軟件工程課程設(shè)計(jì)智能燈光控制系統(tǒng)

1、 55 - / NUMPAGES55軟件工程課程設(shè)計(jì)智能家居.智能燈光操縱系統(tǒng)廣工計(jì)算機(jī)11級(jí)軟件4班方東乾學(xué) 院 計(jì)算機(jī)學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 級(jí) 班 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 合 作 人 2014年1月 日目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc377123751 1、引言 PAGEREF _Toc377123751 h - 4 - HYPERLINK l _Toc377123752 1.1、項(xiàng)目背景 PAGEREF _Toc377123752 h - 4 - HYPERLINK l _Toc377123753 1.2、項(xiàng)目可行性 PAGEREF _Toc377

2、123753 h - 4 - HYPERLINK l _Toc377123754 1.3、項(xiàng)目目的及意義 PAGEREF _Toc377123754 h - 4 - HYPERLINK l _Toc377123755 2、任務(wù)概述 PAGEREF _Toc377123755 h - 5 - HYPERLINK l _Toc377123756 2.1、系統(tǒng)定義 PAGEREF _Toc377123756 h - 5 - HYPERLINK l _Toc377123757 2.1.1、自動(dòng)感知 PAGEREF _Toc377123757 h - 5 - HYPERLINK l _Toc377123

3、758 2.1.2、智能分析 PAGEREF _Toc377123758 h - 5 - HYPERLINK l _Toc377123759 2.1.3、智能決策 PAGEREF _Toc377123759 h - 5 - HYPERLINK l _Toc377123760 2.1.4、遠(yuǎn)程操縱 PAGEREF _Toc377123760 h - 5 - HYPERLINK l _Toc377123761 2.1.5、電源操縱 PAGEREF _Toc377123761 h - 5 - HYPERLINK l _Toc377123762 2.2、術(shù)語(yǔ)定義： PAGEREF _Toc377123

4、762 h - 5 - HYPERLINK l _Toc377123763 2.2.1、照明設(shè)備單元 PAGEREF _Toc377123763 h - 5 - HYPERLINK l _Toc377123764 2.2.2、光源單元 PAGEREF _Toc377123764 h - 6 - HYPERLINK l _Toc377123765 2.2.3、照明模式 PAGEREF _Toc377123765 h - 6 - HYPERLINK l _Toc377123766 2.3、數(shù)據(jù)描述： PAGEREF _Toc377123766 h - 7 - HYPERLINK l _Toc377

5、123767 2.3.1、物理信號(hào) PAGEREF _Toc377123767 h - 7 - HYPERLINK l _Toc377123768 2.3.2、數(shù)字信號(hào) PAGEREF _Toc377123768 h - 7 - HYPERLINK l _Toc377123769 2.3.3、指令 PAGEREF _Toc377123769 h - 7 - HYPERLINK l _Toc377123770 2.3.4、數(shù)據(jù)處理過(guò)程 PAGEREF _Toc377123770 h - 7 - HYPERLINK l _Toc377123771 3、需求分析 PAGEREF _Toc377123

6、771 h - 8 - HYPERLINK l _Toc377123772 3.1、功能需求 PAGEREF _Toc377123772 h - 8 - HYPERLINK l _Toc377123773 3.1.1、業(yè)務(wù)需求 PAGEREF _Toc377123773 h - 8 - HYPERLINK l _Toc377123774 3.1.2、用戶需求 PAGEREF _Toc377123774 h - 8 - HYPERLINK l _Toc377123775 3.1.3、系統(tǒng)需求 PAGEREF _Toc377123775 h - 8 - HYPERLINK l _Toc377123

7、776 3.1.4、用例圖及講明 PAGEREF _Toc377123776 h - 10 - HYPERLINK l _Toc377123777 3.2、性能需求 PAGEREF _Toc377123777 h - 12 - HYPERLINK l _Toc377123778 3.2.1、速度 PAGEREF _Toc377123778 h - 12 - HYPERLINK l _Toc377123779 3.2.2、魯棒性 PAGEREF _Toc377123779 h - 12 - HYPERLINK l _Toc377123780 3.2.3、容錯(cuò)性 PAGEREF _Toc37712

8、3780 h - 12 - HYPERLINK l _Toc377123781 3.2.4、界面 PAGEREF _Toc377123781 h - 12 - HYPERLINK l _Toc377123782 3.3、約束 PAGEREF _Toc377123782 h - 14 - HYPERLINK l _Toc377123783 3.3.1、運(yùn)行環(huán)境 PAGEREF _Toc377123783 h - 14 - HYPERLINK l _Toc377123784 3.3.2、硬件要求 PAGEREF _Toc377123784 h - 15 - HYPERLINK l _Toc3771

