转换,实现终端用户对智能家居设备监控的一致性。一方面,利用场景和设备配置信息,采用Lua和C混合编程,设计网关与设备之间双向的数据格式转换和传递机制;另一方面,将环境数据划分为连续数据和离散数据,以便于多样化呈现本地存储的环境数据。此外,为了能够实现与外部管理服务器进行命令和数据的传递,采用JSON来格式化网关与服务器之间的传输数据,从而可以支持对智能家居的远程管理和监控。最后,基于课题组采用MT7628开发的家庭网关,以ZigBee模块模拟智能设备节点,构建了智能家居应用场景。最后对本文设计和实现的设备管理和监控进行全程测试,测试结果表明,终端用户在不了解设备具体细节的情况下,依旧可实现对设备的管理和监控,验证了本文所提出的方案是可行的。