软件综合项目工程专业课程设计方案报告SafeHome综合项目报告.doc

SafeHome项目汇报

组员：郑帅林 郑晓东 施凯凯 夏跃 谈小龙 高凯峰
撰 写 人：全体组员
完成日期：6月1日

+

一，需求分析

1．引言
1.1 编写目标
1.2 编写背景
1.3 参考资料
2. 任务概述
2.1 任务目标
2.2 系统及用户特点
3．假定和约束
4．需求要求
4.1 软件功效说明
4.2 对功效通常性要求
4.3 对性能通常性要求
4.4 故障处理要求
4.5 其它专门要求
5．运行环境要求
5.1 设备

1. 引言
1.1 目标
编写本文档，目标在于明确用户需求。经过对用户需求分析，以正确软件架构设计，为需求建模和测试提供依据。在小组内合理分工，使小组每一个组员能够明白项目最终项目特点。
1.2 背景
我们研究表明，住宅管理系统市场以每十二个月40%速度增加。我们推向市场首个SafeHome功效将是住宅安全功效，因为多数人全部熟悉“报警系统”，所以这将更轻易销售。
住宅安全检测功效应该为多种不期望出现“情况”提供保护，如非法入侵、火灾、漏水、一氧化碳浓度超标等等。该功效将使用无线传感器监视多种情况发生，其最关键特色是用户远程监控住宅情况同时户主能够编程控制住宅监控系统。系统含有一定程度智能性，系统能够在异常情况时自动经过拨打设定电话信息联络监控部门。
1.3 参考资料
编号
资料名称
介绍
作者
日期
出版单位

软件工程——实践者研究方法

Roger S.Pressman

2. 任务概述
2.1 目标
经过设计软件工程学习方法，关键使用visual C++技术，以Acess为数据库开发程序。全汉字软件界面，操作简便明了；系统数据库初始数据设置可支持表单格式数据输入；支持电子地图显示，能够在小区总平面图和住户房型图上实时反应系统报警状态，可声光指示报警点地址，统计报警时间、警情类别、处警情况等；报警时能自动弹出报警对话框，含有报警语音提醒和报警确定功效；含有多个统计存放：报警统计、报警确定统计、布防统计、撤防统计、系统日志统计等；并可按住户、报警类型、报警时间、布、撤防统计、家居报警等进行分类查询等。

