2023年廣工軟件工程課程設(shè)計智能家居·智能燈光控制系統(tǒng)工程文檔

軟件工程課程設(shè)計智能家居．智能燈光控制系統(tǒng)廣工計算機１1級軟件4班方東乾學院計算機學院專業(yè)班級級班學號姓名指導教師合作人20２3年1月日目錄1、 引言 -4-1.1、項目背景 -4-1.2、項目可行性 -4-1.3、項目目的及意義 -4-2、 任務概述 -5-2.1、系統(tǒng)定義 -5-2.1.1、自動感知 -5-2.1.2、智能分析 -5-2.1.3、智能決策 -5-2.1.4、遠程控制 -5-2.1.5、電源控制 -5-2.2、術(shù)語定義： -5-2.2.1、照明設(shè)備單元 -5-2.2.2、光源單元 -6-2.2.3、照明模式 -6-2.3、數(shù)據(jù)描述： -7-2.3.1、物理信號 -7-2.3.2、數(shù)字信號 -7-2.3.3、指令 -7-2.3.4、數(shù)據(jù)處理過程 -7-3、 需求分析 -8-3.1、功能需求 -8-3.1.1、業(yè)務需求 -8-3.1.2、用戶需求 -8-3.1.3、系統(tǒng)需求 -8-3.1.4、用例圖及說明 -10-3.2、性能需求 -12-3.2.1、速度 -12-3.2.2、魯棒性 -12-3.2.3、容錯性 -12-3.2.4、界面 -12-3.3、約束 -14-3.3.1、運行環(huán)境 -14-3.3.2、硬件要求 -15-4、 概要設(shè)計 -16-4.1、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計 -16-4.1.1、總體架構(gòu) -16-4.1.2、智能控制 -17-4.1.3、遠程控制：基于B/S結(jié)構(gòu) -17-4.2、系統(tǒng)需求設(shè)計 -17-4.2.1、智能控制設(shè)計 -17-4.2.2、遠程控制設(shè)計 -19-4.2、系統(tǒng)業(yè)務流程圖 -21-4.2.1、系統(tǒng)總體業(yè)務 -21-4.2.2、遠程控制業(yè)務 -21-4.3、功能點概述及需求實現(xiàn)設(shè)計 -22-4.3.1、程序界面樣例 -22-4.3.2、賬號、密碼管理 -24-4.3.3、網(wǎng)絡(luò)連接、傳輸 -24-4.3.4、指令序列生成及管理 -24-4.3.5、系統(tǒng)算法 -24-4.3.6、功能點及需求對應表 -24-4.3.7、功能模塊圖及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 -25-4.4、開發(fā)環(huán)境、使用技術(shù)、開發(fā)模式 -25-5、 詳細設(shè)計 -26-5.1、功能點實現(xiàn)設(shè)計 -26-5.1.1、賬號、密碼管理 -26-5.1.2、網(wǎng)絡(luò)連接 -26-5.1.3、指令序列生成及管理 -27-5.1.4、系統(tǒng)算法 -27-5.2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 -30-5.2.1、單一指令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) -30-5.2.2、指令序列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) -31-5.3、項目開發(fā)計劃 -32-5.4、課程設(shè)計總結(jié) -32-廣工計算機11級軟件4班方東乾引言1．1、項目背景隨著都市生活的節(jié)奏加快，人們將越來越多的精力放在工作、養(yǎng)家上，而對于生活中的細節(jié)則越來越無暇顧及，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,家居智能化控制的呼聲也越來越高。智能化管理,不只是便捷，更重要的一點在于通過對家電耗電量的合理管理，減少家庭家電系統(tǒng)的耗電量。結(jié)合傳感器技術(shù)與智能化算法,通過對物理信息的感應做出對的的選擇,就是本項目這對目前的社會現(xiàn)狀和技術(shù)背景所定下的功能設(shè)計方向。1.２、項目可行性本系統(tǒng)功能實現(xiàn)，以物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)及智能化算法為基礎(chǔ)。根據(jù)目前本領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展,本項目實現(xiàn)也許性較大。