家庭保安系统是需求规格说明书.doc

1引言1.1需求规格说明书的目的：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，家庭自动化保安系统在美国以及国际市场都具有广阔的前景，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。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个性管理，该系统能控制、监视和协调家电（如室内外照明、家庭保安系统、家庭环境控制系统、空调、电视机、微波炉等）。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。该系统应该是可以适应变化的，因此，必须侦测环境的变化，而且通过识别本系统中的变化来转变，并且所识别出的变化应该在系统中被实现。系统可以是自动适应变化或是手工适应变化。系统控制的任何设备发生异常，必须通过适当的信息来通知用户并进行异常处理。该系统必须有一个数据库，内含所有该系统所控制的设备的信息，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。根据家庭保安市场的增长趋势，我们希望建立一种基于微处理器的家庭保安系统，它能够识别异常事件并采取相应的报警措施。这些异常事件有：非法进入、火灾、水淹，等等。当传感器一旦探测出相应的异常事件时，系统应自动用电话向监控中心报警。此外，系统应允许户主对其行为实施程序式控制。1.2软件产品的作用范围 系统是设备控制类系统，由主机通过相应的接口部件监听和控制各个硬设备。数据库服务器由SQL Server实现。操作系统：windows 2000 、windows xp或windows xp以上；数据库服务器端软件SQL Server 2005。1.3定义、同义词与缩写 家庭；家庭保安系统自动化；系统；软件工程；1.4参考文献1 冯玉林，赵宝华。软件工程方法、工业和时间。合肥：中国科学急速大学出版社，19922 罗小沛，侯耀辉。系统分析员程序叫床呢个。北京清华大学出版社，19923 黄西滋。软件可靠性、安全性与质量保证。北京：电子工业出版社，20024 王青，李怀章，李明树。软件质量管理标准、技术与时间。北京：中国计划出版社，20015 David Harel,et al.STATEMATE: A Working Enironment for the Development of Complex Reactive System.IEEE Trans.soft.Eng.2一般性描述2.1产品与其环境之间的关系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个性管理，该系统能控制、监视和协调家电（如室内外照明、家庭保安系统、家庭环境控制系统、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。该系统应该是可以适应变化的，因此必须侦测环境的变化，而且通过识别本系统中的变化来转变，并且所识别出的变化应该在系统中被实现。系统可以是自动适应变化或是手工适应变化。系统控制的任何设备发生异常，必须通过适当的信息来通知用户并进行异常处理。该系统必须有一个数据库，内含所有该系统所控制的设备的信息，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。我们列出控制面板、电话机、监控中心等对象和用户编程控制、电话拨号、报警等操作；负责传感器的用户可能列举烟雾传感器、门窗监视器、警报器等对象。2.2产品功能家庭保安系统的主要是捕获动态图像并将其保存。当动态被发现时迅速通知户主，让其了解家里的情况。即使你在外工作或出门远行，家中的情况都在你的眼底。如果有意外可及时报警，减少家庭损失。另一方面保存在电脑和E-mail邮箱里的图像可为以后取证，帮助警方尽早抓获罪犯起到很大的作用。而且这些证据非常安全，犯罪分子无法将其破坏。还有家庭最有可能发生的灾害是火灾大多数居民火灾是由诸如点燃的卷烟、暗燃的煤块或炭落在地毯上，过热的电器或煤气、电炉引起棉织物燃烧而造成的。对于防火除一般熟知的普通常识外，近代常用的是火警预报系统。火警预报系统包含烟、煤气检测装置，很复杂。简单的方法是将若干安装在天花板上的常开式热控开关并联起来，只要有一个开关闭合便能触发一次报警。2.3用户特征用户的某些特点，如教育水平、经验、技术专长等，都对系统运行有重要影响。例如：维护人员和系统工作人员主要是系统的开发人员因此一些技术工作主要由他们负责；用户、操作员主要是软件的使用者主要包括上班族、病人、老人、儿童、生活不能自理者，他们并不了解软件的具体开发过程，只是能对软件进行简单的使用。