2.2 系统（或用户）特点
本软件关键有2个参与者，房主（用户），配置管理人员(类似房主，但饰演不一样角色)。
本系统用户友好，界面简单易懂，房主能够直接进行使用，无需特殊培训。本系统适适用于全部用户，尤其适适用于长久从事户外工作用户。房主能够经过计算机或报警控制面板等多个方法同住宅安全功效系统进行交互。一旦用户注册成功，用户只需要经过输入密码，就可已进入系统界面，对住宅进行全程监控。本系统远程监控系统功效强大，能够将住宅中最真实情况动态反应到系统界面中，满足此用户对住宅安全情况信息需求。
配置人员关键负责对于系统参数及系统进行各项指标值初始化配置。（如反应时间、默认报警号、一氧化碳浓度底限值等等）。
系统控制面板相当于用户和系统进行人机交互最关键场所，用户能够在控制面板中输入用户设定个人信息和需要监控操作等等。系统中需要在用户家中配置若干烟雾检测器以检测家中是否有火灾发生，若干门窗检测器来检测是否有非法入侵情况，若干房屋地基水位监测器用以检测住宅中是否有漏水情况发生，同时需要含有一台能够自动连接网络计算机，它是系统和用户进行交互最关键媒介，若干动态监测器、一个电话。
3. 假定和约束
开发日期：-5至-6
本系统开发人员为6人
本系统适合市面上全部产品
对于用户安全和保密方面要求较高，要求不能够被她人非法侵入本系统，窃取房主密码破坏系统而给房主带来财产损失。
4. 需求要求
4.1 软件功效说明、
本系统关键有两大功效用户设置和检测报警功效
4.1.1用户设置
1、用户首次使用时需要对系统进行初始化，经过个人化信息设置（如密码、报警电话号码，住宅房间基础情况）使得系统能够唯一识别用户住宅，为以后检测工作提供原始数据
2、同时，系统需要支持用户在使用过成中对系统设置修改。用户在使用过程中能够对系统设置进行修改，在此修改设置以后，系统能够根据用户修改后数据继续正常工作。
3.倘若用户没有对系统进行初始化设置，则系统根据默认信息仍然能够运作，不过不能对用户住宅进行监测，因为没有将用户住宅情况输入系统，系统无法识别需要用户监测操作信息。
4.1.2检测报警
1、检测是否有火灾发生，若有则向用户指定号码发送信息或提醒
2、检测是否有些人非法入侵，若有则向用户指定号码发送信息或提醒
3、检测是否有一氧化碳超标现象，若有则向用户指定号码发送信息或提醒
4、检测是否有漏水现象，若有也给出用户提醒
5、检测是否门窗已经关闭，若未关好则给出用户提醒
4.2 对功效通常性要求
功效名称
功效具体
1.用户设置
*作用介绍
a．本功效数据库全部来自SafeHome。
b.本功效关键作用就是使用户能够设置。
*使用说明
a.进入该功效界面后，输入房主首次使用激活码
b.激活后对于个人密码和预设电话号码进行设置。
c.电话号码能够备选有多个。
d. 用户输入密码三次错误则系统应向预设手机发送报警信息
e.若用户为进行设置，其进行默认操作（不会进行报警）
2.1.1检测是否有火灾发生
*作用介绍
本功效关键是针对可能出现火灾进行监测和报警
a.系统火灾探测技术来检测是否有火灾发生
b.若有，则向用户发送提醒而且拨打火警电话 。屋内发出提醒声
*使用介绍
a.用户在住宅内安装火灾探测器（前提条件），安装此safehome系统
b.用户登录系统后，在系统控制面板上选择火灾监测和安全警报系统
c.火灾探测器自动运行，用户无需随时监控，如有异常情况系统会发出警报信号
2.1.2检测是否有些人非法入侵
*作用介绍
本功效关键是针对可能出现非法入侵进行监测和报警
a.系统经过窗户和门上传感器技术来检测是否有些人非法入侵。
b.若有，则向用户发送提醒而且屋内发出提醒声，以阻止非法入侵行为继续发展。 怎样提醒无效后，则向相关部门进行报警。
*使用介绍
a.用户安装了摄像头等监视非法入侵装置
b.用户选择开启非法入侵检测
c.探测器自动运行，用户无需随时监控，如有异常情况系统会发出警报信号
2.1.3检测是否一氧化碳超标现象
*作用介绍
本功效关键是针对一氧化碳超标现象进行监测和报警
a.系统经过煤气上方探测器进行检测
b.若有，则向用户发送提醒而且拨打报警电话 。屋内发出提醒声
2.1.4检测是否门窗已经关闭
*作用介绍
本功效关键是针对门窗已经关闭进行监测和报警
a.门窗上探测器进行检测
b.若有，在用户离开之前发出警报
c.假如用房不在，发短信给用户。
4.3 对性能通常性要求
4.3.1 时间特征要求
检测报警功效：在检测到后立即进行反应，尽可能降低用户损失
4.4 故障处理要求
对于多种故障进行预设，设置只有用户知道reset密码，预防系统出现异常而无法处理
4.5其它专门要求
在进行网络连接时要注意网络安全和加密
5. 运行环境要求
5.1 设备
烟雾检测器、流量检测器、传感器、电脑、网线、自动报警器、系统历史统计器（不做要求）、信号发射器

