基于Zigbee技術(shù)的福利院看護(hù)系統(tǒng)需求規(guī)格說(shuō)明書(shū).doc

基于zigbee技術(shù)的福利院看護(hù)系統(tǒng) 軟件工程 （課程） 需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)項(xiàng)目名稱 基于zigbee技術(shù)的福利院看護(hù)系統(tǒng) 學(xué) 院 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 軟件工程六班 小 組 第五小組 組 長(zhǎng) 張兵 任課教師 趙定遠(yuǎn) 2012 年 11 月 20日版本記錄：版本號(hào)日期描述作者1.02012-11-17第五組2.02012-11-20第五組項(xiàng)目組成員 班級(jí) 學(xué)號(hào) 聯(lián)系方式 分工張兵(組長(zhǎng)) 6 201010414622功能實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)庫(kù)、詳細(xì)設(shè)計(jì) 任熙 6 201010414612數(shù)據(jù)處理、定位模塊、總體設(shè)計(jì) 林陽(yáng) 6 201010414621前臺(tái)、美工、詳細(xì)設(shè)計(jì) 余倩 6 201010414608美工、需求分析、文檔整理 鄧益涵 6 201010414623前臺(tái)、可行性分析、建模圖 祝躍麗 6 201010414635功能實(shí)現(xiàn)、文檔整理、需求分析 王宏雷 6 201010414631說(shuō)明文檔、詳細(xì)設(shè)計(jì) 楊曉明 6 201010414601PPT、說(shuō)明文檔、總體設(shè)計(jì)軟件工程是計(jì)算機(jī)相關(guān)本科專業(yè)的一門必修課程，該課程從全局的、系統(tǒng)的角度，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施的環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，利用管理學(xué)的原理，對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的流程域進(jìn)行了梳理，讓相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對(duì)工程項(xiàng)目的實(shí)施有一個(gè)較全面的了解，為以后的專業(yè)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。本課程的任務(wù)：根據(jù)軟件項(xiàng)目的特點(diǎn)，結(jié)合課程的內(nèi)容以項(xiàng)目實(shí)施為主線，以組建的項(xiàng)目組為單位，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程階段性成果的總結(jié)，形成相應(yīng)的工程技術(shù)文檔，工程技術(shù)文檔的格式以小組為單位，通過(guò)“做中學(xué)”和“項(xiàng)目實(shí)踐”教學(xué)模式提高學(xué)生的工程化素質(zhì)。以課程知識(shí)指導(dǎo)課程實(shí)踐，做到理論與實(shí)際相結(jié)合，完成對(duì)一個(gè)系統(tǒng)集成項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程的感受和體驗(yàn)，把理論學(xué)習(xí)與工程化實(shí)踐相結(jié)合。課程要求：以理論學(xué)習(xí)為指導(dǎo)，把理論知識(shí)與項(xiàng)目實(shí)踐的各實(shí)施環(huán)節(jié)結(jié)合。建立項(xiàng)目小組，以具體項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程的實(shí)施為載體，結(jié)合項(xiàng)目管理課程相關(guān)內(nèi)容，在項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)中感受和領(lǐng)會(huì)項(xiàng)目管理的實(shí)質(zhì)和內(nèi)涵。評(píng)審意見(jiàn)： 評(píng)審人： 年 月 日姓名階段成績(jī)結(jié)項(xiàng)成績(jī)總評(píng)成績(jī) 任課教師：成績(jī)?cè)u(píng)定:對(duì)項(xiàng)目管理課程，需要通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施去體驗(yàn)，項(xiàng)目實(shí)施強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，因此成績(jī)?cè)u(píng)定以項(xiàng)目文檔、團(tuán)隊(duì)展示效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體從三個(gè)方面進(jìn)行考評(píng)：1）階段個(gè)人展示、回答問(wèn)題2）文檔的邏輯規(guī)范性、語(yǔ)言表達(dá)、格式3）項(xiàng)目驗(yàn)收?qǐng)F(tuán)隊(duì)展示評(píng)價(jià)4）總評(píng)成績(jī)=階段成績(jī)30%+結(jié)項(xiàng)成績(jī)70%目 