目前市場智能化控制設(shè)備良莠不齊,本項目推廣渠道較廣。綜合上所述,本項目可行性較高。1.3、項目目的及意義本項目針對家電系統(tǒng)的智能化控制而設(shè)計功能。本項目旨在通過對家居的智能化控制,方便人們的生活，讓人們可以不用為了家居控制等細節(jié)煩心，在工作一天、身心疲倦后,在家中可以享受優(yōu)質(zhì)的服務，而不是還要為了所謂的自理能力再浪費已經(jīng)被工作消耗殆盡的精力。同時，對家電的智能化管理,將有助于延長家電的壽命,減少家電的耗電量。綜上所述，本項目具有的意義涉及：1、方便居民生活;２、緩解都市人生活壓力，提高都市生活質(zhì)量;3、助力低碳生活的推廣。目前,本項目先實現(xiàn)較為被重視的家居燈光照明系統(tǒng)的智能化。未來，本項目會推出系列產(chǎn)品,如家居控溫設(shè)備智能化控制系統(tǒng)等。任務概述２.1、系統(tǒng)定義本系統(tǒng)是通過智能化控制,方便用戶控制家庭電器的,應做到以下幾點:2．１.1、自動感知即通過傳感器感知室內(nèi)環(huán)境，涉及光照強度、人員數(shù)量。2．1．2、智能分析根據(jù)傳感器采集到的信息,計算得出室內(nèi)光照情況及人員所處環(huán)境。2.1.3、智能決策根據(jù)室內(nèi)情況，選擇照明設(shè)備應有的亮度和光照模式。２．1.4、遠程控制可以通過手機端、PC端對指定的照明設(shè)備進行控制。2.1.5、電源控制在用戶不進行干預的情況下，只有在用戶在家時,本系統(tǒng)中大部分設(shè)備才開始工作。用戶不在家中時，系統(tǒng)中只有負責檢測家主是否在家中的傳感器工作。用戶可以通過密碼設(shè)定等方式，控制家電系統(tǒng)整體斷電。2.2、術(shù)語定義:２．２.1、照明設(shè)備單元室內(nèi),在家居的電氣系統(tǒng)中,一處光照來源(位置相近)作為一處照明設(shè)備單元，不涉及家電系統(tǒng)之外的照明設(shè)備。例如,手電筒、應急燈等自身帶電源的、可以自身作為一個電氣系統(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，位置較遠的壁燈,各自劃分為一處照明設(shè)備單元，位置相近的壁燈可以幾盞劃分為一單元。單元的劃分可視室內(nèi)照明設(shè)備實際位置進行劃分，在為用戶設(shè)計照明設(shè)備安放位置時就需劃分好照明設(shè)備單元。2．２.2、光源單元一盞燈就是一個光源單元。是系統(tǒng)對照明設(shè)備控制的最基本單位。照明模式的實現(xiàn)是通過對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)備單元只有一個光源單元時,光照模式只有工作和不工作;對于工作中的光源單元，通過對電氣設(shè)備兩端電壓大小進行控制達成強弱光模式。2、照明設(shè)備單元由若干個光源單元組成時,光照模式根據(jù)光源單元工作數(shù)目以及各光源單元的組合進行劃分。例如：１至5盞燈亮,有5種基本模式(暨亮燈數(shù)目為1～5)。此外,根據(jù)燈光顏色，可以更進一步根據(jù)組合后的效果細分出不同模式;根據(jù)光源單元是否具有閃爍功能,可以更進一步設(shè)計照明模式模式。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）的實現(xiàn)是通過系統(tǒng)發(fā)出對若干光源單元工作方式的指令的組合實現(xiàn)的。2.3、數(shù)據(jù)描述:2.３.1、物理信號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度、遠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)字信號根據(jù)物理信號的強弱、大小等信息，通過系統(tǒng)的映射算法得出相應的反映物理信息的數(shù)字信號。２.3．3、指令根據(jù)數(shù)字信號反映的關(guān)照強度、人數(shù)、人的活躍度等信號，根據(jù)相應的映射機制（iｆ-then機制），系統(tǒng)將做出決策，決策通過指令得以實現(xiàn)。指令表現(xiàn)為控制相應的照明設(shè)備單元中,各個光源單元的工作與否、工作時功率大小。2.3．4、數(shù)據(jù)解決過程綜上可得以下數(shù)據(jù)解決思緒:（數(shù)據(jù)流圖）需求分析3.1、功能需求3．1．