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文档简介

1、XXXXXXXXXXXX 专业 计算机软件建模大作业 项 目 名 称 : XXXXXXXXXXXX 姓 名 : XXXXXXXXXXXX 学 号 : XXXXXXXXXXXX 班 级 : XXXXXXXXXXXX 指 导 教 师 : XXXXXXXXXXXX 日 期 : XXXXXXXXXXXX 批阅:成绩: XXXXXXXXXXXXI目录1. 需求分析31.1 项目背景31.2 需求分析31.3 系统用例模型52. 控制系统逻辑结构63. 系统类图73.1 系统类73.2 类图114. 系统交互114.1 家庭用户的行为114.2 管理员的行为135. 系统状态图155.1 家庭用户信息状态

2、图155.2 家庭用户使用设备状态图165.3 设备连通监测状态图176. 系统活动图186.1 家庭用户与智能家居设备活动图186.2 管理员活动图187. 系统组件图(构件图)198. 系统部署图209. 总结与体会20201. 需求分析 1.1 项目背景智能家居(英文:smart home, home automation)是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。 智能家居现作为一个新生产业,处于一个导入期与

3、成长期的临界点,市场消费观念还未形成,但随着智能家居市场推广普及的进一步落实,培育起消费者的使用习惯,智能家居市场的消费潜力必然是巨大的,产业前景光明,今后也必将成为家居领域发展的趋势。且制造企业在产业调整和转型中,都需要运用到大数据。今后,数据将成为推进社会进步的第四生产力,市场潜力巨大。 本智能家居控制系统便依托于该背景下,为满足人们对生活趋于个性化、定制化、自动化,对生活的便捷及乐趣的要求,以及更高效的家居需求,与之相较人们对家居的智能化需求,我们将设计出更高效、更简易、更安全的家居生活。 1.2 需求分析智能家居控制系统的域描述如下: 在智能家居控制系统中,用户可以直接对安防、监控、灯

4、光、窗帘、电器、影音娱乐、多屏互动等家居进行管理和操作,但必须由中心管理员进行权限授予。中心管理员的账号唯一,是由家居控制系统设计员进行的不可修改初始密码,管理员拥有绝对权限,并可赋予其他成员使用权限。 对上述智能家居控制系统的域描述进行分析,可以获得如下功能性需求: 智能安防。 环境监控。 控制灯光。 控制窗帘。 控制电器。 影音娱乐。 多屏互动。 管理员对家庭用户进行授权。 管理员对系统功能性模块的管理。 根据以上分析,给出图 1-1 智能家居系统功能图: 系统功能性模块管理管理员对家庭用户进行授权多屏互动系统影音娱乐系统电器控制系统智能家居控制系统窗帘控制系统灯光控制系统智能监控系统用户

5、智能安防系统登录系统检修暂停运行强制关闭系统MAC地址绑定,终端信息匹配多屏互动影音娱乐控制电器控制窗帘控制灯光环境监控安防报警 图 1-1 智能家居系统功能图 1.3 系统用例模型网上租房系统事件流描述及用例图 采用用例驱动的分析方法分析需求的主要任务是识别出系统中的参与者和用例,并建立用例模型。 在本系统中,参与者为用户和管理员 l 用户的事件流:环境监控。 智能安防。控制灯光。控制窗帘。控制电器。影音娱乐。多屏互动。 用户的用例图如下(图 1-2): 控制窗帘环境监控控制电器智能安防用户 影音娱乐控制灯光多屏互动图 1-2 用户的用例图 l 管理员的事件流:管理员对家庭用户进行授权。 管

6、理员对系统功能性模块的管理。管理员的用例图如下(图 1-3): 用户权限授予用户MAC地址管理员系统管理模块管理终端MAC地址登录图 1-2 管理员的用例图 2. 控制系统逻辑结构家用电器Internet接口PATN接口嵌入式家庭网关信无息线处收理发模模块块无线收发模块命令解释模块主控制模块无命终线令端收解控发释制模模模块块块信号采集模块执行模块监视器报警器信息管理通讯网络 根据我国家用电器行业的具体情况,在家用电器生产商各自独立、互不兼容和家用电器非数字化。智能化的情况下,充分考虑了系统安全性、可靠性、交互性以及自学习能力等方面,给出了一种智能家居控制系统设计方案,其逻辑结构如图所示: 图