二，分析建模
1， 系统功效模块
1.1 登陆设置模块
1.2 检测和监视模块
1.3 报警模块
2， 系统及各模块用例
2.1 系统总体
2.2 系统默认运作
2.3 非法入侵用例
24 检测门窗是否关闭
2.5 一氧化碳气体检测处理
2.6 火灾监测--安全警报
1， SafeHome关键功效模块以下：
1.1登录设置模块
用户只要经过控制面板和系统交互，经过输入密码登陆系统。在验证成功，登录到系统后，用户才有资格进行系统设置。
设想提供两种用户身份验证方法：
（1） 经过登录窗口输入密码，系统进行判定，假如密码验证成功，则登录系统，若不成功，则提醒密码错误，三次机会，若三次全部错误，则发出警报，并向主人设置电话号码发送警报。
（2） 指纹识别，在系统首次使用时，采集住人指纹，进行设置，登录时用指纹判定，判定步骤同（1）
1.2：检测和监视模
检测模块和【信息处理单元】相互配合，各个检测器负责采集周围信息，以每秒一次频率向【信息处理单元】发送数据，依据消息发送前后次序，信息被临时存放于一个队列中，【信息处理单元】不停从队列中读取信息进行判定，每处理完一条，则从队列中删除一条消息，在消息处理过程中，一旦消息达成警情，则【信息处理单元】产生一个事件，向户主设置电话发送警情，并发出警报，假如没有达成警报等级，则不做任何事情，【信息处理单元】继续处理下一条信息。

1、检测是否有些人非法入侵
2、检测是否有火灾发生
3、检测是否有一氧化碳泄漏现象
4、检测是否有漏水现象
5、检测是否门窗已经关闭
1.3：报警模块
【信息处理单元】一旦检测到有警情发生，则向用户设置号码发送警报，假如没有响应，则继续发送警报，而且发出报警声音，假如再没有响应，则需要立即报警，同时统计报警信息
2.1 用例： SafeHome总系统
以下所表示，细节在设计阶段提供，总共有三个参与者，用户，数据库，各类检测器

2.2用例：系统默认运作
关键参与者：SafeHome系统、房主
目标：在用户为进行初始化设置时依旧能够正常运作
前提条件：系统正常识别多种传感器
触发器：房主打开系统未进行设置却已离开
场景：1、房主：打开系统
2、系统：未接到任何初始化命令，进行默认操作

异常：
1、系统不能打开：房主检验对应设置是否就位
2、系统不能使用默认信息：房主经过控制面板对其进行自检
优先级：最高
何时可用：房主为设置任何信息时
使用频率：不常见，低
使用方法：经过控制面板接口
次要参与者：技术支持人员、传感器
次要参与者使用方法：技术支持人员；电话线；传感器；有线或无线接口
未处理问题：1、默认信息怎样设置？
2、屋主未设置而离开则无法实现SafeHome功效，无法提供安全保障，怎样能够实现基础功效？
3、此功效是否需要用户激活？
4、此时SafeHome各传感器是否能够正常统计数据？
5、当系统碰到异常开启等其它异常时，是否进行重启？
6、当碰到停电时，是否启用备用电源？
7、系统默认操作时，用户是否能够使用系统？
用例图和活动图：

系统默认操作用例图

系统默认操作活动图

2.3用例： 检测是否有些人非法入侵

用例：检测是否有些人非法入侵检测
关键参与者：安全家居系统、房主
目标：系统经过窗户和门上传感器技术来检测是否有些人非法入侵。若有，则向用户发送提醒而且屋内发出提醒声，以阻止非法入侵行为继续发展。 假如提醒无效后，则报警。
前提条件：软件系统，各个隶属传感器警报器网络通信硬件设施运行正常，和房主信息接收装置运转正常。
触发器：窗户和门上传感器检测到异常情况，则初步判定为非法入侵情况发生。
场景：
1，检测窗户和门上传感器检测到异常情况，并进行初步判定有些人非法入侵成立。其它设备工作正常。
2，系统将会发出警报，提醒非法入侵者离开，点亮危险指示灯,鸣响报警喇叭。
3，立即进行检测用户位置设置状态，立即向房主发送非法入侵报警信号，假如房主在一定时间内没有回复，而且窗户和门上传感器一直在发出异常信号，则直接拨打报警电话进行报警。假如房主做出了回复，则根据回复内容实施（房主可选消除警报或报警）
4，继续检测窗户和门上传感器，假如碰到相同情况提醒用户时，当用户选择类似情况不进行警报，那么系统将进行统计，再碰到相同情况则不进行警报。