錄目 錄31.1標(biāo)識(shí)41.2系統(tǒng)概述41.3文檔概述71.4引用文檔71.5定義72系統(tǒng)總體功能需求72.1硬件總體功能需求82.2軟件總體功能需求123軟件需求說(shuō)明133.1軟件的功能需求133.2軟件數(shù)據(jù)元素要求153.3安裝和操作要求173.4保密要求183.5人員性質(zhì)/人員工程需求18引言1.1 標(biāo)識(shí)標(biāo)題基于Zigbee技術(shù)的福利院看護(hù)系統(tǒng)的項(xiàng)目需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)版本號(hào)2.0批審日期2012年11月20日軟件名稱基于Zigbee技術(shù)的福利院看護(hù)系統(tǒng)1.2 系統(tǒng)概述基于Zigbee技術(shù)的福利院看護(hù)系統(tǒng)是一種安全可靠的區(qū)分、識(shí)別在院老人，將管理系統(tǒng)中每個(gè)人的信息和現(xiàn)實(shí)中的每個(gè)人一一對(duì)應(yīng)的智能化福利管理系統(tǒng)，從真正意義上實(shí)現(xiàn)監(jiān)護(hù)管理信息化，步入“信息化福利管理系統(tǒng)”的途徑。系統(tǒng)由三個(gè)大模塊組成：后臺(tái)管理模塊、定位模塊（定位器、人員定位）、智能監(jiān)護(hù)模塊。定位模塊采集受控人員狀態(tài)，智能監(jiān)護(hù)模塊實(shí)時(shí)采集人員定位信息和人員狀態(tài)信息、通過(guò)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)模塊傳給監(jiān)護(hù)指揮中心；監(jiān)護(hù)指揮中心存儲(chǔ)、處理傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，并合成圖形操作界面，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)。后臺(tái)管理模塊：主要分成兩大部分，一是數(shù)據(jù)庫(kù)管理，二是人員管理。數(shù)據(jù)庫(kù)管理主要是存儲(chǔ)管理人員信息，和老人的基本信息。人員管理包括看護(hù)人員的工作安排，和后臺(tái)管 理人員（系統(tǒng)管理人員），對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)，以及對(duì)老人的信息的增、刪、改等人員定位管理系統(tǒng)式采用目前最先進(jìn)的Zigbee無(wú)線識(shí)別技術(shù)，針對(duì)福利院老人情況與監(jiān)護(hù)的需求，專門設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一套軟硬件結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)可使管理人員實(shí)時(shí)掌握福利院內(nèi)各個(gè)樓層區(qū)域老人的詳細(xì)信息機(jī)數(shù)目，有效防止老人獨(dú)自活動(dòng)時(shí)間的意外情況發(fā)生，減少突發(fā)狀況老人無(wú)法及時(shí)呼救的幾率，在遇到突發(fā)時(shí)間是能夠迅速定位老人的所在位置，最大限度的保障福利院老人的人身安全。智能監(jiān)護(hù)模塊分為兩個(gè)部分：無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理。無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)又分為老人信息與老人主動(dòng)報(bào)警功能。數(shù)據(jù)處理分為自動(dòng)報(bào)警與數(shù)據(jù)分析存檔功能。腕式終端采用電子卡與老人病歷相結(jié)合，自成一體。本文檔描述軟件適用于WINDOWS與LINUX系統(tǒng)。1.3 文檔概述 本文檔供福利院看護(hù)人員閱讀，內(nèi)容主要包括本文檔那個(gè)描述系統(tǒng)的硬件及軟件功能需求，軟件的外部接口/內(nèi)部接口需求及軟件安裝要求及操作說(shuō)明等?？醋o(hù)人員可從本文檔中獲得本軟件需求方面的信息，可根據(jù)已有需求信息更改所需的其它要求。1.4 引用文檔基于Zigbee技術(shù)的福利院看護(hù)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.5 定義Zigbee：Zigbee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)定，底層是采用IEEE802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的媒體存取層與實(shí)體層。