基于zigbee技术的福利院看护系统详细设计说明书模板.doc

软件工程 （课程） 具体设计说明书项目名称 基于zigbee技术福利院看护系统 学 院 信息科学和技术学院 专业班级 软件工程六班 小 组 第五小组 组 长 张兵 任课老师 赵定远 年 11 月 20 日版本统计：版本号日期描述作者1.o-10-25截止目前日期具体设计说明书第5组2.0-11-20截止目前日期具体设计说明书第5组项目组组员 班级 学号 联络方法 分工张兵(组长) 6 10414622 功效实现、数据库、具体设计 任熙 6 10414612 数据处理、定位模块、总体设计 林阳 6 10414621 前台、美工、具体设计 余倩 6 10414608 美工、需求分析、文档整理 邓益涵 6 10414623 前台、可行性分析、建模图 祝跃丽 6 10414635 功效实现、文档整理、需求分析 王宏雷 6 10414631 说明文档、具体设计 杨晓明 6 10414601 PPT、说明文档、总体设计软件工程是计算机相关本科专业一门必修课程，该课程从全局、系统角度，对项目实施步骤进行了具体分析，利用管理学原理，对项目实施过程中步骤域进行了梳理，让相关专业学生对工程项目标实施有一个较全方面了解，为以后专业发展打下了良好基础。本课程任务：依据软件项目标特点，结合课程内容以项目实施为根本，以组建项目组为单位，经过对项目实施过程阶段性结果总结，形成对应工程技术文档，工程技术文档格式以小组为单位，经过“做中学”和“项目实践”教学模式提升学生工程化素质。以课程知识指导课程实践，做到理论和实际相结合，完成对一个系统集成项目方案设计实施过程感受和体验，把理论学习和工程化实践相结合。课程要求：以理论学习为指导，把理论知识和项目实践各实施步骤结合。建立项目小组，以具体项目开发步骤实施为载体，结合项目管理课程相关内容，在项目实施步骤中感受和领会项目管理实质和内涵。评审意见： 评审人： 年 月 日姓名阶段成绩结项成绩总评成绩 任课老师：成绩评定:对项目管理课程，需要经过项目实施去体验，项目实施强调团体协作，所以成绩评定以项目文档、团体展示效果进行评价，具体从三个方面进行考评：1）阶段个人展示、回复问题2）文档逻辑规范性、语言表示、格式3）项目验收团体展示评价4）总评成绩=阶段成绩30%+结项成绩70%目 录目 录31引言51.1目标51.2项目背景51.3参考资料51.4阅读对象51.5术语解释52设计概述62.1任务和目标62.1.1需求概述62.1.2运行环境概述92.1.3条件和限制92.2具体设计方法和工具9功效模块具体设计12用户界面具体设计143数据库系统设计153.1设计要求153.2信息模型设计153.3数据库设计153.3.1设计依据153.3.2数据库选型及特点153.3.3数据表及字典设计173.3.4存放过程、视图及其它224系统可维护性设计234.1系统可靠性和安全性234.1.1系统及用户维护设计234.1.2系统扩充234.1.3错误处理244.1.4系统调整及再次开发问题245关键技术241 引言1.1 目标本文档要求了以后编码和测试时候需要注意部分问题。比如说有部分代码规范，错误时候应该怎么修改，同时对进度也有一定要求。1.2 项目背景软件六班 软件工程作业1.3 参考资料1.项目开发计划；2.需求规格说明书；3.概要设计说明书；4.多种api1.4 阅读对象此系统是对福利院老人和护士医用，含有很好商业性质，同时还能够预防部分突发事件。1.5 术语解释Zigbee：Zigbee是一个低速短距离传输无线网络协定，底层是采取IEEE802.15.4 标准规范媒体存取层和实体层。关键特色有低速、低耗电、低成本、支援大量网络节点、支援多个网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。Zigbee协定层从下到上分别为实体层（PHY）、媒体存取层（MAC）、网络层（NWK）、应用层（APL）等。