异常：
1，用户关闭报警系统，或碰到停电等情况
2，系统隶属硬件（传感器，警报器，通信设备）故障
3，软件工作异常。
4.设备之间通信相互干扰
优先级：高优先级，优先处理。
何时有效：第一个增量。
使用频率：少。
关键参与者：安全家居系统、房主
次要参与者：安全部门、消防部门。

未处理问题：
1，播报信息
2，用户未反应时间超出多少才进行自动报警?
3 怎样对硬件故障进行自我检测以提升报警正确率？
4, 怎样使门窗传感器愈加正确判定是否有些人入侵？有没有什么判定标准？
5，当房主取消报警了以后，在较短时间内碰到一样情况，还要不要继续提醒房主？
6，当系统出现故障时，要不要进行重启？
用例图和活动图：

2.4用例：检测门窗是否关闭
关键参与者：房主，门窗检测器
目标：在房主离开或是睡觉或是任意设置时，检测门窗是否关闭
前提条件：系统已经打开，房主进行正确设置，而且系统正常运行
触发器：门窗检测器
场景：
房主：登录SAFEHOME产品官方网站
房主：输入用户名及密码，进入系统
房主：设置报警情况，在门窗出现异常情况时候立即向房主反馈情况
房主：假如有异常情况（门窗没相关闭）房主收到报警信号
检测器：检测信号
检测器：向系统返回捕捉到信号
异常：
房主操作失误，造成设置失误
检测器失灵
优先级：能够不实现
何时可用：房主离开房间或房主睡觉时进行设置
使用频率：天天
使用方法：经过系统硬件接口和系统连接
次要参与者：相关检测部门
次要参与者使用方法：电话或电脑收到报警信号
未处理问题：
1..当房主在房内休息，且系统打开时，是否有必需进行报警检测
2.是否有必需进行报警等级设置，比如门窗打开了一点点和门窗完全打开是否应该区分
3.当用户没有对警报做出反应时候，系统等候多长时间进行报警？

2.5用例：一氧化碳气体检测处理：
用例：一氧化碳气体检测处理。
关键参与者：安全家居系统,房主。

目标：监控一氧化碳气体浓度，假如气体浓度超出系统默认值，便认定为危险情况并发出警报，通知房主和医院或消防部门。

前提条件：软件系统，各隶属传感器警报器网络通信硬件设施运行正常。
触发器：检测一氧化碳浓度超标，而其它设备无异常。

场景：1，系统检测一氧化碳浓度超标，而其它设备无异常汇报。
2，系统发出警报，点亮危险指示灯，播放一氧化碳超标警告声音。
3，检测用户位置设置状态，假如显示“在家”，循环播放处理信息。若用户对警报无应答，或浓度不下降，则向消防部门和医疗部门发送求救信息，汇报危险情况。
5，检测用户位置状态，假如显示“不在家”，系统向用户移动终端打电话，发送警报信息。若没有应答，向消防部门发出求救信号，汇报危险情况。
6，循环检测一氧化碳浓度正常，停止警报。

异常：
1，用户人为关闭警报系统。
2，系统隶属硬件（传感器，警报器，通信设备）故障
3，软件设备工作异常。
4.报警系统工作异常

优先级：高优先级，优先处理。
何时有效：第一个增量。
使用频率：少。
关键参与者：安全家居系统。
次要参与者：户主，消防部门，医疗部门。

未处理问题：
1，一氧化碳浓度为多少时发出对应警报？
2，循环播报信息周期应该为多少？
3，从联络用户，到确定用户无应答，时间间隔为多少？
4，怎样对硬件故障进行自我检测以提升报警正确率？
5，当系统出现故障时，要不要进行重启？怎样判定是否发生故障？
6，如报警发生，用户没有应答，此时应该怎么做？