主要特色有低速、低耗電、低成本、支援大量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、支援多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、低?fù)雜度、快速、可靠、安全。Zigbee協(xié)定層從下到上分別為實(shí)體層（PHY）、媒體存取層（MAC）、網(wǎng)絡(luò)層（NWK）、應(yīng)用層（APL）等。2 系統(tǒng)總體功能需求本系統(tǒng)采用目前最先進(jìn)的Zigbee無(wú)線技術(shù)，結(jié)合智能卡、傳感器及嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，針對(duì)福利院老人情況管理與監(jiān)護(hù)的需求專門設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一套軟硬件結(jié)合的實(shí)用系統(tǒng)。系統(tǒng)可使管理人員實(shí)時(shí)掌握福利院內(nèi)各個(gè)區(qū)域老人的狀況，有效防止老人獨(dú)自活動(dòng)時(shí)間的意外情況發(fā)生，減少突發(fā)狀況老人無(wú)法及時(shí)呼救的幾率，最大限度的保障福利院老人的人身安全。另外，系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳輸老人血壓、脈搏、體溫等數(shù)據(jù)，大大降低監(jiān)護(hù)管理人員的工作強(qiáng)度，在遇到突發(fā)事件時(shí)能夠迅速定位老人的所在位置。本系統(tǒng)需要清楚的將每個(gè)老人的信息錄入腕式終端，且需要連接終端電腦上，方便工作人員即使監(jiān)控。腕式終端需建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)錄入老人信息，老人信息包括名字、性別、年齡、病歷（默認(rèn)為否）、ID、原籍、家人聯(lián)系方式。腕式終端需要隨時(shí)監(jiān)控老人的血壓、脈搏、體溫等數(shù)據(jù)，及時(shí)上傳到看護(hù)系統(tǒng)。如果看護(hù)系統(tǒng)所接收的數(shù)據(jù)超過(guò)了生理學(xué)上的安全值段，則立即報(bào)警提示看護(hù)人員。如果在安全值段內(nèi)，便自動(dòng)以小時(shí)為單位算出最高值和最低值，然后以天為單位累計(jì)每個(gè)小時(shí)的最高值與最低值求出平均值并存檔于病歷表，病歷表包括老人名字、ID、每天平均最高/低脈搏值、每天平均最高/低血壓值、每天平均最高/低體溫值、年齡、病歷，其他的數(shù)據(jù)保存5天后自動(dòng)清除。如果老人自身感覺(jué)不適，可以主動(dòng)通過(guò)腕式終端報(bào)警，將信號(hào)發(fā)給終端電腦，醫(yī)護(hù)人員通過(guò)后臺(tái)了解病人所處位置和其身體情況，及時(shí)搶救病人。2.1 硬件總體功能需求門禁： 自動(dòng)掃描通過(guò)老人的腕式終端，上傳老人位置，起到監(jiān)護(hù)、定位老人的作用。定位器： 用于接收其控制覆蓋范圍內(nèi)所有標(biāo)簽上報(bào)的信息，經(jīng)內(nèi)部處理后通過(guò)有線或無(wú)線方向傳送到骨干網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部采用高集成度Zigbee微功耗無(wú)線模塊 定位覆蓋可達(dá)100M，與中心無(wú)線通訊可達(dá)1000M，加定向天線可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用區(qū)域調(diào)節(jié)信號(hào)覆蓋范圍 自動(dòng)可定時(shí)回報(bào)設(shè)備狀態(tài)信息。用于設(shè)備故障檢測(cè) 定位讀卡器與中心基站間可采用無(wú)線組網(wǎng)，可提供RS485或RS232有線接口 采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，脫離網(wǎng)絡(luò)也可獨(dú)立工作 可內(nèi)嵌繼電器輸出模塊，用于門禁控制 中心基站： 一般于定位控制器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器 內(nèi)置高性能單片機(jī)或ARM9處理器集成Zigbee微功耗無(wú)線模塊，滿足大數(shù)據(jù)量處理和轉(zhuǎn)發(fā) 采用有線或是無(wú)線方式連接屬下定位讀卡器單元 單站覆蓋范圍可達(dá)1000M，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用區(qū)域調(diào)節(jié)信號(hào)覆蓋范圍 無(wú)線中心基站可采用無(wú)線自組網(wǎng)，數(shù)據(jù)接力傳遞 無(wú)線中心基站采用RS232、RS485、網(wǎng)線或是光纖方式連接到后臺(tái)計(jì)算機(jī) 腕式終端： 2.4G免費(fèi)頻段，自動(dòng)定時(shí)回報(bào)狀態(tài)信息,通訊距離最大100M 采用高強(qiáng)度防水耐磨ABS塑料，方便重復(fù)使用 電池容量低壓時(shí)主動(dòng)上報(bào)低電壓信息 采用設(shè)計(jì)精巧的無(wú)線智能芯片，低功耗設(shè)計(jì)，健康環(huán)保 結(jié)合門禁系統(tǒng)感應(yīng)芯片，上傳老人位置信息。 