基于Zigbee技术的福利院看护系统需求规格说明书.doc

基于zigbee技术的福利院看护系统 软件工程 （课程） 需求规格说明书项目名称 基于zigbee技术的福利院看护系统 学 院 信息科学与技术学院 专业班级 软件工程六班 小 组 第五小组 组 长 张兵 任课教师 赵定远 2012 年 11 月 20日版本记录：版本号日期描述作者1.02012-11-17第五组2.02012-11-20第五组项目组成员 班级 学号 联系方式 分工张兵(组长) 6 201010414622功能实现、数据库、详细设计 任熙 6 201010414612数据处理、定位模块、总体设计 林阳 6 201010414621前台、美工、详细设计 余倩 6 201010414608美工、需求分析、文档整理 邓益涵 6 201010414623前台、可行性分析、建模图 祝跃丽 6 201010414635功能实现、文档整理、需求分析 王宏雷 6 201010414631说明文档、详细设计 杨晓明 6 201010414601PPT、说明文档、总体设计软件工程是计算机相关本科专业的一门必修课程，该课程从全局的、系统的角度，对项目实施的环节进行了详细的分析，利用管理学的原理，对项目实施过程中的流程域进行了梳理，让相关专业的学生对工程项目的实施有一个较全面的了解，为以后的专业发展打下了良好的基础。本课程的任务：根据软件项目的特点，结合课程的内容以项目实施为主线，以组建的项目组为单位，通过对项目实施过程阶段性成果的总结，形成相应的工程技术文档，工程技术文档的格式以小组为单位，通过“做中学”和“项目实践”教学模式提高学生的工程化素质。以课程知识指导课程实践，做到理论与实际相结合，完成对一个系统集成项目方案设计实施过程的感受和体验，把理论学习与工程化实践相结合。课程要求：以理论学习为指导，把理论知识与项目实践的各实施环节结合。建立项目小组，以具体项目开发流程的实施为载体，结合项目管理课程相关内容，在项目实施环节中感受和领会项目管理的实质和内涵。评审意见： 评审人： 年 月 日姓名阶段成绩结项成绩总评成绩 任课教师：成绩评定:对项目管理课程，需要通过项目实施去体验，项目实施强调团队协作，因此成绩评定以项目文档、团队展示效果进行评价，具体从三个方面进行考评：1）阶段个人展示、回答问题2）文档的逻辑规范性、语言表达、格式3）项目验收团队展示评价4）总评成绩=阶段成绩30%+结项成绩70%目 录目 录31.1标识41.2系统概述41.3文档概述71.4引用文档71.5定义72系统总体功能需求72.1硬件总体功能需求82.2软件总体功能需求123软件需求说明133.1软件的功能需求133.2软件数据元素要求153.3安装和操作要求173.4保密要求183.5人员性质/人员工程需求18引言1.1 标识标题基于Zigbee技术的福利院看护系统的项目需求规格说明书版本号2.0批审日期2012年11月20日软件名称基于Zigbee技术的福利院看护系统1.2 系统概述基于Zigbee技术的福利院看护系统是一种安全可靠的区分、识别在院老人，将管理系统中每个人的信息和现实中的每个人一一对应的智能化福利管理系统，从真正意义上实现监护管理信息化，步入“信息化福利管理系统”的途径。系统由三个大模块组成：后台管理模块、定位模块（定位器、人员定位）、智能监护模块。定位模块采集受控人员状态，智能监护模块实时采集人员定位信息和人员状态信息、通过无线传输数据模块传给监护指挥中心；监护指挥中心存储、处理传输来的数据，并合成图形操作界面，数据存储进数据库。后台管理模块：主要分成两大部分，一是数据库管理，二是人员管理。数据库管理主要是存储管理人员信息，和老人的基本信息。人员管理包括看护人员的工作安排，和后台管 理人员（系统管理人员），对系统的维护，以及对老人的信息的增、删、改等人员定位管理系统式采用目前最先进的Zigbee无线识别技术，针对福利院老人情况与监护的需求，专门设计开发的一套软硬件结合的应用系统。该系统可使管理人员实时掌握福利院内各个楼层区域老人的详细信息机数目，有效防止老人独自活动时间的意外情况发生，减少突发状况老人无法及时呼救的几率，在遇到突发时间是能够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。智能监护模块分为两个部分：无线传输数据和数据处理。无线传输数据又分为老人信息与老人主动报警功能。数据处理分为自动报警与数据分析存档功能。腕式终端采用电子卡与老人病历相结合，自成一体。本文档描述软件适用于WINDOWS与LINUX系统。1.3 文档概述 本文档供福利院看护人员阅读，内容主要包括本文档那个描述系统的硬件及软件功能需求，软件的外部接口/内部接口需求及软件安装要求及操作说明等。看护人员可从本文档中获得本软件需求方面的信息，可根据已有需求信息更改所需的其它要求。