2 设计概述2.1 任务和目标1 建立一套入住人员信息管理系统，对老人基础信息和身体情况看护等进行登记，在突发情况发生时候能够立即调用。2 加强老人出入场所和房间内监控，对老人进行实时定位，方便于看护人员能够立即掌握福利院内各区域老人具体信息机数目。 3 加强老人自主报警功效，方便老人在突发情况时能即使通知看护人员。122.12.1.1 需求概述采取现在最优异Zigbee无线技术，结合智能卡、传感器及嵌入式系统技术，针对福利院老人情况管理和监护需求专门设计开发一套软硬件结合实用系统。该系统可使管理人员实时掌握福利院内各个区域老人情况，有效预防老人独自活动时间意外情况发生，降低突发情况老人无法立即呼救几率，最大程度保障福利院老人人身安全。另外，系统还能实现自动传输老人血压、脉搏、体温等数据，大大降低监护管理人员工作强度，在碰到突发事件时能够快速定位老人所在位置。系统使用频段：使用是无需申请2.4G ISM无偿频段，满足国家对2.4G频道无线产品相关要求。后台监控软件集GIS（地理信息系统）、数据库、图形界面等多个技术应用，采取模块化设计，功效模块可依据用户要求增减。1、业务需求 中国现有老龄人口已超出1.6亿，且每十二个月以近800万速度增加。依据数据显示，中国已步入老龄化社会，社会对老年人生活照料、康复护理、医疗保健、精神文化等需求日益凸显。养老除了保障老年人基础生活之外，还需要大量医学方面专业护理服务，但现在情况乱是，全国老年福利机构专业人员严重匮乏，在一定程度上无法满足老年人护理需求。对院内老人进行实时数据化管理，大大降低管理人员工作强度，在碰到突发事件时能够快速报警并立即采取对应方法。所以福利院作为老人相对集中场所，建立一套完善只能看护系统是必不可缺。 福利院看护系统是一个安全可靠看护在院老人并将系统中每个人信息和现实中每个人一一对应智能化福利院管理系统，从真正意义上实现监护管理信息化，步入“信息化福利院管理系统”路径。福利院看护系统是采取现在最优异Zigbee 无线识别技术，针对福利院看护需求，专门设计开发一套软硬件结合应用系统，是一个安全可靠对于福利院中信息化智能化和对于老人位置信息和状态信息进行实时智能管理系统，从真正意义上实现大型福利院信息管理系统集中统一信息化管理，能够提升大型福利院系统科学管理水平。 2、用户需求当今社会福利院专业看护人员普遍供不应求，加上技术上落后，看护系统不能高效安全运行。针对不一样老人不一样身体情况，看护人员需要在对每个被监护人员情况熟悉同时，还要随时关注她们，这种忙碌造成被监护人员没有安全感，监护人员不能轻松掌握被监护人员即时情况，这种看护系统是极度不安全。所以此项目需要清楚将每个老人信息录入腕式终端，且需要连接终端电脑上，方便工作人员即使监控。腕式终端需建立一个数据库录入老人信息，老人信息包含名字、性别、年纪、病历（默认为否）、ID、原籍、家人联络方法。腕式终端需要随时监控老人血压、脉搏、体温等数据，假如这些数据超出了生理学上安全值段，腕式终端需要自动报警，将信号发给终端电脑，如在安全值段内，便自动以小时为单位算出最高值和最低值，然后以天为单位累计每个小时最高值和最低值求出平均值并存档于病历表，病历表包含老人名字、ID、天天平均最高/低脉搏值、天天平均最高/低血压值、天天平均最高/低体温值、年纪、病历，其它数据自动保留5天然后清除。如老人本身感觉不适，会主动经过腕式终端报警，将信号发给终端电脑，医护人员经过后台了解病人所处位置和其身体情况，立即抢救病人。最关键是，此项目需要即时无线定位功效，依据工作需要，腕式终端要将老人地址即时发送至终端电脑，工作人员方便立即正确地做出反应。3、功效需求系统由三个大模块组成：数据库模块、定位模块（定位器、人员定位）、智能监护模块。定位模块采集受控人员状态，智能监护模块实时采集人员定位信息和人员状态信息、经过无线传输数据模块传给监护指挥中心；监护指挥中心存放、处理传输来数据，并合成图形操作界面，数据存放进数据库。其中智能监护模块分为两个部分：无线传输数据和数据处理。无线传输数据又分为老人信息和老人主动报警功效。数据处理分为自动报警和数据分析存档功效。