1、業(yè)務需求實現(xiàn)對家中的所有接入家庭電路中的照明設(shè)備(不涉及手電筒等自身提供電力的照明設(shè)備）的智能控制。涉及電氣系統(tǒng)的自身智能化和用戶控制的方便化兩方面。３.1.2、用戶需求3.１.2.1、智能管理在用戶不干預的情況下,系統(tǒng)能控制燈光的照明模式,達成計算之內(nèi)的最佳照明效果。3.１．２.2、遠程控制用戶能通過PC、手機控制家中任意一個光源單元的工作模式,涉及是否工作、工作功率等情況。3.1.３、系統(tǒng)需求３.1．3．1、智能控制3.1.3.1.1、實時感知在家中布設(shè)傳感器，采集光照強度、人員數(shù)量、人員活動情況等物理信息。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)字表達特定的物理狀態(tài)。例如,一串數(shù)字信號中，某一部分數(shù)字序列表達室內(nèi)的某個區(qū)域、另一部分的數(shù)字序列表達室內(nèi)該區(qū)域的光照強度，等。３.1．3.1.3、基礎(chǔ)模式設(shè)定照明模式:對選定范圍所有照明設(shè)備發(fā)出指令序列,序列涉及所有光源單元是否工作及工作功率大小的指令。各個單元之間工作與否互不影響;對各個單元發(fā)出的指令互不影響。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)，智能化決策就是根據(jù)實際情況對系統(tǒng)中已有模式的選擇。3．1.3．1．4、智能化決策例如,當某一區(qū)域內(nèi),光照強度低于適當水準時,系統(tǒng)向該區(qū)域的照明設(shè)備輸出增長工作功率的指令。當某一區(qū)域內(nèi)有人，且該人員的活躍限度較低時，判斷該人員“在休息”，減少光照強度至“睡眠模式”。3.1.3．2、遠程控制3.1.3．2.1、模式選擇預先設(shè)定好幾種照明模式,如一個區(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“聚會模式”,等等。然后，用戶可以通過手機或PC進行模式選擇。選擇后系統(tǒng)將根據(jù)選擇對各個光源單元發(fā)出“工作”或“不工作”等指令。3.1.3．2.２、自定義模式用戶可設(shè)定室內(nèi)各個光源單元的工作與否(閃光燈可有“閃爍”選擇)，自定義個性化的照明模式,為聚會、晚餐等特殊情況和個人喜好設(shè)定專屬的燈光效應。自定義模式,其實就是定義好一個指令組合,組合中的指令單元相應選定的區(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,而是選擇各個光源單元的強中弱光、滅等組合簡介定義指令序列。定義方式可在界面上選擇。此種系統(tǒng)控制模式未來可在劇院、片場等地推廣。3.1.3．２.1、個別調(diào)控用戶可在上述兩種模式的基礎(chǔ)上,根據(jù)時間、地點、氣候等實際情況,對個別光源單元的工作與否及功率大小進行調(diào)控。3.１.４、用例圖及說明系統(tǒng)用例圖用例說明:用例編號1用例名稱對個別光源單元的工作模式進行調(diào)控用例概述用戶通過界面選擇個別光源單元的工作模式參與者用戶次參與者無前置條件用戶選擇“遠程控制模式”;用例4未進行。后置條件無事件流1、用戶選擇系統(tǒng)“遠程控制模式”。2、用戶選擇“個別調(diào)控”功能。3、用戶選擇“區(qū)域——光源單元”，通過在界面上點擊光源單元,獲得幾種工作模式的選項,并進行選擇。備注注1:大部分光源單元只存在“強光”、“中光”、“弱光”、“滅燈”始終工作模式。帶有閃爍功能的光源單元有“閃爍”工作模式注２:通過對光源單元兩端的電壓大小進行調(diào)節(jié),達成控制單獨一光源單元功率大小的調(diào)節(jié)。用例編號2用例名稱區(qū)域照明模式選擇用例概述用戶通過界面選擇“遠程控制模式”中的“模式選擇——區(qū)域照明模式”模塊，再進行照明模式選擇。參與者用戶次參與者無前置條件用戶選擇“遠程控制模式”；用例4未進行。后置條件無事件流1、用戶選擇系統(tǒng)“遠程控制模式”。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、用戶通過在界面上點擊照明模式的選項進行選擇。備注注1：室內(nèi)各個區(qū)域，在為家庭布設(shè)本系統(tǒng)時已作好缺省劃分。通過將若干照明設(shè)備單元劃分為一個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)；后期，用戶可根據(jù)自己的需要將若干照明設(shè)備單元歸為“一區(qū)域”。