1.4 引用文档基于Zigbee技术的福利院看护系统详细设计说明书1.5 定义Zigbee：Zigbee是一种低速短距离传输的无线网络协定，底层是采用IEEE802.15.4 标准规范的媒体存取层与实体层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支援大量网络节点、支援多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。Zigbee协定层从下到上分别为实体层（PHY）、媒体存取层（MAC）、网络层（NWK）、应用层（APL）等。2 系统总体功能需求本系统采用目前最先进的Zigbee无线技术，结合智能卡、传感器及嵌入式系统技术，针对福利院老人情况管理与监护的需求专门设计开发的一套软硬件结合的实用系统。系统可使管理人员实时掌握福利院内各个区域老人的状况，有效防止老人独自活动时间的意外情况发生，减少突发状况老人无法及时呼救的几率，最大限度的保障福利院老人的人身安全。另外，系统还能实现自动传输老人血压、脉搏、体温等数据，大大降低监护管理人员的工作强度，在遇到突发事件时能够迅速定位老人的所在位置。本系统需要清楚的将每个老人的信息录入腕式终端，且需要连接终端电脑上，方便工作人员即使监控。腕式终端需建立一个数据库录入老人信息，老人信息包括名字、性别、年龄、病历（默认为否）、ID、原籍、家人联系方式。腕式终端需要随时监控老人的血压、脉搏、体温等数据，及时上传到看护系统。如果看护系统所接收的数据超过了生理学上的安全值段，则立即报警提示看护人员。如果在安全值段内，便自动以小时为单位算出最高值和最低值，然后以天为单位累计每个小时的最高值与最低值求出平均值并存档于病历表，病历表包括老人名字、ID、每天平均最高/低脉搏值、每天平均最高/低血压值、每天平均最高/低体温值、年龄、病历，其他的数据保存5天后自动清除。如果老人自身感觉不适，可以主动通过腕式终端报警，将信号发给终端电脑，医护人员通过后台了解病人所处位置和其身体情况，及时抢救病人。2.1 硬件总体功能需求门禁： 自动扫描通过老人的腕式终端，上传老人位置，起到监护、定位老人的作用。定位器： 用于接收其控制覆盖范围内所有标签上报的信息，经内部处理后通过有线或无线方向传送到骨干网络，内部采用高集成度Zigbee微功耗无线模块 定位覆盖可达100M，与中心无线通讯可达1000M，加定向天线可根据实际应用区域调节信号覆盖范围 自动可定时回报设备状态信息。用于设备故障检测 定位读卡器与中心基站间可采用无线组网，可提供RS485或RS232有线接口 采用嵌入式系统设计，脱离网络也可独立工作 可内嵌继电器输出模块，用于门禁控制 中心基站： 一般于定位控制器、无线网络节点、无线网络控制器 内置高性能单片机或ARM9处理器集成Zigbee微功耗无线模块，满足大数据量处理和转发 采用有线或是无线方式连接属下定位读卡器单元 单站覆盖范围可达1000M，可根据实际应用区域调节信号覆盖范围 无线中心基站可采用无线自组网，数据接力传递 无线中心基站采用RS232、RS485、网线或是光纤方式连接到后台计算机 腕式终端： 2.4G免费频段，自动定时回报状态信息,通讯距离最大100M 采用高强度防水耐磨ABS塑料，方便重复使用 电池容量低压时主动上报低电压信息 采用设计精巧的无线智能芯片，低功耗设计，健康环保 结合门禁系统感应芯片，上传老人位置信息。 集成加装震动传感器，对老人日常活动状态通过Zigbee网络采集并传输 报警按钮设计，如果老人感觉不适可按动报警按钮提示工作人员前往救护 2.2 软件总体功能需求 定位模块：主要分成两大部分，一是室内定位，二是室外定位。室内定位是指老人进入房间内，由于在室内不能够准确的定位，改换为视频监控和门禁卡并用，充分监护老人的状态。室外定位是指老人在房间外进行活动，利用Zigbee技术的无线传输数据定位老人的位置。 后台管理模块：主要分成两大部分，一是数据库管理，二是人员管理。数据库管理主要是存储管理人员信息，和老人的基本信息。人员管理包括看护人员的工作安排，和后台管理人员（系统管理人员），对系统的维护，以及对老人的信息的增、删、改等 智能监护模块：包括两部分，一是数据传输，二是数据处理。数据传输老人的动态信息。数据处理分两个情况，一是老人的情况正常，取老人一天24小时的血压，脉搏，体温的平均最高和最低值存入数据库。二是老人的情况不正常，首先是分析数据是否正常，然后进行自动报警，将老人的动态信息发送到数据库。3 软件需求说明针对现有的福利院看护系统，对于不同的业务需求，用户需求和功能需求，我们需求总结如下：福利院看护系统是采用目前最先进的Zigbee 无线识别技术，针对福利院看护的需求，专门设计开发的一套软硬件结合的应用系统，是一种安全可靠的对于福利院中的信息化智能化以及对于老人的位置信息和状态信息进行实时的智能管理系统，从真正意义上实现大型福利院信息管理系统集中统一信息化管理，能够提高大型福利院系统的科学管理水平。