一氧化碳检测处理用例图

一氧化碳检测处理活动图

2.6用例：火灾监测--安全警报
参与者：房主
次要参与者：火灾探测器（关键部件），safehome安全监测系统
环境目标：经过火灾监控器对整个整个住宅范围内任何角落进行监控，从而感知火灾是否发生情况
前提条件：用户在住宅中完整安装了safehome安全监测系统，并经过用户设置取得了有效用户验证信息，如用户ID和密码等，而且确保火灾探测器正常工作，和safehome系统正常连接，同时还要和房屋监控功效相互支持。
触发器：住宅一些局部地域温度高于标准值或住宅中火焰光亮程度高于标准值（系统中采取感温火灾探测器和感光火灾探测器这两种比较常见探测器）
场景：
1. 房主登录SafeHome产品网站；
2. 房主输入住宅ID(唯一标识房主住宅标识符)；
3. 房主输入验证信息，在此，将用户密码作为能够唯一标识用户身份标识符；
4. 房主在系统控制面板中关键功效按钮中选择“火灾监测和安全警报”功效按钮；
5. 系统显示住宅平面设计图，并显示出提醒对话窗口，提醒用户火灾监测和安全警报系统已经开始工作；
6. 火灾监测和安全警报系统进入工作状态，对住宅房屋每一个角落温度情况，烟雾浓度情况进行监测；
7. 此时，房主最小化用户界面，转而做其它事情；
8. 假如有火灾情况发生，系统会自动弹出对话框并同时发出火灾警报声音提醒用户火灾发生。和此同时，系统会在住宅平面设计图中标示出火灾发生具体位置，火灾严重程度，和引发怒灾大致原因（待定）
9. 假如在系统工作时间中，假如火灾监测和安全警报系统没有监测到火灾发生，则向房主反馈安全信息；若果房主对信息没有进行回复，在一定时间内，假如警报未接触，依据火灾等级进行报警
10. 火灾监测和安全警报系统将连续对住宅火灾情况进行监测，直到房主退出SafeHome系统为止。
异常情况：
1. ID或密码不正确
阅读用例：“确定ID和密码”。
2. 没有为该系统配置火灾监测和安全警报系统
系统显示合适错误提醒；阅读用例：“配置火灾监测和安全警报系统”。
3. 平面设计图不可用或没有配置
显示合适错误消息，阅读用例:“配置平面设计图”。
4. 火灾监测和安全警报系统运行出现故障
显示合适错误消息，并通知用户系统需要重新配置或修理
优先级：中等优先级，必需要在基础功效实现以后实现
何时有效：第三个增量
使用频率：不常常
参与者联络渠道：经过电脑，网络和火灾监测和安全警报系统内部互连结构，将这三个模块经过基于电脑浏览器和Internet连接到SafeHome网站。
次要参与者：系统管理员，摄像头，火灾监测和安全警报系统配置人员
次要参与者渠道：
1． 系统管理员：基于计算机系统
2． 摄像头：无线连接
3． 火灾监测和安全警报系统配置人员：基于计算机系统
未处理问题：
1. 假如在给出火灾警报后，房主长久没有应答，火灾警报系统应该实施哪些操作？
2. 在给定摄像头视图所要求带宽下，能够接收系统经过Internet响应么？
3. 怎样判定火灾监测和安全警报系统是否出现故障，假如出现故障将怎样处理？
4. 引入火灾监测和安全警报系统SafeHome安全系数到底是否有提升？安全性能怎样？
5. 怎样处理系统之间兼容问题？
6. 当系统出现故障时，要不要进行重启？