9、23785 4、概要設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc377123785 h - 16 - HYPERLINK l _Toc377123786 4.1、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc377123786 h - 16 - HYPERLINK l _Toc377123787 4.1.1、總體架構(gòu) PAGEREF _Toc377123787 h - 16 - HYPERLINK l _Toc377123788 4.1.2、智能操縱 PAGEREF _Toc377123788 h - 17 - HYPERLINK l _Toc377123789 4.1.3、遠(yuǎn)程操縱：基于B/S結(jié)構(gòu) PAGEREF

10、 _Toc377123789 h - 17 - HYPERLINK l _Toc377123790 4.2、系統(tǒng)需求設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc377123790 h - 17 - HYPERLINK l _Toc377123791 4.2.1、智能操縱設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc377123791 h - 17 - HYPERLINK l _Toc377123792 4.2.2、遠(yuǎn)程操縱設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc377123792 h - 19 - HYPERLINK l _Toc377123793 4.2、系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖 PAGEREF _Toc377123793 h - 21 -

11、 HYPERLINK l _Toc377123794 4.2.1、系統(tǒng)總體業(yè)務(wù) PAGEREF _Toc377123794 h - 21 - HYPERLINK l _Toc377123795 4.2.2、遠(yuǎn)程操縱業(yè)務(wù) PAGEREF _Toc377123795 h - 21 - HYPERLINK l _Toc377123796 4.3、功能點(diǎn)概述及需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc377123796 h - 22 - HYPERLINK l _Toc377123797 4.3.1、程序界面樣例 PAGEREF _Toc377123797 h - 22 - HYPERLINK l _To

12、c377123798 4.3.2、賬號(hào)、密碼治理 PAGEREF _Toc377123798 h - 24 - HYPERLINK l _Toc377123799 4.3.3、網(wǎng)絡(luò)連接、傳輸 PAGEREF _Toc377123799 h - 24 - HYPERLINK l _Toc377123800 4.3.4、指令序列生成及治理 PAGEREF _Toc377123800 h - 24 - HYPERLINK l _Toc377123801 4.3.5、系統(tǒng)算法 PAGEREF _Toc377123801 h - 24 - HYPERLINK l _Toc377123802 4.3.6、

13、功能點(diǎn)及需求對(duì)應(yīng)表 PAGEREF _Toc377123802 h - 24 - HYPERLINK l _Toc377123803 4.3.7、功能模塊圖及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 PAGEREF _Toc377123803 h - 25 - HYPERLINK l _Toc377123804 4.4、開(kāi)發(fā)環(huán)境、使用技術(shù)、開(kāi)發(fā)模式 PAGEREF _Toc377123804 h - 25 - HYPERLINK l _Toc377123805 5、詳細(xì)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc377123805 h - 26 - HYPERLINK l _Toc377123806 5.1、功能點(diǎn)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì) PAGERE

14、F _Toc377123806 h - 26 - HYPERLINK l _Toc377123807 5.1.1、賬號(hào)、密碼治理 PAGEREF _Toc377123807 h - 26 - HYPERLINK l _Toc377123808 5.1.2、網(wǎng)絡(luò)連接 PAGEREF _Toc377123808 h - 26 - HYPERLINK l _Toc377123809 5.1.3、指令序列生成及治理 PAGEREF _Toc377123809 h - 27 - HYPERLINK l _Toc377123810 5.1.4、系統(tǒng)算法 PAGEREF _Toc377123810 h -

15、27 - HYPERLINK l _Toc377123811 5.2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc377123811 h - 30 - HYPERLINK l _Toc377123812 5.2.1、單一指令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc377123812 h - 30 - HYPERLINK l _Toc377123813 5.2.2、指令序列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc377123813 h - 31 - HYPERLINK l _Toc377123814 5.3、項(xiàng)目開(kāi)發(fā)打算 PAGEREF _Toc377123814 h - 32 - HYPERLINK l _To

16、c377123815 5.4、課程設(shè)計(jì)總結(jié) PAGEREF _Toc377123815 h - 32 -廣工計(jì)算機(jī)11級(jí)軟件4班方東乾引言1.1、項(xiàng)目背景隨著都市生活的節(jié)奏加快，人們將越來(lái)越多的精力放在工作、養(yǎng)家上，而關(guān)于生活中的細(xì)節(jié)則越來(lái)越無(wú)暇顧及，因此，生活用品（如家電）的智能化、“去人工化”就顯得尤為重要。而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，家居智能化操縱的呼聲也越來(lái)越高。智能化治理，不只是便捷，更重要的一點(diǎn)在于通過(guò)對(duì)家電耗電量的合理治理，降低家庭家電系統(tǒng)的耗電量。結(jié)合傳感器技術(shù)與智能化算法，通過(guò)對(duì)物理信息的感應(yīng)做出正確的選擇，確實(shí)是本項(xiàng)目這對(duì)目前的社會(huì)現(xiàn)狀和技術(shù)背景所定下的功能設(shè)計(jì)方向。1.2、項(xiàng)