所以要有详尽的说明书并配备相关维护人员对产品使用进行讲解，对产品出现的问题及时解决及时反馈。2.4限制与约束用户提出的有关产品造价的约束，要求在可以经济承受的范围内；对传感器事件必须在1s内做出响应，事件必须按照优先级顺序进行处理；提供容易操作的报案方法且在不增加学习困难的前题下不失原有功能专业性；软件开发人员必须满足用户对安全和保密方面的考虑。在需求规格说明得到用户和开发方的一致确认后，它应成为用户方与软件开发方之间的合同，任何增删或改动都将引起开发规划及成本的变化，因此应由提出方承担经济责任。硬件限制硬件配置的特点（接口数、指令系统等），主存贮器和辅助存贮器的容量； CPU速度。设计约束说明其它需遵守的硬件限制等标准和设计约束。技术限制现有软件及硬件兼容性问题，开发环境所拥有的技术条件。人员限制技术员的技术水平及技术员的操作问题和用户使用方法。经济限制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一定数额的资金，在购买组成系统的一些小型物理器件时会有资金的支出。效益的高效，快捷的管理生活家电设施，提高生活的质量。法律限制申请法律保护或相关保险。法律可行性是考虑要开发系统是否存在任何侵犯、妨碍和责任问题，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、人员素质、操作知识是否可行。2.5 假设与前提假设在晚12以后有灯还亮着前提是人们都已休息。启动灯光控制：实现对室内外所有灯光的时间周期性控制和用户的直接控制将其熄灭；假设是房内有不明物体移动前提是家人都已离开室内门以上锁，室内没有宠物。启动保安控制：实现对室内外所有视频监控设备的周期性工作控制及异常处理，和防盗防火设备的控制及异常处理；假设忘带钥匙可以启动语音识别系统前提是知道启动密码;前提在法律允许范围内，启动环境控制：实现对家庭环境设备（包括花园、阳台、室内温湿度报告）的时间周期性控制以及各设备的异常处理；对家电控制：实现对家庭中各个智慧家用电器的人性化控制及各设备的异常处理；在用户确定方便使用的情况下，启动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直接管理和控制。3特殊需求家庭是高薪技术的下一个前沿阵地。对家庭中遥控、自动化和娱乐的要求呈上升态势。消费者希望自己的日常生活更简便、更安全。3.1功能需求接口控制用户家庭保安系统灯光控制家电控制环境控制语音控制保安控制3.1.1节电功能或行为需求3.1.1.1引言 当现提倡是低碳生活，为了节约资源同时可以节省电费。我们的保安系统引入了节电功能为用户提供更好的服务更舒适的生活。3.1. 1.2输入 在凌晨12点后，检测所有电器。如果没有人应用灯具及电视或其他电器。3.1.1.3处理过程描述 在家庭中的电灯及其他电器上安装一个小型单片机可以控制电源、定时就可以。在定时其启动后，检测出所有的用电电器的用电量，家电控制实现对家庭中各个智慧家用电器的人性化控制及各设备的异常处理，如果还有个别电器还有用电量，则强行休眠。3.1.1.4输出 强行断电3.1.2防御功能或行为需求3.1.2.1输入 打开监控器3.1.2.2处理过程环境控制：实现对家庭环境设备（包括花园、阳台报告）的时间周期性控制以及各设备的异常处理；灯光控制：实现对室内外所有灯光的时间周期性控制和用户的直接控制；保安控制：实现对室内外所有视频监控设备的周期性工作控制及异常处理，和防盗防火设备的控制及异常处理； 3.1.2.3输出 输出环境及灯光控制报告3.1.3报警功能或行为需求3.1.3.1输入 如室内的烟雾量超标、煤气超标、湿度超标、温度超标、破窗而入、室内如有有不明物体移动等。3.1.3.2处理过程描述 烟雾超标：检测室内的空气质量如烟雾量超过某一限定值，则采用喷水设施对烟雾集中处对其喷水，同时发送简讯给户主和小区保安，如果烟雾不能得以控制则自动电话拨号“119”；煤气超标检测室内空气质量如煤气量超过某一限定值，则自动发送短信给户主和保安人员及“110”报警：湿度超标：检测室内空气质量如湿度超标则采用短信形式通知用户和小区保安人员；温度超标，检测室内空气温度，如局部温度过高超过一个限定值，则要检测看是什么引起的温度过高，如果是电器则自动断电；破窗而入：直接报警，同时通知用户；如在在用户已将门窗锁好并且用户不在房内，家中也没有宠物，但室内却又不明物体移动，则发送短息给用户和小区保安人员或报警。3.1.3.3输出 烟雾超标、煤气超标、湿度超标、温度超标、破窗而入、室内有不明物体移动等，输出是给用户发送短信或直接报警。3.1.4语音识别功能或行为3.1.4.1输入输入启动密码，启动语音识别系统。3.1.4.2处理过程如果用户忘记带钥匙，可以在安全门上输入启动语音识别密码，在输入您自己设定的口令，则可以打开房门。