腕式终端采取电子卡和老人病历证相结合，自成一体。数据库模块包含组员信息增、删、减、修改功效。人员定位管理系统是采取现在最优异Zigbee无线识别技术，针对福利院老人情况和监护需求，专门设计开发一套软硬件结合应用系统。该系统可使管理人员实时掌握福利院内各个楼层区域老人具体信息机数目，有效预防老人独自活动时间意外情况发生，降低突发情况老人无法立即呼救几率，在碰到突发时间是能够快速定位老人所在位置，最大程度保障福利院老人人身安全。2.1.2 运行环境概述软件：windows+Apache tomcat 7.023数据库：mysql5.5.21硬件：计算机+数据接收终端2.1.3 条件和限制不一样地方用接收器(中心基站接收器)和传输器(戴在老人手上腕式终端)不一样，可能收到数据就不一样。有可能存在错误，不过这些全部是硬件所照成。2.2 具体设计方法和工具1. 结构模块2. 网络模块 功效模块具体设计步骤图类图：用例图：时序图：用户界面具体设计登录界面：用户登录看护系统界面，是一个独立于首页之外界面，用户必需登录才能查看到首页上信息，以次来增加系统信息安全性。在登录时，用户能够选择登录权限即“看护员”、“管理员”登录。为预防可能出现恶意攻击，登录时设置了验证码。首 页：用户成功登录后所见到第一个页面，此页面上显示福利院公布通知和新闻。基于看护系统对象为老人，在首页上添加了显示农历日历。入院登记：老人入住时必需进行入院登记，生成对应档案。包含ID（用于区分老人身份和查询信息）、姓名、性别、年纪、民族、入院日期、家庭住址、亲人联络方法、病历。信息查询：看护员能够经过此页面查询老人即时信息，包含：体温，脉搏，血压，所在位置和老人基础信息，还能够查看老人最近身体情况。智能定位：输入ID，能够查询到老人所在位置，结合视频监控等功效，实现对老人实时定位。视频监控：对老人活动区域进行监控，在页面上能够调用对应区域高清摄像头对指定区域进行监控，经过页面上旋转按钮，实现对摄像头简单操作。工作安排：包含福利院每七天安排和看护员每日安排。只有管理员含有修改、添加信息权限。职员小区：显示全部职员简单信息，包含照片、联络方法等。3 数据库系统设计我们大致分为4个表 分别是：老人基础信息，数据传输信息，用户信息，病例表。3.1 设计要求因为我们采取windows操作系统，所以就采取mysql数据库3.2 信息模型设计参考前面数据库结构3.3 数据库设计33.13.23.33.3.1 设计依据这个数据库是采取mysql数据库，所以并发性能够达成13000以上，已经是很大并发性了，数据主键是自增加类型，存放时间为5年，5年过后就自动清除，最大存放量为能够为500M。流量很小。手机全部能够访问。3.3.2 数据库选型及特点Mysql：MySql是一个快速、多线程、多用户SQL数据库服务器，其出现即使只有短短数年时间，但凭借着“开放源代码”东风，它从众多数据库中脱颖而出，成为PHP首选数据库。除了因为几乎是无偿这点之外，支持正规SQL查询语言和采取多个数据类型，能对数据进行多种具体查询等全部是PHP选择MySql关键原因。下面，就让我们来看看MySql数据库关键特征。 MySql关键程序采取完全多线程编程。线程是轻量级进程，它能够灵活地为用户提供服务，而不过多系统资源。用多线程和C语言实现MySql能很轻易充足利用CPU。 MySql可运行在不一样操作系统下。简单地说，MySql能够支持Windows95/98/NT/和UNIX、Linux和SUN OS等多个操作系统平台。这意味着在一个操作系统中实现应用能够很方便地移植到其它操作系统下。 MySql有一个很灵活而且安全权限和口令系统。当用户和MySql服务器连接时，她们之间全部口令传送被加密，而且MySql支持主机认证。 MySql支持ODBC for Windows。MySql支持全部ODBC 2.5函数和其它很多函数，这么就能够用Access连接MySql服务器，从而使得MySql应用被大大扩展。 MySql支持大型数据库。