17、目可行性本系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)，以物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)及智能化算法為基礎(chǔ)。依照目前本領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)展，本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)可能性較大。目前市場(chǎng)智能化操縱設(shè)備良莠不齊，本項(xiàng)目推廣渠道較廣。綜合上所述，本項(xiàng)目可行性較高。1.3、項(xiàng)目目的及意義本項(xiàng)目針對(duì)家電系統(tǒng)的智能化操縱而設(shè)計(jì)功能。本項(xiàng)目旨在通過(guò)對(duì)家居的智能化操縱，方便人們的生活，讓人們能夠不用為了家居操縱等細(xì)節(jié)煩心，在工作一天、身心疲乏后，在家中能夠享受優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，而不是還要為了所謂的自理能力再白費(fèi)差不多被工作消耗殆盡的精力。同時(shí)，對(duì)家電的智能化治理，將有助于延長(zhǎng)家電的壽命，降低家電的耗電量。綜上所述，本項(xiàng)目具有的意義包括：1、方便居民生活；2、緩解都市人生活壓力，提高

18、都市生活質(zhì)量；3、助力低碳生活的推廣。目前，本項(xiàng)目先實(shí)現(xiàn)較為被重視的家居燈光照明系統(tǒng)的智能化。以后，本項(xiàng)目會(huì)推出系列產(chǎn)品，如家居控溫設(shè)備智能化操縱系統(tǒng)等。任務(wù)概述2.1、系統(tǒng)定義本系統(tǒng)是通過(guò)智能化操縱，方便用戶操縱家庭電器的，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：2.1.1、自動(dòng)感知即通過(guò)傳感器感知室內(nèi)環(huán)境，包括光照強(qiáng)度、人員數(shù)量。2.1.2、智能分析 依照傳感器采集到的信息，計(jì)算得出室內(nèi)光照情況及人員所處環(huán)境。2.1.3、智能決策 依照室內(nèi)情況，選擇照明設(shè)備應(yīng)有的亮度和光照模式。2.1.4、遠(yuǎn)程操縱能夠通過(guò)手機(jī)端、PC端對(duì)指定的照明設(shè)備進(jìn)行操縱。2.1.5、電源操縱在用戶不進(jìn)行干預(yù)的情況下，只有在用戶在家時(shí)，本系

19、統(tǒng)中大部分設(shè)備才開(kāi)始工作。用戶不在家中時(shí)，系統(tǒng)中只有負(fù)責(zé)檢測(cè)家主是否在家中的傳感器工作。用戶能夠通過(guò)密碼設(shè)定等方式，操縱家電系統(tǒng)整體斷電。2.2、術(shù)語(yǔ)定義：2.2.1、照明設(shè)備單元室內(nèi)，在家居的電氣系統(tǒng)中，一處光照來(lái)源（位置相近）作為一處照明設(shè)備單元，不包括家電系統(tǒng)之外的照明設(shè)備。例如，手電筒、應(yīng)急燈等自身帶電源的、能夠自身作為一個(gè)電氣系統(tǒng)的電氣設(shè)備不再考慮范圍內(nèi)。如下圖：室內(nèi)照明設(shè)備分布圖例如，位置相鄰的光源作為一處照明設(shè)備單元的話，多燈燈柱上的多盞燈可視為是一處照明設(shè)備單元，位置較遠(yuǎn)的壁燈，各自劃分為一處照明設(shè)備單元，位置相近的壁燈能夠幾盞劃分為一單元。單元的劃分可視室內(nèi)照明設(shè)備實(shí)際位置進(jìn)

20、行劃分，在為用戶設(shè)計(jì)照明設(shè)備安放位置時(shí)就需劃分好照明設(shè)備單元。2.2.2、光源單元一盞燈確實(shí)是一個(gè)光源單元。是系統(tǒng)對(duì)比明設(shè)備操縱的最差不多單位。照明模式的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)對(duì)光源單元工作方式的指令組合作出的。2.2.3、照明模式分為兩種情況：1、照明設(shè)備單元只有一個(gè)光源單元時(shí)，光照模式只有工作和不工作；關(guān)于工作中的光源單元，通過(guò)對(duì)電氣設(shè)備兩端電壓大小進(jìn)行操縱達(dá)到強(qiáng)弱光模式。2、照明設(shè)備單元由若干個(gè)光源單元組成時(shí)，光照模式依照光源單元工作數(shù)目以及各光源單元的組合進(jìn)行劃分。例如：1至5盞燈亮，有5種差不多模式（暨亮燈數(shù)目為15）。另外，依照燈光顏色，能夠更進(jìn)一步依照組合后的效果細(xì)分出不同模式；依照光源單元