集成加裝震動(dòng)傳感器，對(duì)老人日常活動(dòng)狀態(tài)通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)采集并傳輸 報(bào)警按鈕設(shè)計(jì)，如果老人感覺(jué)不適可按動(dòng)報(bào)警按鈕提示工作人員前往救護(hù) 2.2 軟件總體功能需求 定位模塊：主要分成兩大部分，一是室內(nèi)定位，二是室外定位。室內(nèi)定位是指老人進(jìn)入房間內(nèi)，由于在室內(nèi)不能夠準(zhǔn)確的定位，改換為視頻監(jiān)控和門禁卡并用，充分監(jiān)護(hù)老人的狀態(tài)。室外定位是指老人在房間外進(jìn)行活動(dòng)，利用Zigbee技術(shù)的無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)定位老人的位置。 后臺(tái)管理模塊：主要分成兩大部分，一是數(shù)據(jù)庫(kù)管理，二是人員管理。數(shù)據(jù)庫(kù)管理主要是存儲(chǔ)管理人員信息，和老人的基本信息。人員管理包括看護(hù)人員的工作安排，和后臺(tái)管理人員（系統(tǒng)管理人員），對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)，以及對(duì)老人的信息的增、刪、改等 智能監(jiān)護(hù)模塊：包括兩部分，一是數(shù)據(jù)傳輸，二是數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)傳輸老人的動(dòng)態(tài)信息。數(shù)據(jù)處理分兩個(gè)情況，一是老人的情況正常，取老人一天24小時(shí)的血壓，脈搏，體溫的平均最高和最低值存入數(shù)據(jù)庫(kù)。二是老人的情況不正常，首先是分析數(shù)據(jù)是否正常，然后進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，將老人的動(dòng)態(tài)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)。3 軟件需求說(shuō)明針對(duì)現(xiàn)有的福利院看護(hù)系統(tǒng)，對(duì)于不同的業(yè)務(wù)需求，用戶需求和功能需求，我們需求總結(jié)如下：福利院看護(hù)系統(tǒng)是采用目前最先進(jìn)的Zigbee 無(wú)線識(shí)別技術(shù)，針對(duì)福利院看護(hù)的需求，專門設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一套軟硬件結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)，是一種安全可靠的對(duì)于福利院中的信息化智能化以及對(duì)于老人的位置信息和狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的智能管理系統(tǒng)，從真正意義上實(shí)現(xiàn)大型福利院信息管理系統(tǒng)集中統(tǒng)一信息化管理，能夠提高大型福利院系統(tǒng)的科學(xué)管理水平。3.1 軟件的功能需求3.1.1腕式終端無(wú)線定位腕式終端采用Zigbee無(wú)線技術(shù)，結(jié)合福利院地區(qū)地圖，將所在位置的坐標(biāo)發(fā)送至終端電腦，終端電腦將接受的數(shù)據(jù)將老人位置顯示在地圖上，便于看護(hù)人員隨時(shí)了解到每個(gè)老人所在位置。3.1.2腕式終端無(wú)線傳輸數(shù)據(jù) 腕式終端內(nèi)設(shè)一個(gè)人類身體數(shù)據(jù)（包括體溫、脈搏、血壓）的正常范圍值，采集到老人的身體數(shù)據(jù)后，如超出內(nèi)設(shè)的正常范圍值，便自動(dòng)報(bào)警，這種自動(dòng)報(bào)警的工作是即時(shí)將老人當(dāng)前所處位置的坐標(biāo)連同老人的不正常數(shù)據(jù)發(fā)送至終端電腦，并在終端電腦上即時(shí)彈出一個(gè)報(bào)警提示，以便工作人員即時(shí)做出正確的應(yīng)對(duì)措施。 如在腕式終端接收到的數(shù)據(jù)在正常范圍值內(nèi)的情況下，老人覺(jué)得自身不適，需要醫(yī)護(hù)人員的時(shí)候，老人可手動(dòng)報(bào)警，這種報(bào)警工作是老人手動(dòng)按下腕式終端上的主動(dòng)報(bào)警按鈕，腕式終端就會(huì)即時(shí)的把老人當(dāng)前所處位置的坐標(biāo)發(fā)送至終端電腦，并在終端電腦上及時(shí)彈出一個(gè)報(bào)警提示，以便工作人員根據(jù)具體情況即時(shí)做出正確的應(yīng)對(duì)措施。3.1.3腕式終端自動(dòng)處理數(shù)據(jù) 腕式終端采集到老人的身體數(shù)據(jù)（包括體溫、血壓、脈搏），如數(shù)據(jù)在正常范圍內(nèi)，終端則以小時(shí)為單位，將三種數(shù)據(jù)的最高值和最低值記錄下來(lái)，其余的數(shù)據(jù)即刻流走，這樣減少了數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)量。