同时可以声控一些家电如音响等。3.1.4.3输出 打开房门、打开音响。3.2外部界面需求3.2.1用户界面友好的人机界面系统的用户不可能是专业的计算机技术人员，甚至对计算机了解甚少，所以要提供清晰、友好的系统接口，提高系统的可操作性和人机交互功能，最大限度地方便用户的使用。同时系统应能提供的方便的联机再现帮助功能。3.2.2硬件界面考虑家庭自动化系统中设备发生变化以后的集成家庭自动化要实现真正的信息化，必须考虑以后系统的集成问题，这样才能使系统不至于很快的就被淘汰。3.2.3软件界面用户登录及管理的界面：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直接管理和控制。软件的用户管理界面尽量要简洁方便，高雅大方，操作方便。3.3性能需求 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个性管理，该系统能控制、监视和协调家电（如室内外照明、家庭保安系统、家庭环境控制系统、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。该系统应该是可以适应变化的，因此，必须侦测环境的变化，而且通过识别本系统中的变化来转变，并且所识别出的变化应该在系统中被实现。系统可以是自动适应变化或是手工适应变化。系统控制的任何设备发生异常，必须通过适当的信息来通知用户并进行异常处理。该系统必须有一个数据库，内含所有该系统所控制的设备的信息，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。3.4设计约束易于扩充：基于服务提供者接口框架，功能易于扩充；安全性：在设计安全系统时，安全性是最基本的原则。安全性原则应覆盖系统设计、实现部署的全过程。兼容性：按照标准规范进行设计和实现，确保系统兼容性。模块化：各功能模块独立，通过接口进行交互。3.4.1标准化约束标准化约束：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能力。3.4.2硬件约束开放性：家庭自动化系统应该具有开放的协议，统一的接口。模块化：采用模块化的设计可以适应各种场合的需要，保障用户的利益，并允许系统的逐步到位。普及化：家庭自动化系统应该面向低成本，高性能的目标设计，住户对价格较为敏感，所以智能住宅采用的技术要较为经济。3.5属性3.5.1可用性可用性：家庭自动化产品应该切实地为用户提供各种实用化的功能和服务。简洁易用好的家庭自动化产品应该简便易用、用户接口友好，并且不需要使用者花上太多的精力就能掌握。3.5.2安全性在设计安全系统时，安全性是最基本的原则。安全性原则应覆盖系统设计、实现和部署的全过程。3.5.3可维护性 采用模块化的设计可以适应各种场合的需要，保障用户的利益，并允许系统的逐步到位。3.5.4可移植性模块化，各功能模块独立，通过接口进行交互。3.5.5 易于扩充基于服务提供者接口框架，功能易于扩充；兼容性：按照标准规范进行设计和实现，确保系统兼容性。3.6 其他要求3.6.1数据库要求数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成。其中模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。外模式也称子模式或用户模式，它是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。内模式也称存储模式，它是数据物理结构和存储结构的描述，是数据在数据库内部的表示方式。数据库的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑的抽象的处理数据，而不必关心数据在计算机中的具体表示方式与存储方式。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系与转换，数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式|模式映像和模式|内模式映像。正式这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。影响一个系统性能的主要因素是数据库性能和客户端程序设计，所以进行数据库的设计与整个系统的性能、升级等都息息相关，在数据库设计时，要考虑的主要原则有：1、 命名的格式规范：为了便于系统适应不同的数据库，数据库中各种对象的命名应采用大小写敏感的形式。2、 索引的使用：合理使用索引，如表的规模不大、表需要频繁更新、以及查询字段不确定时，尽量不用索引。3、 数据的一致性和完整性：为了提高系统