21、是否具有閃耀功能，能夠更進(jìn)一步設(shè)計(jì)照明模式模式。系統(tǒng)選擇照明模式（或人工選擇照明模式，由系統(tǒng)執(zhí)行）的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)系統(tǒng)發(fā)出對(duì)若干光源單元工作方式的指令的組合實(shí)現(xiàn)的。2.3、數(shù)據(jù)描述：2.3.1、物理信號(hào)不同的傳感器采集到的相關(guān)的室內(nèi)物理信息，例如光敏傳感器采集到的的光照強(qiáng)度、遠(yuǎn)紅外傳感器采集到的是否有人、人數(shù)、活躍度等信息。2.3.2、數(shù)字信號(hào)依照物理信號(hào)的強(qiáng)弱、大小等信息，通過(guò)系統(tǒng)的映射算法得出對(duì)應(yīng)的反映物理信息的數(shù)字信號(hào)。2.3.3、指令依照數(shù)字信號(hào)反映的關(guān)照強(qiáng)度、人數(shù)、人的活躍度等信號(hào)，依照對(duì)應(yīng)的映射機(jī)制（if-then機(jī)制），系統(tǒng)將做出決策，決策通過(guò)指令得以實(shí)現(xiàn)。指令表現(xiàn)為操縱對(duì)應(yīng)的照明設(shè)

22、備單元中，各個(gè)光源單元的工作與否、工作時(shí)功率大小。2.3.4、數(shù)據(jù)處理過(guò)程綜上可得以下數(shù)據(jù)處理思路：（數(shù)據(jù)流圖）需求分析3.1、功能需求3.1.1、業(yè)務(wù)需求實(shí)現(xiàn)對(duì)家中的所有接入家庭電路中的照明設(shè)備（不包括手電筒等自身提供電力的照明設(shè)備）的智能操縱。包括電氣系統(tǒng)的自身智能化和用戶操縱的方便化兩方面。3.1.2、用戶需求3.1.2.1、智能治理在用戶不干預(yù)的情況下，系統(tǒng)能操縱燈光的照明模式，達(dá)到計(jì)算之內(nèi)的最佳照明效果。3.1.2.2、遠(yuǎn)程操縱用戶能通過(guò)PC、手機(jī)操縱家中任意一個(gè)光源單元的工作模式，包括是否工作、工作功率等情況。3.1.3、系統(tǒng)需求3.1.3.1、智能操縱3.1.3.1.1、實(shí)時(shí)感知

23、在家中布設(shè)傳感器，采集光照強(qiáng)度、人員數(shù)量、人員活動(dòng)情況等物理信息。3.1.3.1.2、物理信息數(shù)字化物理信息能轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息。暨特定的數(shù)字表示特定的物理狀態(tài)。例如，一串?dāng)?shù)字信號(hào)中，某一部分?jǐn)?shù)字序列表示室內(nèi)的某個(gè)區(qū)域、另一部分的數(shù)字序列表示室內(nèi)該區(qū)域的光照強(qiáng)度，等。3.1.3.1.3、基礎(chǔ)模式設(shè)定照明模式：對(duì)選定范圍所有照明設(shè)備發(fā)出指令序列，序列包括所有光源單元是否工作及工作功率大小的指令。各個(gè)單元之間工作與否互不阻礙；對(duì)各個(gè)單元發(fā)出的指令互不阻礙。指令序列的內(nèi)容、數(shù)據(jù)量大小視選定范圍內(nèi)的光源單元數(shù)量、光源單元工作功率大小范圍及光源單元工作方式數(shù)目而定。例如下圖：模式設(shè)定是智能化決策的基礎(chǔ)，智能

24、化決策確實(shí)是依照實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)中已有模式的選擇。3.1.3.1.4、智能化決策例如，當(dāng)某一區(qū)域內(nèi)，光照強(qiáng)度低于適當(dāng)水準(zhǔn)時(shí)，系統(tǒng)向該區(qū)域的照明設(shè)備輸出增加工作功率的指令。當(dāng)某一區(qū)域內(nèi)有人，且該人員的活躍程度較低時(shí)，推斷該人員“在休息”，降低光照強(qiáng)度至“睡眠模式”。3.1.3.2、遠(yuǎn)程操縱3.1.3.2.1、模式選擇預(yù)先設(shè)定好幾種照明模式，如一個(gè)區(qū)域的照明設(shè)備單元中，只有弱光部分的光源單元工作，其余的都不工作，為“睡眠模式”；天花板下照燈的彩色閃燈工作，其余的光源單元均不工作，為“聚會(huì)模式”，等等。然后，用戶能夠通過(guò)手機(jī)或PC進(jìn)行模式選擇。選擇后系統(tǒng)將依照選擇對(duì)各個(gè)光源單元發(fā)出“工作”或“不工作”