注２：選擇照明模式是對選定范圍內(nèi)的所有光源單元是否工作發(fā)出單獨的指令。各個單元之間工作與否互不影響;對各個單元發(fā)出的指令互不影響。用例編號3用例名稱系統(tǒng)照明模式選擇用例概述用戶通過界面選擇“遠程控制模式”中的“模式選擇——系統(tǒng)照明模式”模塊,再進行照明模式選擇。參與者用戶次參與者無前置條件用戶選擇“遠程控制模式”;用例4未進行。后置條件無事件流１、用戶選擇系統(tǒng)“遠程控制模式”。2、用戶選擇“模式選擇——系統(tǒng)照明模式”功能。３、用戶通過在界面上點擊照明模式的選項進行選擇。用例編號４用例名稱切斷系統(tǒng)電源用例概述用戶通過界面點擊“退出”參與者用戶次參與者無前置條件無后置條件無事件流用戶在主界面點擊“退出”。備注此用例優(yōu)先級別最高。用例編號5用例名稱智能控制用例概述用戶通過界面選擇“智能控制”。參與者用戶次參與者系統(tǒng)前置條件用例４未進行后置條件無事件流系統(tǒng)通過傳感器采集到的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)映射算法,進行智能化決策。備注智能控制過程中，用戶可進行遠程控制,執(zhí)行用例１～4.3.2、性能需求3．２.1、速度規(guī)定系統(tǒng)反映的速度和平時用戶啟動家電系統(tǒng)的速度同樣。對硬件規(guī)定較高,本文檔不做詳述。3.２.２、魯棒性可承受同時多組指令的發(fā)送。規(guī)定對室內(nèi)做多個分區(qū)后,假使每個分區(qū)都同時出現(xiàn)人員的活動有較大變化，系統(tǒng)可同時對每個分區(qū)發(fā)出變化照明模式的指令。3．2.3、容錯性發(fā)生錯誤和故障時，系統(tǒng)不會出現(xiàn)崩潰現(xiàn)象。１、在智能控制功能上，當系統(tǒng)中出現(xiàn)某一個或若干個光源單元發(fā)生故障時,系統(tǒng)能繼續(xù)對其他光源單元發(fā)出指令進行控制。2、在用戶遠程控制上，當用戶發(fā)犯錯誤的指令時，系統(tǒng)發(fā)犯錯誤警告,而不是執(zhí)行該指令。３．２．4、界面將功能點進行組織分類,而不是所有羅列在界面上。界面有多層，但界面層數(shù)不能太多,以2～3層為佳。類似以下幾幅圖:主界面樣例遠程控制模式主界面“臥室”選項界面樣例3.3、約束３.3.1、運營環(huán)境３.3.1．1、程序運營規(guī)定本系統(tǒng)軟件部分通過Weｂ程序,以B/S架構(gòu)實現(xiàn)，規(guī)定程序能通過能在Wiｎdoｗｓ、安卓、i-ＯS等主流操作系統(tǒng)上使用的瀏覽器運營。瀏覽器涉及市面上主流瀏覽器,也涉及本項目中專門開發(fā)的瀏覽器,界面規(guī)定見“３.２.４、界面”。3．3．1.２、網(wǎng)絡(luò)規(guī)定１、能通過家庭局域網(wǎng)進行控制;2、能通過登陸互聯(lián)網(wǎng)進行控制。3.3.2、硬件規(guī)定硬件具體設(shè)計在此文檔不做詳述,此處只根據(jù)軟件運營及家居設(shè)計,對硬件功能、性能作出規(guī)定。3.3.2.1、傳感器感知如下物理信息:需要探測物理信息合用傳感器是否有人、人員數(shù)量紅外傳感器人員活躍度人體移動傳感器光照強度環(huán)境光傳感器３.3.2.１.1、紅外傳感器運用紅外輻射的熱效應，探測器的敏感元件吸取輻射能后引起溫度升高，進而使某些有關(guān)物理參數(shù)發(fā)生變化，通過測量物理參數(shù)的變化來擬定探測器所吸取的紅外輻射，進一步擬定室內(nèi)人員數(shù)量。3.3．2.1.２、人體移動傳感器常用在走廊、過道等有人體活動的地方,與其它設(shè)備連接后,有人走動時自動控制電源接通。3.３.2．1.3、環(huán)境光傳感器感知周邊光照強度情況,并告知系統(tǒng)將照明設(shè)備光照強度調(diào)節(jié)至合適限度。３.3.2．２、布線規(guī)定1、通過埋線進行布線２、負載功率能承受全屋家用電器同時最大功率工作3、超負荷時能自動切斷全屋電源4、局域網(wǎng)的網(wǎng)速能保證瀏覽、選擇過程順暢3．３.2.4、功率控制家電設(shè)備接入家庭電路中時，能通過變壓器控制接入電器的電壓大小。３.３.2.3、硬件接口需求能通過編碼器、譯碼器實現(xiàn)以下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變:1、將軟件部分輸入的數(shù)據(jù)編碼成能控制硬件工作方式的機器語言；２、將傳感器采集到的物理信息譯碼成高級語言程序中的數(shù)據(jù)。