3.1 软件的功能需求3.1.1腕式终端无线定位腕式终端采用Zigbee无线技术，结合福利院地区地图，将所在位置的坐标发送至终端电脑，终端电脑将接受的数据将老人位置显示在地图上，便于看护人员随时了解到每个老人所在位置。3.1.2腕式终端无线传输数据 腕式终端内设一个人类身体数据（包括体温、脉搏、血压）的正常范围值，采集到老人的身体数据后，如超出内设的正常范围值，便自动报警，这种自动报警的工作是即时将老人当前所处位置的坐标连同老人的不正常数据发送至终端电脑，并在终端电脑上即时弹出一个报警提示，以便工作人员即时做出正确的应对措施。 如在腕式终端接收到的数据在正常范围值内的情况下，老人觉得自身不适，需要医护人员的时候，老人可手动报警，这种报警工作是老人手动按下腕式终端上的主动报警按钮，腕式终端就会即时的把老人当前所处位置的坐标发送至终端电脑，并在终端电脑上及时弹出一个报警提示，以便工作人员根据具体情况即时做出正确的应对措施。3.1.3腕式终端自动处理数据 腕式终端采集到老人的身体数据（包括体温、血压、脉搏），如数据在正常范围内，终端则以小时为单位，将三种数据的最高值和最低值记录下来，其余的数据即刻流走，这样减少了数据库的数据量。然后腕式终端以天为单位将24小时内的三种数据的最高值及最低值取其平均值并记录下来，自动存入老人的病历表，其余的数据自动保存5天后清除，以便医护人员日后参照老人的病历表及身体数据变化情况医治老人。3.1.4门禁卡与视频监视 福利院会在每个房间及每栋楼的大门口安置门禁卡，门禁卡会同步老人腕式终端的数据，包括老人信息表。在每个老人进出房间时，门禁卡会记录下这个行为。门禁卡会针对某个房间设置进出允许时间，比如寝室的作息时间，门禁卡会设置某个老人在具体的一段时间应当在相应的房间内，针对一些老人发生意外情况较多而医护人员不方便监控的地方（如洗手间），门禁卡会设置时间限制，一旦老人进入时间超过设置的时间范围，腕式终端会采取自动报警功能，此时腕式终端会结合门禁卡将老人当前所处位置的坐标及老人的身体数据和进入房间时间发送至终端电脑，以便看护人员结合具体情况做出正确有效的反应。在公共场所，如活动场所，娱乐室，食堂等地方，除了有门禁卡，还需安装摄像头以便医护人员视频监控，以防突发的事故。3.1.5数据库设计 在系统中，数据库会建立老人基本信息表、老人病历表、看护人员信息表及监控数据动态信息表四个表。其中老人信息表包含ID号、名字、性别、年龄、户籍、家人联系电话；老人病历表包含ID号、名字、年龄、病历及腕式终端处理下的每天的脉搏、血压、体温的平均最高值与最低值 ；看护人员信息表包含ID号、名字、密码、年龄、电话、就职时间；监控数据动态信息表包含ID号、名字及腕式终端即时采集到的血压、脉搏、体温值。建立四个表方便医护人员记录每个老人的身体情况，建立病历。3.2 软件数据元素要求CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentIDID号int1唯一标示老人的name名字Varchar(32)老人的名字sex性别Char(2)1老人的性别age年龄long老人的年龄address户籍Varchar(64)老人的原来的地址phone联系电话Varchar(16)老人监护人的电话 CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentname名字Varchar（32）老人的姓名IDID号int外键用来标示是哪个老人age年龄long老人的年龄DiseaseName病的名字Varchar(32)老人病的名字Pulse脉搏long老人的脉搏bloodPressure血压long老人的血压temperature温度long老人身体的温度 CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentIDID号int1唯一标示看护人员的name名字Varchar(32)看护人员的名字password密码Varchar（32）看护人员的密码age年龄long看护人员的年龄phone电话long看护人员的电话hiredate就职时间data看护人员的就职时间 CFNFN DT PK FK UKIs not null DVCommentIDID号int1唯一标示老人的name名字Varchar(32)老人的名字Pulse脉搏long老人的平均脉搏bloodPressure血压long老人的平均血压temperature温度long老人身体平均的温度PulseMAX脉搏long老人的脉搏最大值bloodPressureMAX血压long老人的血压最大值temperatureMAX温度long老人身体温度最大值PulseMIN脉搏long老人的脉搏最小值bloodPressureMIN血压long老人的血压最小值temperatureM