25、等指令。3.1.3.2.2、自定義模式用戶可設(shè)定室內(nèi)各個(gè)光源單元的工作與否（閃光燈可有“閃耀”選擇），自定義個(gè)性化的照明模式，為聚會(huì)、晚餐等專(zhuān)門(mén)情況和個(gè)人喜好設(shè)定專(zhuān)屬的燈光效應(yīng)。自定義模式，事實(shí)上確實(shí)是定義好一個(gè)指令組合，組合中的指令單元對(duì)應(yīng)選定的區(qū)域內(nèi)的光源單元。定義指令組合不是直接定義由0、1組成的指令序列，而是選擇各個(gè)光源單元的強(qiáng)中弱光、滅等組合簡(jiǎn)介定義指令序列。定義方式可在界面上選擇。此種系統(tǒng)操縱模式以后可在劇院、片場(chǎng)等地推廣。3.1.3.2.1、個(gè)不調(diào)控用戶可在上述兩種模式的基礎(chǔ)上，依照時(shí)刻、地點(diǎn)、氣候等實(shí)際情況，對(duì)個(gè)不光源單元的工作與否及功率大小進(jìn)行調(diào)控。3.1.4、用例圖及講明系

26、統(tǒng)用例圖用例講明：用例編號(hào)1用例名稱(chēng)對(duì)個(gè)不光源單元的工作模式進(jìn)行調(diào)控用例概述用戶通過(guò)界面選擇個(gè)不光源單元的工作模式參與者用戶次參與者無(wú)前置條件用戶選擇“遠(yuǎn)程操縱模式”；用例4未進(jìn)行。后置條件無(wú)事件流1、用戶選擇系統(tǒng)“遠(yuǎn)程操縱模式”。2、用戶選擇“個(gè)不調(diào)控”功能。3、用戶選擇“區(qū)域光源單元”，通過(guò)在界面上點(diǎn)擊光源單元，獲得幾種工作模式的選項(xiàng)，并進(jìn)行選擇。備注注1：大部分光源單元只存在“強(qiáng)光”、“中光”、“弱光”、“滅燈”始終工作模式。帶有閃耀功能的光源單元有“閃耀”工作模式注2：通過(guò)對(duì)光源單元兩端的電壓大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到操縱單獨(dú)一光源單元功率大小的調(diào)節(jié)。用例編號(hào)2用例名稱(chēng)區(qū)域照明模式選擇用例概述

27、用戶通過(guò)界面選擇“遠(yuǎn)程操縱模式”中的“模式選擇區(qū)域照明模式”模塊，再進(jìn)行照明模式選擇。參與者用戶次參與者無(wú)前置條件用戶選擇“遠(yuǎn)程操縱模式”；用例4未進(jìn)行。后置條件無(wú)事件流1、用戶選擇系統(tǒng)“遠(yuǎn)程操縱模式”。2、用戶選擇“模式選擇區(qū)域照明模式”功能，并選擇區(qū)域。3、用戶通過(guò)在界面上點(diǎn)擊照明模式的選項(xiàng)進(jìn)行選擇。備注注1：室內(nèi)各個(gè)區(qū)域，在為家庭布設(shè)本系統(tǒng)時(shí)已作好缺省劃分。通過(guò)將若干照明設(shè)備單元?jiǎng)澐譃橐粋€(gè)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)；后期，用戶可依照自己的需要將若干照明設(shè)備單元?dú)w為“一區(qū)域”。注2：選擇照明模式是對(duì)選定范圍內(nèi)的所有光源單元是否工作發(fā)出單獨(dú)的指令。各個(gè)單元之間工作與否互不阻礙；對(duì)各個(gè)單元發(fā)出的指令互不阻礙。用

28、例編號(hào)3用例名稱(chēng)系統(tǒng)照明模式選擇用例概述用戶通過(guò)界面選擇“遠(yuǎn)程操縱模式”中的“模式選擇系統(tǒng)照明模式”模塊，再進(jìn)行照明模式選擇。參與者用戶次參與者無(wú)前置條件用戶選擇“遠(yuǎn)程操縱模式”；用例4未進(jìn)行。后置條件無(wú)事件流1、用戶選擇系統(tǒng)“遠(yuǎn)程操縱模式”。2、用戶選擇“模式選擇系統(tǒng)照明模式”功能。3、用戶通過(guò)在界面上點(diǎn)擊照明模式的選項(xiàng)進(jìn)行選擇。用例編號(hào)4用例名稱(chēng)切斷系統(tǒng)電源用例概述用戶通過(guò)界面點(diǎn)擊“退出”參與者用戶次參與者無(wú)前置條件無(wú)后置條件無(wú)事件流用戶在主界面點(diǎn)擊“退出”。備注此用例優(yōu)先級(jí)不最高。用例編號(hào)5用例名稱(chēng)智能操縱用例概述用戶通過(guò)界面選擇“智能操縱”。參與者用戶次參與者系統(tǒng)前置條件用例4未進(jìn)行后