概要設(shè)計4.1、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計此處不具體設(shè)計硬件架構(gòu)。4.1.1、總體架構(gòu)由感知層生成物理信息、或由應用層輸入人工選擇,通過傳輸層傳至智能解決層,系統(tǒng)根據(jù)流入數(shù)據(jù)生成指令序列，傳輸?shù)较鄳恼彰髟O(shè)備的功率控制處,對該設(shè)備的功率大小進行調(diào)節(jié)。本文檔只設(shè)計軟件部分，對硬件設(shè)計不做詳述,只提運營系統(tǒng)的硬件規(guī)定。4.1.２、智能控制４.１．3、遠程控制：基于B/S結(jié)構(gòu)4．2、系統(tǒng)需求設(shè)計4．2.1、智能控制設(shè)計4．２.1．１、實時感知將室內(nèi)劃分為若干個區(qū)域,如下圖：將家中的照明設(shè)備按區(qū)域進行分區(qū),例如客廳的區(qū)域為第一區(qū),進一步將客廳的若干照明設(shè)備單元進行編號，編為1．１~１.n。照明設(shè)備及傳感器分布平面圖每一個照明設(shè)備單元旁,都安裝有光傳感器、人體移動傳感器和紅外傳感器(詳見3.3.2．１、傳感器），通過傳感器感知室內(nèi)相應區(qū)域的光強、人員數(shù)量、人員活動情況等物理信息。此部分由硬件實現(xiàn),不作更進一步設(shè)計。4．2.1.2、物理信息數(shù)字化設(shè)定映射函數(shù)，規(guī)定與物理信息相應的數(shù)字信息。例如：以特定的數(shù)字序列表白物理信息：有人與否＋人員活動活躍度+光照強度。如下圖：４.２．1．3、基礎(chǔ)模式設(shè)定設(shè)立各個光源單元的工作情況,并將該設(shè)立保存為基礎(chǔ)模式。以下圖為例：例:設(shè)立除了客廳之外，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)立定為“暫時小憩模式”。以應對當用戶回家后因勞累而暫時在沙發(fā)上休息的情況。４.２.1.４、智能化決策假設(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)、并長時間不作大范圍移動,則系統(tǒng)將選擇“暫時小憩模式”。4.2.２、遠程控制設(shè)計4．2．2．1、模式選擇用戶能通過界面對預先設(shè)定好的幾種模式進行選擇。4.2．2.2、自定義模式進入系統(tǒng)的模式設(shè)立業(yè)務后,用戶能通過界面設(shè)立各個光源單元的工作情況,之后點擊保存為自定義模式模式，并為該模式命名。4.２.2.３、個別調(diào)控用戶能通過界面對任意一光源單元工作情況進行選擇,如下圖:4.2、系統(tǒng)業(yè)務流程圖4．2.１、系統(tǒng)總體業(yè)務4.２.2、遠程控制業(yè)務4．3、功能點概述及需求實現(xiàn)設(shè)計４.３．1、程序界面樣例4.3.1.1、互聯(lián)網(wǎng)登陸界面4.3.１．2、程序主界面4.3．１．３、遠程控制模式主界面4.3.1.４、模式定義界面4.3.1.５、模式選擇界面４.3．1.6、個別調(diào)控界面4.3.2、賬號、密碼管理用于記錄用戶賬號及密碼，用戶可登陸本公司服務器。用戶可以在局域網(wǎng)范圍外，在通過互聯(lián)網(wǎng)登錄本公司服務器之后，可通過互聯(lián)網(wǎng)向家庭局域網(wǎng)發(fā)送指令進行遠程控制。4.3.3、網(wǎng)絡(luò)連接、傳輸信號(涉及物理信號、數(shù)字信號及指令等數(shù)據(jù)）能通過家庭局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸。4．3．４、指令序列生成及管理設(shè)計特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲指令序列；并能保存在內(nèi)存中。４．３.５、系統(tǒng)算法１、“物理信號-數(shù)字信號”映射算法：根據(jù)物理信號輸出數(shù)字信號。設(shè)計特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用以存儲表達物理信息的數(shù)字信號。2、根據(jù)輸入的數(shù)字信號，輸出指令。設(shè)定基本模式所相應的物理環(huán)境模式,然后通過ｉf-then機制進行“決策”。