7、2-1 智能家居控制系统逻辑结构框图 3. 系统类图3.1 系统类通过对系统的不断分析和细化,可识别出下述界面类、类的操作和属性。 类 家居设备信息 Equipment l 私有属性: 属性名 含义 属性类型 Enumber 家居设备编号 String Ename 家居设备名称 String port 家居设备收发信号端口 String command 家居设备控制指令 String date 创建日期 Date frequency 接受指令次数 int Cdate 接受指令时间 Date l 公共方法: 方法名 含义说明 getEnumber() : void 创建修改家居设备编号 setE

8、numbrt() : String 获取家居设备编号 getEname () : void 创建修改家居设备名称 setEname () : String 获取家居设备名称 getport () : void 创建修改家居设备收发信号端口 setport () : String 获取家居设备收发信号端口 getcommand () : void 创建修改家居设备控制指令 setcommand () : String 获取家居设备控制指令 getDate () : void 创建修改创建日期 setDate () : Date 获取创建日期 setfrequency () : Int 获取接受指

9、令次数 setCdate () : Date 获取接受指令时间 类 家居设备信息目录 EquipmentItem l 私有属性: 属性名 含义 属性类型 Enumber 家居设备编号 String Ename 家居设备名称 String port 家居设备收发信号端口 String date 创建日期 Date frequency 接受指令次数 int l 公共方法: 方法名 含义说明 getEnumber() : void 创建修改家居设备编号 setEnumbrt() : String 获取家居设备编号 getEname () : void 创建修改家居设备名称 setEname () :

10、 String 获取家居设备名称 getport () : void 创建修改家居设备收发信号端口 setport () : String 获取家居设备收发信号端口 getDate () : void 创建修改创建日期 setDate () : Date 获取创建日期 setfrequency () : Int 获取接受指令次数 类 添加家居设备信息 AddEquipment l 私有属性: 属性名 含义 属性类型 addResult 设备是否连通 Boolean EquipmentItem 家居设备信息目录 EquipmentItem l 公共方法: 方法名 含义说明 addEquipmen

11、t () : void 添加家居设备信息 类 删除家居设备信息 DeleteEquipment l 私有属性: 属性名 含义 属性类型 deleteResult 设备是否连通 Boolean EquipmentItem 家居设备信息目录 EquipmentItem l 公共方法: 方法名 含义说明 deleteEquipment () : void 删除家居设备信息 类 无线收发模块信息 Wireless l 私有属性: 属性名 含义 属性类型 Wnumber 无线收发模块编号 String Wname 无线收发模块名称 String Wport 无线收发模块转接端口 String date

12、创建日期 Date Wcommand 无线收发模块信息转送指令 String l 公共方法: 方法名 含义说明 getWnumber() : void 创建修改无线收发模块编号 setWnumber() : String 获取无线收发模块编号 getWname() : void 创建修改无线收发模块名称 setWname () : String 获取无线收发模块名称 getWport() : void 创建修改无线收发模块转接端口 setWport () : String 获取无线收发模块转接端口 getDate() : void 创建修改创建日期 setDate() : Date 获取创建日

13、期 getWcommand() : void 创建修改无线收发模块信息转送指令 setWcommand() : String 获取无线收发模块信息转送指令 类 无线收发模块信息目录 WirelessItem l 私有属性: 属性名 含义 属性类型 Wnumber 无线收发模块编号 String Wname 无线收发模块名称 String Wport 无线收发模块转接端口 String date 创建日期 Date l 公共方法: 方法名 含义说明 getWnumber() : void 创建修改无线收发模块编号 setWnumber() : String 获取无线收发模块编号 getWname