29、置條件無(wú)事件流系統(tǒng)通過(guò)傳感器采集到的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)映射算法，進(jìn)行智能化決策。備注智能操縱過(guò)程中，用戶可進(jìn)行遠(yuǎn)程操縱，執(zhí)行用例14.3.2、性能需求3.2.1、速度要求系統(tǒng)反應(yīng)的速度和平常用戶啟動(dòng)家電系統(tǒng)的速度一樣。對(duì)硬件要求較高，本文檔不做詳述。3.2.2、魯棒性 可承受同時(shí)多組指令的發(fā)送。要求對(duì)室內(nèi)做多個(gè)分區(qū)后，假使每個(gè)分區(qū)都同時(shí)出現(xiàn)人員的活動(dòng)有較大變化，系統(tǒng)可同時(shí)對(duì)每個(gè)分區(qū)發(fā)出變化照明模式的指令。3.2.3、容錯(cuò)性 發(fā)生錯(cuò)誤和故障時(shí)，系統(tǒng)可不能出現(xiàn)崩潰現(xiàn)象。1、在智能操縱功能上，當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)某一個(gè)或若干個(gè)光源單元發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)能接著對(duì)其他光源單元發(fā)出指令進(jìn)行操縱。2、在用戶遠(yuǎn)程操縱上，當(dāng)用戶

30、發(fā)出錯(cuò)誤的指令時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤警告，而不是執(zhí)行該指令。3.2.4、界面將功能點(diǎn)進(jìn)行組織分類(lèi)，而不是全部排列在界面上。界面有多層，但界面層數(shù)不能太多，以23層為佳。類(lèi)似以下幾幅圖：主界面樣例遠(yuǎn)程操縱模式主界面“臥房”選項(xiàng)界面樣例3.3、約束3.3.1、運(yùn)行環(huán)境3.3.1.1、程序運(yùn)行要求本系統(tǒng)軟件部分通過(guò)Web程序，以B/S架構(gòu)實(shí)現(xiàn)，要求程序能通過(guò)能在Windows、安卓、i-OS等主流操作系統(tǒng)上使用的掃瞄器運(yùn)行。掃瞄器包括市面上主流掃瞄器，也包括本項(xiàng)目中專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的掃瞄器，界面要求見(jiàn)“3.2.4、界面”。3.3.1.2、網(wǎng)絡(luò)要求1、能通過(guò)家庭局域網(wǎng)進(jìn)行操縱；2、能通過(guò)登陸互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行操縱。3.3.

31、2、硬件要求硬件具體設(shè)計(jì)在此文檔不做詳述，此處只依照軟件運(yùn)行及家居設(shè)計(jì)，對(duì)硬件功能、性能作出要求。3.3.2.1、傳感器感知如下物理信息：需要探測(cè)物理信息適用傳感器是否有人、人員數(shù)量紅外傳感器人員活躍度人體移動(dòng)傳感器光照強(qiáng)度環(huán)境光傳感器3.3.2.1.1、紅外傳感器利用紅外輻射的熱效應(yīng)，探測(cè)器的敏感元件汲取輻射能后引起溫度升高，進(jìn)而使某些有關(guān)物理參數(shù)發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量物理參數(shù)的變化來(lái)確定探測(cè)器所汲取的紅外輻射，進(jìn)一步確定室內(nèi)人員數(shù)量。3.3.2.1.2、人體移動(dòng)傳感器常用在走廊、過(guò)道等有人體活動(dòng)的地點(diǎn)，與其它設(shè)備連接后，有人走動(dòng)時(shí)自動(dòng)操縱電源接通。3.3.2.1.3、環(huán)境光傳感器感知周?chē)庹諒?qiáng)