即使对于用PHP编写网页来说只要能够存放上百条以上统计数据就足够了，但MySql能够方便地支持上千万条统计数据库。作为一个开放源代码数据库，MySql能够针对不一样应用进行对应修改。 MySql拥有一个很快速而且稳定基于线程内存分配系统，能够连续使用面无须担心其稳定性。实际上，MySql稳定性足以应付一个超大规模数据库。 强大查询功效。MySql支持查询SELECT和WHERE语句全部运算符和函数，而且能够在同一查询中混用来自不一样数据库表，从而使得查询变得快捷和方便。 PHP为MySql提供了强力支持，PHP中提供了一整套MySql函数，对MySql进行了全方位支持。Sqlserver: 1开放性。只能运行在微软windows平台，没有丝毫开放性可言。2可伸缩性，并行性。并行实施和共存模型并不成熟，极难处理日益增多用户数和数据卷，伸缩性有限。3性能稳定性。SQLServer当用户连接多时性能会变很差，而且不够稳定。4使用风险。SQLServer完全重写代码，经历了长久测试，不停延迟，很多功效需时间来证实。并不十分兼容早期产品。使用需要冒一定风险。5用户端支持及应用模式。只支持C/S模式。6 sqlserver 是一个收费软件。和mysql比起来话就没有措施相比。功效全部差不多。不过一个要收费一个不收费。显而易见全部会选择mysqlOracle：1 oracle 没有必需考虑，属于大型数据库。而且操作比较复杂，对硬件要求也很高，最关键是一个收费软件。不过功效很强大。比mysql和sqlserver强大很多。3.3.3 数据表及字典设计Word Abbreviation :缩写词CFN : Chinese Field Name(汉字字段名称)FN: Field Name (英文字段名)DT : Data Type(数据类型)PK : Primary Key(主键) :FK :Foreign Key(外键)UK:Unique Key(唯一键)DV :Default Value(默认值)4.3.3.1老人基础信息表： CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentIDID号int1唯一标示老人name名字Varchar(32)老人名字sex性别Char(2)1老人性别age年纪long老人年纪address户籍Varchar(64)老人原来地址phone联络电话Varchar(16)老人监护人电话4.3.3.2：老人病历表 CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentname名字Varchar（32）老人姓名IDID号int外键用来标示是哪个老人age年纪long老人年纪DiseaseName病名字Varchar(32)老人病名字Pulse脉搏long老人脉搏bloodPressure血压long老人血压temperature温度long老人身体温度4.3.3.3：看护人员信息表 CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentIDID号int1唯一标示看护人员name名字Varchar(32)看护人员名字password密码Varchar（32）看护人员密码age年纪long看护人员年纪phone电话long看护人员电话hiredate就职时间data看护人员就职时间4.3.3.4：监控数据动态信息表 CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentIDID号int1唯一标示老人Name名字Varchar(32)老人名字Pulse脉搏long老人平均脉搏bloodPressure血压long老人平均血压Temperature温度long老人身体平均温度PulseMAX脉搏long老人脉搏最大值bloodPressureMAX血压long老人血压最大值temperatureMAX温度long老人身体温度最大值PulseMIN脉搏long老人脉搏最小值bloodPressureMIN血压long老人血压最小值temperatureMIN温度long老人身体温度最小值PulseNormal脉搏long老人正常脉搏bloodPressureNormal血压long老人正常血压temperatureNormal温度long老人身体正常温度说明：老人平均脉搏和平均血压和平均温度只是在一天之类平均值，老人最高脉搏和最高血压和最高温度表示在一天之类最高值是多少。