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1、论文奂键词:家庭自动化系筑软件工程论文摘要:以计算机和现代网络技术为特征的现代信息技术促进了社会圾济的发展,也极大地加快了家用电子电器产品也向家庭自动化(HOmeAUcomation的步伐。建立和开发家庭自动化系统旨在适应现代人民的生活信息化和对家居产品信息化的须要,本文依据亥密自动化系统的开发特点,迫从软件工程原理.依据软件工程设计的步骤,进行了问题定义、可行性分析、需求分析等几个荣要的探讨。在对系线迸行非功性和功能性需求分析的基础上,本文至点探讨了如何设计家庭自动化系蜕。最终对系蜻的设计和实现方案进行了题结,为下一步探讨其定了基地.同时也为我国家庭自动化系蜕偌息化建设具有商定的借笺意义。一
2、、同包定义(一)、引言及相关芮景自动化在各行各业、各个领域都发挥了其巨大的作用,同时也走入了我忙1的烹庭。障着电子技术的发展,家庭自动化时代的来临,消费电子产品(consumerE1.ectronics)已与咨讯(Computer)通讯(Communication)两项产品的技术培合在一起,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(HomeAutomation)的方向。障着全球经济的不断发展,我国的市场是济也飞速发辕,人民生活水平不淅提将,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的产品将构成世界范困内后PC时代的新兴IT
3、市场。(二)、任务描述1.专案评景项目名棕:冢庭自动化系筑(HomeAutomationSystem,简称HAS)项目托付单位:XXX智能家居设备公司软件开发柒位:兰州商学院06级计算机科学与技术(1)诳软件开发小组2、目的本系统要求能够实现家庭住宅中各个设备的自动修理和人工特性爸埋,该系蜕器泯制、监视和协调亥电(如空内外照明、烹近保安系琉、亥庭环境限制系统、空调、电初机等)。该系统会在相应的时间内各个设备发出相应的指令,完成各个设备的目动化管理。该系统应当是可以适应改变的,因此,必需仗测环境的改变,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蜕中被实现。系统可以是自动适应改变
4、或是手工适应改变。系蜕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於理。该系统必需有一个敛据庄,内含全部该系统所限制的设每的信息,包括答一种设备连接到系统的日期,系统用户所发布的更要动作等信息。123456J711891011【12】下一页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跟制各个硬设备数据库服务器由SQ1.SerVer实现。掾作素蜕:windows2000、windowsXP以上;敛据庄服务器端就件SQ1.Server2005o-empirenews.page-()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“
5、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能跟制:保安限制:实现对空内外全部视频监控设备的周期性工作限制及异样必理.和防盗防火设得的限制及异择只理:环境限制:实现对冢庭环境设备(包括花园、阳台、室内温温度报告)的时间周期性泯制以及各设备的异样必埋:家电限制:实现对家意中各个才智家用电滋的人性化限制及各设名的异样延理:用户登录及管理模块:实现用户对各个模快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(一)、可行性探讨的前提家庭是高薪技术的下一个前沿阵地(I对家庭中遥控、自动化和消磁的要求呈上升态势。消费者霜望自己的日片生活更简便,更平安。当
6、然,优秀的冢庭自动化产品应给具有以下的特性:1).标准化:表亚自动化产品应依照国际上流行的相关协议迸行设计.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:家庭自动化赛筑应当具有开放的协议,筑一的接口.3)、模块化;采纳模块化的设计可以适应各种场合的须要,保獐用户的利益.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,高性能的目标设过,住户对价格较为软感,所以智能住宅采纳的技术要较为经济。同时.家庭自动化系统应当能蝴大程度及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
7、化产品应当便易用、用户接口友好,并且不然要运用者花上太多的搐力就转驾取。(二、优越性在国内家庭自动化是一个较新的概念,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.但是由于没有轨一的标准,尚处于一家一户自行开发的后面,而85若房屋的商品化,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是应将来发展趋势,而本赛筑曲是基于筑一的标准和接口设计的,具有充分的发展潜力。(三)、基本的数据流图图1、HAS的基本数据流模型图上一页12(3(416)7)(8)9M1.O)I1.IM12)下一页图2、HAS的一姬数裾流模型图!empirenews.pag