32、度情況，并告知系統(tǒng)將照明設(shè)備光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)至合適程度。3.3.2.2、布線要求1、通過(guò)埋線進(jìn)行布線2、負(fù)載功率能承受全屋家用電器同時(shí)最大功率工作3、超負(fù)荷時(shí)能自動(dòng)切斷全屋電源4、局域網(wǎng)的網(wǎng)速能保證掃瞄、選擇過(guò)程順暢3.3.2.4、功率操縱 家電設(shè)備接入家庭電路中時(shí)，能通過(guò)變壓器操縱接入電器的電壓大小。3.3.2.3、硬件接口需求能通過(guò)編碼器、譯碼器實(shí)現(xiàn)以下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變：1、將軟件部分輸入的數(shù)據(jù)編碼成能操縱硬件工作方式的機(jī)器語(yǔ)言；2、將傳感器采集到的物理信息譯碼成高級(jí)語(yǔ)言程序中的數(shù)據(jù)。概要設(shè)計(jì)4.1、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)此處不詳細(xì)設(shè)計(jì)硬件架構(gòu)。4.1.1、總體架構(gòu)由感知層生成物理信息、或由應(yīng)用層輸入人工選擇，

33、通過(guò)傳輸層傳至智能處理層，系統(tǒng)依照流入數(shù)據(jù)生成指令序列，傳輸?shù)较鄳?yīng)的照明設(shè)備的功率操縱處，對(duì)該設(shè)備的功率大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。本文檔只設(shè)計(jì)軟件部分，對(duì)硬件設(shè)計(jì)不做詳述，只提運(yùn)行系統(tǒng)的硬件要求。4.1.2、智能操縱4.1.3、遠(yuǎn)程操縱：基于B/S結(jié)構(gòu)4.2、系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)4.2.1、智能操縱設(shè)計(jì)4.2.1.1、實(shí)時(shí)感知將室內(nèi)劃分為若干個(gè)區(qū)域，如下圖：將家中的照明設(shè)備按區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，例如客廳的區(qū)域?yàn)榈谝粎^(qū)，進(jìn)一步將客廳的若干照明設(shè)備單元進(jìn)行編號(hào)，編為1.11.n。照明設(shè)備及傳感器分布平面圖每一個(gè)照明設(shè)備單元旁，都安裝有光傳感器、人體移動(dòng)傳感器和紅外傳感器（詳見(jiàn)3.3.2.1、傳感器），通過(guò)傳感器感知室內(nèi)相應(yīng)

34、區(qū)域的光強(qiáng)、人員數(shù)量、人員活動(dòng)情況等物理信息。此部分由硬件實(shí)現(xiàn)，不作更進(jìn)一步設(shè)計(jì)。4.2.1.2、物理信息數(shù)字化設(shè)定映射函數(shù)，規(guī)定與物理信息對(duì)應(yīng)的數(shù)字信息。例如：以特定的數(shù)字序列表明物理信息：有人與否+人員活動(dòng)活躍度+光照強(qiáng)度。如下圖：4.2.1.3、基礎(chǔ)模式設(shè)定設(shè)置各個(gè)光源單元的工作情況，并將該設(shè)置保存為基礎(chǔ)模式。以下圖為例：例：設(shè)置除了客廳之外，其余區(qū)域的照明設(shè)備均不工作。假設(shè)沙發(fā)在照明設(shè)備單元1.5旁，除了照明設(shè)備單元1.5（或旁邊的1.3、1.4）為弱光外，其余照明設(shè)備單元均不工作。將上述設(shè)置定為“臨時(shí)小憩模式”。以應(yīng)對(duì)當(dāng)用戶回家后因勞累而臨時(shí)在沙發(fā)上休息的情況。4.2.1.4、智能化

35、決策假設(shè)，用戶只出現(xiàn)在自己的客廳（假設(shè)是第1區(qū)域），且用戶出現(xiàn)位置是沙發(fā)的位置（假設(shè)是1.5區(qū)域）、并長(zhǎng)時(shí)刻不作大范圍移動(dòng)，則系統(tǒng)將選擇“臨時(shí)小憩模式”。4.2.2、遠(yuǎn)程操縱設(shè)計(jì)4.2.2.1、模式選擇用戶能通過(guò)界面對(duì)預(yù)先設(shè)定好的幾種模式進(jìn)行選擇。4.2.2.2、自定義模式 進(jìn)入系統(tǒng)的模式設(shè)置業(yè)務(wù)后，用戶能通過(guò)界面設(shè)置各個(gè)光源單元的工作情況，之后點(diǎn)擊保存為自定義模式模式，并為該模式命名。4.2.2.3、個(gè)不調(diào)控用戶能通過(guò)界面對(duì)任意一光源單元工作情況進(jìn)行選擇，如下圖： 4.2、系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖4.2.1、系統(tǒng)總體業(yè)務(wù)4.2.2、遠(yuǎn)程操縱業(yè)務(wù)4.3、功能點(diǎn)概述及需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)4.3.1、程序界面樣例4