即:if(基礎(chǔ)模式１相應的事件）執(zhí)行基礎(chǔ)模式1例：If（用戶在客廳沙發(fā)上&&活動幅度低、頻率低）執(zhí)行“暫時小憩模式”注：具體例子見“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、功能點及需求相應表物理信息數(shù)字化基礎(chǔ)模式設(shè)定智能化決策進入人工控制模式選擇自定義模式個別調(diào)控程序界面操作√√√√賬號、密碼管理√網(wǎng)絡(luò)連接、傳輸√√√√√指令生成及管理√√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)構(gòu)圖4.4、開發(fā)環(huán)境、使用技術(shù)、開發(fā)模式開發(fā)環(huán)境：Eｃlipse；使用技術(shù):Web程序后臺:Java；Wｅb前端:HTML、ＣSS、JaｖaSｃrｉｐt；使用數(shù)據(jù)庫：MySQL；開發(fā)模式:噴泉模型;具體設(shè)計5.1、功能點實現(xiàn)設(shè)計5.1.1、賬號、密碼管理

１、建立密碼資料數(shù)據(jù)表2、根據(jù)密碼，運用表單向?qū)擅艽a表單，只有系統(tǒng)管理員具有訪問該表單的所有權(quán)力。區(qū)分系統(tǒng)管理員和用戶可在主程序中加一條判斷語句來實現(xiàn)。3、編寫密碼驗證程序。運用表單向?qū)?chuàng)建密碼驗證表單。偽代碼如下

：賬號owｏrd?密碼ｄbfIｎｐｕｔowordＩnputdbf?IFｆouｎd() oword=c->密碼 ELＳEmessagebｏx("無此用戶！＂，48，"提醒窗口＂)5.1．2、網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下：通過局域網(wǎng),可發(fā)送指令到設(shè)備上。硬件規(guī)定：照明設(shè)備能將指令轉(zhuǎn)換為對變壓器的控制。數(shù)據(jù)發(fā)送,由Ｗｅb程序?qū)崿F(xiàn)。出于對速度的考慮，基于ＵDP協(xié)議實現(xiàn)。核心代碼如下：＃iｎｃlｕｄe<sys/tyｐeｓ.h>#iｎcludｅ<sys／sockeｔ.ｈ>＃iｎcludｅ<syｓ/iocｔｌ．h＞#ｉnclude"my_inｅt.h"#include＜sｔdiｏ．ｈ>#ｉｎｃlｕde<eｒrno．ｈ>#inｃlｕｄe<aｒpa/inｅt.ｈ＞#ｉnclｕde<unistd.h>ｉntmain（）｛?inｔｉ； sｔrｕｃtsockaddr_indest；?dｅst.siｎ_famiｌy=MY_ＰＦ_IＮET;?deｓt.sin_ｐort＝ｈｔons（１600０)； dｅst．ｓin_aｄdr.ｓ＿addｒ=0x01３0１0AC;?／／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)報服務的ｓoｃket。 inｔfd＝socket（ＭY_PF_INＥT,SOCＫ＿ＤGRAM,MY_IＰPROＴO(shè)_UDＰ);?if(fd<０)?｛ perror("sockｅｔ:"); ?reｔuｒn-1;?}?inｔbｗｒｉｔe＝ｓendｔo(fd,＂abcdefg"，7，0,(structsockaddr＊）＆dest,ｓiｚeof(dest));?ｉf（bwｒitｅ==-1)?{ perｒor("senｄ:"); ?cｌose(fd); ?returｎ-１;?} priｎtf（"ｓｅndto:%ｄ\n",bｗriｔe); ｃｌｏsｅ(ｆd)；?reｔurn０;}5．1.３、指令序列生成及管理1、設(shè)計特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),詳見“5.２．2、指令序列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”；2、系統(tǒng)預設(shè)基礎(chǔ)模式時,定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中各變量值;該值相應光源單元工作模式;3、用戶在界面點擊界面進行照明模式自定義時，既是定義該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變量,選擇相應的工作模式既是對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中相應變量進行數(shù)值定義。核心代碼見“５.2.