然后腕式終端以天為單位將24小時(shí)內(nèi)的三種數(shù)據(jù)的最高值及最低值取其平均值并記錄下來(lái)，自動(dòng)存入老人的病歷表，其余的數(shù)據(jù)自動(dòng)保存5天后清除，以便醫(yī)護(hù)人員日后參照老人的病歷表及身體數(shù)據(jù)變化情況醫(yī)治老人。3.1.4門禁卡與視頻監(jiān)視 福利院會(huì)在每個(gè)房間及每棟樓的大門口安置門禁卡，門禁卡會(huì)同步老人腕式終端的數(shù)據(jù)，包括老人信息表。在每個(gè)老人進(jìn)出房間時(shí)，門禁卡會(huì)記錄下這個(gè)行為。門禁卡會(huì)針對(duì)某個(gè)房間設(shè)置進(jìn)出允許時(shí)間，比如寢室的作息時(shí)間，門禁卡會(huì)設(shè)置某個(gè)老人在具體的一段時(shí)間應(yīng)當(dāng)在相應(yīng)的房間內(nèi)，針對(duì)一些老人發(fā)生意外情況較多而醫(yī)護(hù)人員不方便監(jiān)控的地方（如洗手間），門禁卡會(huì)設(shè)置時(shí)間限制，一旦老人進(jìn)入時(shí)間超過(guò)設(shè)置的時(shí)間范圍，腕式終端會(huì)采取自動(dòng)報(bào)警功能，此時(shí)腕式終端會(huì)結(jié)合門禁卡將老人當(dāng)前所處位置的坐標(biāo)及老人的身體數(shù)據(jù)和進(jìn)入房間時(shí)間發(fā)送至終端電腦，以便看護(hù)人員結(jié)合具體情況做出正確有效的反應(yīng)。在公共場(chǎng)所，如活動(dòng)場(chǎng)所，娛樂(lè)室，食堂等地方，除了有門禁卡，還需安裝攝像頭以便醫(yī)護(hù)人員視頻監(jiān)控，以防突發(fā)的事故。3.1.5數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 在系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)建立老人基本信息表、老人病歷表、看護(hù)人員信息表及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)動(dòng)態(tài)信息表四個(gè)表。其中老人信息表包含ID號(hào)、名字、性別、年齡、戶籍、家人聯(lián)系電話；老人病歷表包含ID號(hào)、名字、年齡、病歷及腕式終端處理下的每天的脈搏、血壓、體溫的平均最高值與最低值 ；看護(hù)人員信息表包含ID號(hào)、名字、密碼、年齡、電話、就職時(shí)間；監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)動(dòng)態(tài)信息表包含ID號(hào)、名字及腕式終端即時(shí)采集到的血壓、脈搏、體溫值。建立四個(gè)表方便醫(yī)護(hù)人員記錄每個(gè)老人的身體情況，建立病歷。3.2 軟件數(shù)據(jù)元素要求CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentIDID號(hào)int1唯一標(biāo)示老人的name名字Varchar(32)老人的名字sex性別Char(2)1老人的性別age年齡long老人的年齡address戶籍Varchar(64)老人的原來(lái)的地址phone聯(lián)系電話Varchar(16)老人監(jiān)護(hù)人的電話 CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentname名字Varchar（32）老人的姓名IDID號(hào)int外鍵用來(lái)標(biāo)示是哪個(gè)老人age年齡long老人的年齡DiseaseName病的名字Varchar(32)老人病的名字Pulse脈搏long老人的脈搏bloodPressure血壓long老人的血壓temperature溫度long老人身體的溫度 CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentIDID號(hào)int1唯一標(biāo)示看護(hù)人員的name名字Varchar(32)看護(hù)人員的名字password密碼Varchar（32）看護(hù)人員的密碼age年齡long看護(hù)人員的年齡phone電話long看護(hù)人員的電話hiredate就職時(shí)間data看護(hù)人員的就職時(shí)間 CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentIDID號(hào)int1唯一標(biāo)示老人的name名字Varchar(32)老人的名字Pulse脈搏long老人的平均脈搏bloodPressure血壓long老人的平均血壓temperature溫度long老人身體平均的溫度PulseMAX脈搏long老人的脈搏最大值bloodPressureMAX血壓long老人的血壓最大值temperatureMAX溫度long老人身體溫度最大值PulseMIN脈搏long老人的脈搏最小值bloodPressureMIN血壓long老人的血壓最小值temperatureM