36、.3.1.1、互聯(lián)網(wǎng)登陸界面4.3.1.2、程序主界面4.3.1.3、遠(yuǎn)程操縱模式主界面4.3.1.4、模式定義界面4.3.1.5、模式選擇界面4.3.1.6、個(gè)不調(diào)控界面4.3.2、賬號(hào)、密碼治理用于記錄用戶賬號(hào)及密碼，用戶可登陸本公司服務(wù)器。用戶能夠在局域網(wǎng)范圍外，在通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)登錄本公司服務(wù)器之后，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向家庭局域網(wǎng)發(fā)送指令進(jìn)行遠(yuǎn)程操縱。4.3.3、網(wǎng)絡(luò)連接、傳輸信號(hào)（包括物理信號(hào)、數(shù)字信號(hào)及指令等數(shù)據(jù)）能通過(guò)家庭局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸。4.3.4、指令序列生成及治理設(shè)計(jì)特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)指令序列；并能保存在內(nèi)存中。4.3.5、系統(tǒng)算法1、“物理信號(hào)-數(shù)字信號(hào)”映射算法：依照物理信號(hào)

37、輸出數(shù)字信號(hào)。設(shè)計(jì)特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用以存儲(chǔ)表示物理信息的數(shù)字信號(hào)。2、依照輸入的數(shù)字信號(hào)，輸出指令。設(shè)定差不多模式所對(duì)應(yīng)的物理環(huán)境模式，然后通過(guò)if-then機(jī)制進(jìn)行“決策”。即：if（基礎(chǔ)模式1對(duì)應(yīng)的事件）執(zhí)行基礎(chǔ)模式1 例：If（用戶在客廳沙發(fā)上 & 活動(dòng)幅度低、頻率低） 執(zhí)行“臨時(shí)小憩模式” 注：具體例子見(jiàn)“4.2.1.3、基礎(chǔ)模式設(shè)定”及“4.2.1.4、智能化決策”。4.3.6、功能點(diǎn)及需求對(duì)應(yīng)表物理信息數(shù)字化基礎(chǔ)模式設(shè)定智能化決策進(jìn)入人工操縱模式選擇自定義模式個(gè)不調(diào)控程序界面操作賬號(hào)、密碼治理網(wǎng)絡(luò)連接、傳輸指令生成及治理系統(tǒng)映射算法4.3.7、功能模塊圖及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖功能模塊圖系統(tǒng)結(jié)

38、構(gòu)圖4.4、開(kāi)發(fā)環(huán)境、使用技術(shù)、開(kāi)發(fā)模式開(kāi)發(fā)環(huán)境：Eclipse；使用技術(shù)：Web程序后臺(tái)：Java； Web前端：HTML、CSS、JavaScript；使用數(shù)據(jù)庫(kù)：MySQL；開(kāi)發(fā)模式：噴泉模型；詳細(xì)設(shè)計(jì)5.1、功能點(diǎn)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)5.1.1、賬號(hào)、密碼治理 1、建立密碼資料數(shù)據(jù)表2、依照密碼，利用表單向?qū)擅艽a表單，只有系統(tǒng)治理員具有訪問(wèn)該表單的所有權(quán)力。區(qū)分系統(tǒng)治理員和用戶可在主程序中加一條推斷語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)。3、編寫(xiě)密碼驗(yàn)證程序。利用表單向?qū)?chuàng)建密碼驗(yàn)證表單。偽代碼如下：賬號(hào) oword密碼 dbfInput owordInput dbfIF found()oword=c- 密碼ELSEme

39、ssagebox(無(wú)此用戶！,48,提示窗口) 5.1.2、網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下：通過(guò)局域網(wǎng)，可發(fā)送指令到設(shè)備上。硬件要求：照明設(shè)備能將指令轉(zhuǎn)換為對(duì)變壓器的操縱。數(shù)據(jù)發(fā)送，由Web程序?qū)崿F(xiàn)。出于對(duì)速度的考慮，基于UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)。核心代碼如下：#include#include#include#includemy_inet.h#include#include#include#includeint main()int i;structsockaddr_indest;dest.sin_family=MY_PF_INET;dest.sin_port=htons(16000);dest.sin_add

40、r.s_addr=0 x013010AC;/目的地址是172.16.48.1(網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序)/創(chuàng)建UDP數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的socket。int fd=socket(MY_PF_INET,SOCK_DGRAM,MY_IPPROTO_UDP);if(fd0)perror(socket:);return -1;int bwrite=sendto(fd,abcdefg,7,0,(structsockaddr*)&dest,sizeof(dest);if(bwrite=-1)perror(send:);close(fd);return -1;printf(sendto:%dn,bwrite);close(fd);return 0;5.1.3、指令序列生成及治理1、設(shè)計(jì)特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，詳見(jiàn)“5.2.2、指令序列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”；2、系