而最小值刚刚相反。老人正常脉搏和正常血压和正常温度就是由医生提供这个老人正常时候脉搏和血压和温度正常范围方差。数据结构图E_R图3.3.4 存放过程、视图及其它无（因为我们数据量比较小。没有必需采取存放过程和试图和游标之类）4 系统可维护性设计系统关键针对福利院使用，所以并发性不是很大，这是一个需要注意地方，同时，因为用户要求我们必需才用Zigbee技术。4.1 系统可靠性和安全性无44.14.1.1 系统及用户维护设计系统因为数据全部是关键数据。有必需备份，我们才用是天天数据进行一个自动备份，同时在恢复时候能够用命令直接进行恢复操作，同时物理安全方面临时我们不考虑。4.1.2 系统扩充这个系统是能够扩展。因为我们还能够在上面加上部分带有模式识别功效，最开始时候我们想才用linux开发，不过同学全部不很回，我们就采取 windows开发可移植性比很好。同时因为我们才用是mysql数据库，所以我们能够在任何系统下进行工作。4.1.3 错误处理4.1.3.1 犯错类别犯错通常全部是数据库和一个代码上不规范造成，所以这次我们专门写了一个代码规范，。全部全部是根据这个上面来写，。应该不会出现什么错误。我们写完以后还要检验其它人代码是不是符合规范。4.1.3.2 犯错处理犯错时候我们专门定义了一个犯错页面，同时我们经过日志方法来统计系统在运行过程中出现部分错误。方便以后查看。4.1.4 系统调整及再次开发问题系统扩展性很好。同时我们还能够加上很多功效。比如人脸识别功效之类，同时要是利用在很大并发情况下是不能够使用，。因为我们才用是框架来做。5 关键技术我们采取是SSH2来开发项目标，同时我们碰到技术问题怎样给老人定位。同时我们要怎样才能搜集到从老人那里传来信息，而且数据问题也是一个难点，。有些时候我们数据库可能要同时。我们后台采取三大框架来做，在前台我们才用是html5+css3+jsp来做，同时我们还能够采取部分特效来做比如说jquery javascript 之类，总而言之我们要作出部分特效出来。同时我们后台要用到面向切面编程思想，同时我们还要才用log4j 和flex这些新技术。有必需时候我们还能够采取部分优异技术。Sturts是一个orm框架同时把我们业务逻辑层次就能够接管了。让我们项目标层次愈加清楚，能够抵达一目了然。尤其在处理表单时候它有很大优点 hibernate数据持久层框架，它最关键处理了代码和数据库之间偶合度问题，是数据达成持久效果 ，同时它接管了数据库等采取，避免了部分对数据库反复操作，使代码愈加简单Spring一个很不错框架，经过它能够接管全部东西，把她们全部看作bean经过依靠注入方法进行控制，同时还有控制反转等相关操作。在我们这个项目中我们采取全部注入方法进行操作。使得愈加简单。log4j 是一个日志文件。我们能够经过写日志形式能够监控代码运行时候在那里出现错误。同时我们还能够立即处理。Flex 待订Jquery是一个很不错框架，用它我们能够做很多前台尤其效果出来。最关键是它作出来效果在任何浏览器下面全部能够使用上，这是一个优点，然后它能够简化很多代码。在做项目标过程中我们尽可能采取这种框架，让我们代码愈加简单明了。Javascript在部分基础前台代码实现很困难时候我们能够采取这个技术来实现。不过在有些浏览器是被严禁使用。所以我们提议少用。html5 它就是一个奇迹。它处理了很多问题，不过现在IE浏览器支持不是很好。为了提升技术我们就采取它。css3 很强大一个样式表。比前两个强大很多。在原来我们极难实现。在这里全部能够很简单就能够实现了，。我们项目大力推荐使用。