8、eE3HAS的二级数据流模型图上一页n1123)4(51(6178J9(101112T-JJI(四)、经济可行性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颔的资金,在购买蛆成系统的一些小型物理器件时会有资金的支出。2、效益可以高效,快度的管理生活家电设施,提高生活的质量。3、收益、投资比良好、可行。(五)、技术可行性本系统有很多不同的传感器,单片机和输出扳警系统以及一些异样的自动必理条蜕和接入的各种冢电设备组成。物理设备在市场上均有含,因此,物理设备上不用多考虑,我门主要实现将不同设备依据均定的结陶连接起来.使之能博完成我们的预期目标(六)、社会因素
9、可行性分析1、法律因素申请法律爰折或相关保险。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SS,用户操作可行性考虑待开发软件的运行方式在用户蛆筑内是否行将通,现行首埋制度、人员索笄、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、殂碍和责任叵国.,即使存在了,也可以依据合同进行分析,1定有人会负责任.所以此系统完全可以进行开发。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冢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,从多和角度考虑,都是可行的
10、。(七)、结论及过以上经济可行性、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(一)、冢.庭目动化系统工作流程分析门)、在用户登录时进行检百.限制不同的用户运用系统的权跟;(2K对用户的管理,包括对用户偌息的塔加、出除和修改;3、对指定时间内的操作记录进行笆理,包括查看援作记录、手工删除操作记录、记录一次垛作以及对失效的记录进行自动消除;4、更看设品的状态.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品进行互看;(5)、限制子赛组接受主系统发送的信息;以及向主系筑发送信息;阳制子系统将主祭城发送的信息.发送给指定的设备;(6、对设备进行监控.包括启动监控设
11、备、停止监控设备、监控设备;(7)、对系统中的设备迸行管理.包括增加设备以及删除己经连接到泉貌中的设备;(二、京注目动化率埃需求分析1、亥庭自动化系统的非功隹性需求分析设计家庭自动化杀靛的目的是完成对家电产品以及相关设备的管理和限制,达到远程程制和运用冢电设备的目的,其猿终目的是提高人类的生活质,因此须要目备良好的性蘸,满意实际工作的须要是非常必要的。(!-empirenews.page-)家庭自动化素蜕的具体性能目标如下:(1)、泉境的快速反应家庭自动化系靛苜先要保证的就是系统的反应速度。在设计与其施中采纳先进的网络技术和系统,并在应用软件的揖择或摒制中尽可转采纳先进的技术,那大限度地提高系
12、蜕的响应速度.以便于快速询。(2)、系统艮好的可维护行和开放性系筑设计应面对将来的发展,供应各种必要的标准接口,以运用户可以依据须要随时添加必要的设备和系统,扩充系统功能。要充分考虑到家庭自动化的发展喳势以及不断改变。-W1.)2(3(4(5|6)78(9(10111(12)下一页(3)、充分保证亲蜕的平安住冢庭自动化系统中设器的运用具有平安性要求,因此,必需建立一整套的系统平安保空措施,规定一系列访问系统的不同级别的权限,杜绝非法访问。(4、友好的人机界面系统的用户不行笺足专亚的计算机技术人员,甚至对计算机了解甚少,所以要供应潸楚、友好的素蜕接口,提高系统的可操作性和人机交互动能.球大限度她
13、便利用户的运用。同时系线应能供应的便利的联机再现用助功箍。(5)、考虑京庭自动化系线中设备发生改变以后的生成家庭自动化要实现真正的信息化,必需考虑以后系蜕的集成向JS.这样才能使赛筑不至于很快的就被淘汰.2.冢庭自动化系统的功统模块分析家庭自动化系蜕旨在开发出一个符合人类生活需求的家庭自动化模拟系蜕.该系统主要分为五个子系统:用户登录子系统,灯光限制子彖统,冢电限制子系统,环境限制子系统和保安限制子系统。(三)、敢据描述1、解态数据系域中预存的各种标准数据。2、动态数据(1)、输入数器系统所采集的各个实体设备的信息流。(2)、输出数据经过各个子系统箔理后的对应到各种设备的具体操作的信息流。3、
14、数抠词典。数据名称:家庭自动化系蜕简述:由系蜕管理员来负员对连接在系统中的各种家电实施具体动作。致招条目:条既管理要求-(用户管理I灯光限制I冢电状态监测I环境监测I保安限制!用户笆理=登录+用户信息+用户权限灯首限制=空内灯光+空外灯光家电状态监测-接入家电数目+冢电功能+家电当的状态环境监测-温度+湿度+调整保安限制=C密监控+视版监控数据文件=(用户管理+灯光限制+冢电状态左侧环慎鉴侧+保安限制核心子系统中日常报表I文件数据累:2000次/天1佰:每天18:00-20:00有100o次图4.HS的层次方框图上一页1234(56789101112下一页!-empirenews.page-)
15、图5、家庭自动化系蜕的数据流图四、总体设计-)、挹理流程(1)在用户登录时进行检点:限制不同的用户运用条绘的权限。(2)对用户的管理:包括对用户信息的增加、刑除和修改。3)对指定时间内的操作记录迸行管理:包括亘看操作记录、手工删除操作记录.记录一次深作以及对失败的舞作记录进行自动泊除。(4)查看设备的状态:包括对连接到条烧限制器中的全部设法的状态以及是否出现异样现进行亘看。5)限制子系统接受主系统发送的信息:以及向子系统设备发送信息;限制子系统将子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、监控设备中。7)对系统中的设翁进行性理:包括塔加新设密以及删除已经连接到系蜕中的设备。上一页1234(56789101112下一页(二)、总体结构和模块外部设计在应用系统总体设计中.以SerV1.etS为前端限制器,负责管理用户的登灵,以及数讴的获得等。以会话Bean实现系统的工作