智能家居系统-项目需求分析说明书

物联网应用系统设计课 程 报 告 报告名称： 智能家居应用系统 需求规格说明书 专业班级： 物联网1102班 组 长： 组员： 计算机科学与技术学院引言编写目的需求分析是系统生命周期的重要工作，也是决定性工作。只有通过需求分析，才能把系统功能和性能的总体概念，描述为具体的需求规格说明，从而奠定系统开发的基础。需求分析质量的好坏，直接影响整个设计和开发过程的进展及最终结果。所以在进行我们本次的基于物联网的智能家居系统的设计之前，必须首先做好需求分析，只有搞清楚了用户的需求，才能快速高效的开发出有价值的可以直接投入使用的产品。在进行了详细的考察和调研后，我们根据用户的需求以及当前的实际技术现状，制作出本文的需求分析，旨在帮助系统开发人员能够快速高效的建立出系统模型，进行系统的开发。同时也可以帮助决策者能够在宏观上把握住整个系统的架构，并且对本次系统的设计状况进行评估。项目背景传统的家居中，几乎没有任何自动化管理装置，有什么需求，几乎都是人为的进行操作，比如开窗，开空调，开除湿机，开空气净化装置等等。它们都受人的一个主观影响，有时候甚至当人忘了操作或者不方便操作的时候，都会带来一些不必要的后果，例如室内温度太低睡觉冻感冒，或者窗户忘记关闭而飘雨进来等等。随着科技的发展，计算机技术的进步以及物联网技术的发展，我们住进发现，这些东西其实都可以交给计算机来完成，让计算机成为家庭的忠实的管家，通过各种传感器来采集所需要的数据，进而进行分析，然后做出相应的响应，从而达到只能控制家居的目的，给人营造一个良好温馨舒适的生活环境。术语定义物联网：即The Internet of things。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。传感器：一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。综合描述产品介绍本智能家居应用系统致力于通过各种类型传感器，如温度传感器、光照传感器、湿度传感器等，实现家居生活的智能控制。比如，该系统可以通过部署在户外户内的光照传感器、湿度传感器、温度传感器实现自动晾晒衣物，回收衣物，开启或关闭室内灯光，拉上窗帘，拉开窗帘，开启或关闭空调等功能。目标范围本系统将应用于普通家庭住宅，致力于为普通人的家居生活带来方便和更具科技感的元素。用户特性本系统对用户没有太多具体的要求。只要是那些热爱生活，热爱体验科技给生活带来乐趣的人，都可以将这样一套系统应用于自己的家里。由于系统面向的用户具有多样性，所以本系统应该更具用户友好性，便于普通用户操作。用户需求总体需求根据我们对智能家居系统的仔细分析以及我们对该项目的规划，将项目总体需求列出如下所示：需求编号优先级需求说明Smarthouse-RP1高数据采集系统，采集室内外环境数据Smarthouse-RP2高智能处理分析中枢系统，对收集的数据进行分析并发出响应发信号Smarthouse-RP3高控制系统，对智能处理分析中枢传输来的响应信号进行相应的处理，从而达到控制目的Smarthouse-RF4中个人设置系统，让每一个用户自定义它们的智能家居的各种管理参数，以便环境更加人性化和舒适化内容需求项目中，所有的需求以及功能都是围绕在上面的总体需求的四个部分中的。在这四个总体的框架之下，详细展开来看，具体的内容需求列表如下：需求编号优先级需求说明Smarthouse-RF5高传感器类型选择Smarthouse-RP6高传感器的合理布置Smarthouse-RS7高传感器之间的通信方式，传感器与中枢主机通信方式，中枢主机与控制器的通信方式Smarthouse-RF8高中枢主机逻辑控制和事物处理程序设计Smarthouse-RI9高中枢主机运行参数设置接口设计Smarthouse-RF10高各类控制器的机械设计Smarthouse-RP11高控制器的合理布置，与其他各种具体设备如空调等对接Smarthouse-RF12高控制器对控制信号的处理和响应程序设计Smarthouse-RU13高用户设置界面的设计，提供友好的参数设置方式Smarthouse-RS13高安全控制，保证系统在可控可识别可信的状态下正常运行Smarthouse-RM13高异常处理，针对系统运行过程中产生的各种问题进行相应的处理，保证系统的高可用性功能需求功能类别子模块描述户外数据收集光照传感器模块湿度传感器模块温度传感器模块实现对户外光照、湿度、温度等数据的采集户内数据收集光照传感器模块温度传感器模块湿度传感器模块实现对户内光照、湿度、温度等数据的采集操作控制晾晒衣服控制模块窗帘控制模块空调控制模块接收来自后台处理机的控制实现对被控设备的控制中央控制处理机分析处理模块接收各传感器传递的数据，处理后实现对控制模块的控制接口需求实现中央处理机模块与传感器数据传输的接口，处理机与控制模块数据传输的接口。所以，需要根据三者之间的特性，确定合适的数据结构，制定合理的通信接口。权限控制需求系统安全要求（软硬件） 从系统安全考虑，本系统应实现安全性控制。本系统对用户角色应分为系统管理员权限和一般用户权限。系统管理员权限可以实现对本系统的所有操作和控制，用于管理和维护。而用户权限只能实现较为简单的操作控制。用户角色角色名称职责描述 系统管理员 可以实现所有操作和控制，实现对系统的管理和维护 一般用户一般操作控制，使用系统角色权限控制系统管理员权限可以实现对本系统的所有操作和控制，用于管理和维护。而一般用户权限只能实现较为简单的操作控制。 非功能需求用户界面需求由于本系统用户具有广泛性，所以用户界面应该清晰简洁，给人一目了然的感觉，实现较好的用户友好性。用户界面的提供，主要是为了给用户提供一个友好的个性化设置系统参数的地方，所以，用户界面不仅需要做到用户满意，还要做到系统满意，给系统提供可用的正确的各种参数值。性能需求本系统与普通人的生活紧密联系，所以系统设计应该具有很强的容错性。当然本系统也应该提高响应速度来满足用户对响应时间的要求。由于家居系统具备的特性，所以，需要保证整个系统能够7x24小时不间断运行，同时，对于部署在室外的传感器，需要在刮风，下雨，下雪等等极端恶劣天气下仍然有不错的表现。所以，整体上对性能的要求比较大。安全需求在本系统中，安全需求主要集中在两方面，其一，在各个子系统之间互相通信的时候，要防止外部信息入侵或者干扰，给出错误的信息，导致做出错误的响应，因此，信息接收方需要识别信息来源加以辨识，挑选出正确的信息；其二，各个硬件部分的可靠性，由于在硬件操作中，还与外部设备进行了对接，所以需要保证其正常运行，对一些危险操作不给于支持，一旦有非法的操作，很可能造成外部设备比如空调的损坏甚至一些更加可怕的灾难，酿成事故。故障处理需求本系统应具有较强故障应对能力，至少需要保证用户安全，避免造成较大的安全事故。对于一些小型的故障，需要具备一定的容错性，能够及时检测到，并克服掉这些小问题。对于一些比较严重的问题，甚至不可容错类的，需要对用户做出提醒，并结束这个处理，实现自我保护。产品质量需求主要质量属性详细需求正确性 实现传感器对数据的准确采集可靠性 实现对控制模块控制的稳定性健壮性 使系统具有较强容错能力性能、效率 提高响应时间易用性 方便用户操作清晰性 提供清晰的界面安全性 实现系统的安全性控制可扩展性便于扩展其它模块兼容性 实现对其它模块的兼容