家庭自动化系统-软件工程设计

家庭自动化系统（Home Automation System） 一、 问题定义 1、 引言及相关背景 自动化在各行各业、各个领域都发挥了其巨大的作用，同时也走入了我们的家庭。随着电子技术的发展，家庭自动化时代的来临，消费电子产品（Consumer Electronics）已与咨讯（Computer）、通讯（Communication）两项产品的技术结合在一起，成为目前所通称的3C产品，并使家用电子电器产品迈向家庭自动化（Home Automation）的方向。 随着全球经济的不断发展，我国的市场经济也飞速发展，人民生活水平不断提高，家庭自动化系统在美国以及国际市场都具有广袤的前景，在中国市场也是快速形成期，这些提高人类生活质量的产品将构成世界范围内后PC时代的新兴IT市场。 2、 任务描述 2．1专案背景 项目名称家庭自动化系统（HAS） 项目托付单位XXX才智家居设备公司 软件开发单位兰州商学院06级计算机科学与技术（1）班软件开发小组 2．2目的 本系统要求能够实现家庭住宅中各个设备的自动管理和人工特性管理，该系统能限制、监视和协调家电（如室内外照明、家庭保安系统、家庭环境限制系统、空调、电视机等）。该系统会在相应的时间内各个设备发出相应的指令，完成各个设备的自动化管理。该系统应当是可以适应改变的，因此，必需侦测环境的改变，而且通过识别本系统中的改变来转变，并且所识别出的改变应当在系统中被实现。系统可以是自动适应改变或是手工适应改变。系统限制的任何设备发生异样，必需通过适当的信息来通知用户并进行异样处理。该系统必需有一个数据库，内含全部该系统所限制的设备的信息，包括每一种设备连接到系统的日期，系统用户所发布的重要动作等信息。 2．3运行环境 本系统是设备限制类系统，由主机通过相应的接口部件监听和限制各个硬设备。数据库服务器由SQL Server实现。操作系统windows 2000 、windows xp以上；数据库服务器端软件SQL Server 2005。 3、 功能描述 本系统由“灯光限制”、“保安限制”、“环境限制”、“家电限制”、 “用户登录及管理”等各模块组成。 灯光限制实现对室内外全部灯光的时间周期性限制和用户的干脆限制； 保安限制实现对室内外全部视频监控设备的周期性工作限制及异样处理，和防盗防火设备的限制及异样处理； 环境限制实现对家庭环境设备（包括花园、阳台、室内温湿度报告）的时间周期性限制以及各设备的异样处理； 家电限制实现对家庭中各个才智家用电器的人性化限制及各设备的异样处理； 用户登录及管理模块实现用户对各个模块中所用设备的时间周期性定义以及对各个设备的干脆管理和限制。 二、 可行性分析 1、 可行性探讨的前提 家庭是高薪技术的下一个前沿阵地。对家庭中遥控、自动化和消遣的要求呈上升态势。消费者希望自己的日常生活更简便、更平安。当然，优秀的家庭自动化产品应给具有以下的特性 （1）、标准化家庭自动化产品应依照国际上流行的相关协议进行设计，充分保证各厂家产品间的兼容性和相互操作实力。 （2）、开放性家庭自动化系统应当具有开放的协议，统一的接口。 （3）、模块化采纳模块化的设计可以适应各种场合的须要，保障用户的利益，并允许系统的逐步到位。 （4）、好用性家庭自动化产品应当切实地为用户供应各种好用化的功能和服务。 （5）、普及化家庭自动化系统应当面对低成本，高性能的目标设计，住户对价格较为敏感，所以才智住宅采纳的技术要较为经济。同时，家庭自动化系统应当能最大程度兼容用户原有的电器设备，爱护用户投资。 （6）、简洁易用好的家庭自动化产品应当简便易用、用户接口友好，并且不须要运用者花上太多的精力就能驾驭。 2、 优越性 在国内家庭自动化室一个较新的概念，虽然越来越多的厂家起先投入到家庭自动化的来发和生产中，但是由于没有统一的标准，尚处于一家一户自行开发的局面。而随着房屋的商品化，从而加强了人们对居家的要求，希望一步到位或者具有开放的协议，统一的接口，这样来保证产品能不断地适应将来发展趋势，而本系统就是基于统一的标准和接口设计的，具有充分的发展潜力。 3、 基本数据流程图 图一、HAS的基本数据流模型图 图二、HAS的一级数据流模型图 图三、HAS的二级数据流模型图 4、 经济可行性 4．1 支出 构建系统时的金费主要有 用户在要购买日常生活中的家电及各种电子产品是花费肯定数额的资金，在购买组成系统的一些小型物理器件时会有资金的支出。 4．2 效益 可以高效，快捷的管理生活家电设施，提高生活的质量。 4．3 收益、投资比 良好、可行。 5、 技术可行性 本系统有很多不同的传感器，单片机和输出报警系统以及一些异样的自动处理系统和接入的各种家电设备组成。物理设备在市场上均有售，因此，物理设备上不用多考虑，我们主要实现将不同设备依据肯定的结构连接起来，使之能够完成我们的预期目标 6、 社会因素可行性分析 6．1 法律因素 申请法律爱护或相关保险。 法律可行性是考虑要开发系统是否存在任何侵扰、阻碍和责任问题，用户操作可行性考虑待开发软件的运行方式在用户组织内是否行得通，现行管理制度、人员素养、操作学问是否可行。 由于在本系统中是有合同作为双方合作的基础，所以不会存在任何侵扰、阻碍和责任问题。即使存在了，也可以依据合同进行分析，肯定有人会负责任，所以此系统完全可以进行开发。 6．2 用户运用可行性 本系统面对中高阶层的人们消费，主要用于用户实现对家电的统一管理，进行各种相关操作并对家电的状态进行实时检测。 由以上经济、技术、操作和法律四方面的分析可以看出，本系统的开发时机成熟，从多种角度考虑，都是可行的。 7、 结论 经过以上经济可行性、技术可行性以及法律因素各个方面的探讨分析得出，本系统可行。 三、 需求分析 1、 家庭自动化系统工作流程分析 1、在用户登录时进行检查，限制不同的用户运用系统的权限; 2、对用户的管理，包括对用户信息的增加、删除和修改; 3、对指定时间内的操作记录进行管理，包括查看操作记录、手工删除操作记录、记录一次操作以及对失效的记录进行自动清除; 4、查看设备的状态，包括对连接到系统限制中的全部设备的状态以及是否出现异样现象进行查看; 5、限制子系统接受主系统发送的信息;以及向主系统发送信息;限制子系统将主系统发送的信息，发送给指定的设备; 6、对设备进行监控，包括启动监控设备、停止监控设备、监控设备; 7、对系统中的设备进行管理，包括增加设备以及删除己经连接到系统中的设备; 2、 家庭自动化系统需求分析 2．1家庭自动化系统的非功能性需求分析 设计家庭自动化系统的目