２、指令序列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”。５．１.４、系統(tǒng)算法5．1.4.1、“物理信號-數(shù)字信號”映射使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Ａ／D轉(zhuǎn)換器)可以實現(xiàn)該映射,模數(shù)轉(zhuǎn)化器內(nèi)置程序具有此映射算法。核心代碼如下:voｉdwｒitetoreg（byteｗoｒd)unｓignedｃharｂｙｔeｗoｒd;{ ｕnsｉgnｅdｃｈartemｐ; ｉｎti;?CS=0;?temp=0x8０; ｆor(ｉ=0;i<8；i+＋) { ?if((temｐ&bytewoｒd)==0)? DIN=0;? else ??DIN=1;? SCLOＣK=０；? SＣＬOCK=1;? temｐ=temp>>１;?｝}voｉdrｅadｆromｒeg（byteｎuｍber)iｎtbytenumｂer;{ intｊ;?unsiｇｎedｃｈartemｐ1; ＣＳ=0; ｔemp1=0x０0;?for(j=0；j<bytenｕｍber;j＋+){ SCLOCＫ＝0;SCLOCK=１； ? ?ｉｆ(DOUT==0）???temp１＝temp１<<1; else ?｛?? ｔemp１＝ｔemp1<＜１; ?temｐ1=temp1+0x0１;? } iｆ(j==７||j==１5||j=＝２３） { ??prinｔf(＂%02ＢX",temp1); ? temｐ１=0ｘ00; ?} } CS=1;}voｉdread（){?unsigｎeｄcharｔemp１;?ｉnti，ｊ;?CＳ=0; tｅmp1=0ｘ00；?for(i=0;ｉ<200;i+＋)?{? wｒｉtｅtoreｇ(0x43）;for(j=0;j<16;ｊ++) {? ?SCＬOＣK＝0; ? ＳCLOCK=1;? if(ＤOＵT=＝０） ?? tｅｍp1＝tｅmp１<<1; ?elｓe? { ? ?temp1=teｍｐ1<<１; ? temp１=temp1＋0x０1; ??} ?if(j==7||j=＝１5)?? {? ??ｐrintf("%０２BＸ",temp１)； ?? ｔemp１=0x０0; ?} ?}??priｎｔf(＂"）; ?ｗｈile（ＤRDＹ)；?} ｐrintf("\n\n\ｎ"); ＣS=1；｝5.1.４.２、智能化選擇使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲得的數(shù)字信號表白物理信息。在設(shè)計系統(tǒng)基礎(chǔ)模式時，為每個模式設(shè)計觸發(fā)條件。條件即為當數(shù)字信號的值在一定范圍內(nèi)時。核心代碼見“5.2.2、指令序列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”。5.2、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計5．2.１、單一指令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲一個光源單元工作模式的指令,用于個別調(diào)控業(yè)務。將光源單元工作模式分為“強光、中光、弱光、滅燈”４個等級,用戶進行個別調(diào)控業(yè)務時,通過界面進行選擇?？梢灾苯佑谜妥兞孔鳛榇鎯υ撝噶畹臄?shù)據(jù)類型，用整數(shù)3、2、1、0相應4個等級。再通過串行接口的編碼器、譯碼器等硬件將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對變壓器的控制信號。軟件部分數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計及界面操作核心代碼如下:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名說明ｉnｔsｅｌｅcｔ存儲光源單元接受到的工作模式指令。intsend_work檢測指令發(fā)送是否成功。ｉｎtｓｅlect；ｓｔaticinｔｓｅnd＿ｗｏrk;vｏidCMyDｒawView::OｎOｆf()//滅燈按鈕｛ selｅct=0；?sｅnd_woｒk＝ｓeｎdto(ｆd,"ａbcdefg",7,0,＆seleｃt,ｓizeof（ｓeleｃt))；｝voｉｄCMyDrawＶｉew::OnWeａk()//弱光按鈕｛ select＝１; sｅnd_work=seｎdｔo(ｆd,"abcｄefg",7,1,＆ｓeleｃt，ｓiｚeｏｆ(ｓelecｔ));｝vｏidCMyDr