三，设计模型
1，系统基于类设计模型
2，子系统具体设计
2.1系统设置类
2.2非法入侵类
2.3火灾检测类
2.4查看历史统计类
2.5漏水检测类
2.6一氧化碳检测类

1，系统基于类设计模型

系统基于类设计建模
系统类图如上，用MFC模拟多种功效
注：每个检测器以一个窗口模拟，检测器检测数据以手动输入模拟，产生反应如报警等达成报警设置条件时，用某种形式模拟，如播放警笛等

2.以下对每个子系统进行具体分析设计：

2.1系统设置模块

LogIn(wchar_t userPassword) userPassword为用户重新设置密码值
Display()显示用户是否成功登录，是否有警情等等，显示在屏幕上
Reset(wchar_t newPassword)用户输入新密码，对密码重设
Query()查看个传感器是否到位，返回布尔值、
Modify(unsignedint modiParamter,int nbrSensor)对于系统参数修改,nbrSensor指明是哪个传感器，modiParamter表示要修改值
Call(unsigned int phoneNbr ) phoneNbr为有警情所需要拨打号码，该操作为报警动作
SystemID:用户ID
VertificationPhoneNumber:为用户设置正当用户电话号码
systemStatus标识系统目前状态，显示是否正常开启
delayTime为系统检验到警情后作出反应时间
emergencyNumber报警电话
FireCall火警电话
hostPassword户主密码
numberTries为用户尝试登录次数

系统设置次序图

2.2非法入侵类图分析

systemStatus 表示系统状态 ，正常为1，异常为0
Breakin_position 表示案发地点
Get_status() 返回状态
Get_breakin_position() 返回案发地点
Ring_alarm() 警铃响起
Voice_warn() 驱逐警报
Call_host() 通知用户
Call_police() 进行报警

非法入侵状态图

非法入侵次序图

（1） 火灾检测类图分析

Inception_Standard 就是说火灾探测器探测火灾情况报警标准，在什么样情况下才会报警标准
Position 代表火灾发生具体位置
Inspect() 运行火灾监测
Mark_FloorPlan() 在平面设计图上表示火灾发生位置
Exception_Handle() 异常处理
Ring_Alarm() 碰到火灾情况进行报警
Quit() 退出火灾探测系统
Load_Map() 在火灾探测窗口中加载平面设计图
Show_FirePosition() 返回火灾发生具体位置

火灾检测状态图

火灾检测次序图

2.4查看历史统计类

m_strStyle 保留用户选择查找类型
m_strKey 保留用户数据查找关键字
GetKey() 获取用户输入查找关键子
Query() 打开数据库进行查找，并返回结果

查找历史数据状态图

查找历史统计次序图

2.5一氧化碳检测类图分析

COMonitor类(一氧化碳检测类)
说明：
关键功效：接收传感器传来一氧化碳浓度，判定浓度是否异常，假如异常，开启报警信息，向用户发送警报，想医疗消防部门发出求救信息。
属性：
Indata，传感器取得一氧化碳浓度值。默认为正常值1.0（毫克/立方米）
COstatus，一氧化碳浓度情况，默认为false，表示为超标。
操作：
GetStatus() 取得一氧化碳浓度状态，返回bool类型，表示CO是否超标。
SetStatus() 设定一氧化碳浓度状态，返回void类型。
Alarm() 开启报警器，发出报警信息。
SendUserMsg() 向用户发送警报信息。
SendHelpMsg() 向医疗和消防部门发送求援信息。

一氧化碳检测处理状态图

一氧化碳检测次序图

说明：传感器检测一氧化碳浓度，将检测数据交给系统，系统判定浓度是否异常，假如异常，向警报器发出开启信息，使得警报器发出警报信息，和此同时，向户主发送警报信息，并接收来自用户反馈信息，假如用户无应答，而且浓度未下降，向医疗消防部门发送求救信息，
和此同时想传感器请求数据，检测浓度改变。当判定浓度正常时，向报警器发出停止信息，使得报警器停止工作。