14、() : void 创建修改无线收发模块名称 setWname () : String 获取无线收发模块名称 getWport() : void 创建修改无线收发模块转接端口 setWport() : String 获取无线收发模块转接端口 getDate() : void 创建修改创建日期 setDate() : Date 获取创建日期 类 添加无线收发模块信息 AddWireless l 私有属性: 属性名 含义 属性类型 addResult 无线收发模块是否连通 Boolean WirelessItem 无线收发模块信息目录 WirelessItem l 公共方法: 方法名 含义说明 a

15、ddWireless() : void 添加无线收发模块信息 类 删除无线收发模块信息 DeleteWireless l 私有属性: 属性名 含义 属性类型 deleteResult 无线收发模块是否连通 Boolean WirelessItem 无线收发模块信息目录 WirelessItem l 公共方法: 方法名 含义说明 deleteWireless() : void 删除无线收发模块信息 类 信息管理 EquipmentAndWirelessManagel 私有属性:属性名含义属性类型EquipmentItem家居设备信息目录EquipmentItemWirelessItem无线收发模

16、块信息目录WirelessIteml 公共方法:方法名含义说明searchEquipment() : Equipment 查找家居设备信息searchWireless() : Wireless 查找无线收发模块信息 类 用户 Person l 私有属性: 属性名 含义 属性类型 name 用户名称 String id 用户 id String sex 用户性别 String age 用户年龄 Int competence 用户权限 String macId 用户终端 mac 地址 String l 公共方法: 方法名 含义说明 setName() : void 创建修改用户名称 getName

17、() : String 获取用户名称 setId() : void 创建修改用户 id getId() : String 获取用户 id setSex() : void 创建修改用户性别 getSex() : String 获取用户性别 setAge() : void 创建修改用户年龄 getAge() : Int 获取用户年龄 setCompetence() : void 创建修改用户权限 getCompetence() : String 获取用户权限 setMacId():void 创建修改用户终端mac 地址 getMacId():String 获取用户终端 mac 地址 3.2 类图识

18、别出了系统中的类后,还要识别出类间的关系,然后就可以建立类图了。 图 3-1 系统类图 4. 系统交互描述系统用例的主要场景的顺序图(协作图)如下所示。4.1 家庭用户的行为 “家庭用户使用家居设备”工作流程: 01 家庭用户请求控制家居设备,系统验证家庭用户 mac 信息,家庭用户控制家居设备成功; 02 家庭用户请求使用家居设备,系统找到相应的指令并返回信息,指令成功, 家居设备完成相应操作; 图 4-1 家庭用户顺序图协作图如下:: 家庭用户1: 请求控制家居设备6: 使用家居设备5: 获取控制请求成功10: 使用成功 : ActionForm3: 验证mac地址4: mac地址验证成功

19、8: 指令转化为程序操作9: 反馈设备完成操作System2: 请求控制家居设备7: 转发相应设备指令图 4-2 家庭用户协作图4.2 管理员的行为 “管理员的权限授予与模块管理”工作流程: 01 管理员请求登录,系统验证登录信息及 Mac 地址,后台管理员登录成功; 02 管理员请求授予家庭用户权限,系统将家庭用户的 Mac 地址的信息添加入数据库,系统授予相关家居设备的使用权限,返回成功; 03 管理员请求对智能家居的某模块进行操作,系统调取相关指令并沟通全系统的模块是否连通,然后设备反馈信息给系统,系统再控制相关设备完成操作,返回结果。 根据工作流程,顺序图如下: : ActionFor

20、mSystem : ActionForm: ActionFormSystem : ActionForm : 管理员1:登录2:登录信息及Mac地址3:验证4:登录成功7:家庭用户的Mac地址及相关信息5:登录成功6:授予家庭用户权限8:信息录入系统数据库9:授予相关设备使用权限10:家庭用户权限授予成功13:操作智能家居某模块11:权限授予成功12:操作智能家居某模块14:调取相关指令16:连通成功15:系统指令沟通模块17:调取最高管理指令18:控制设备完成操作19:操作成功图 4-3 管理员顺序图 协作图如下:: 管理员1: 登录6: 授予家庭用户权限12: 操作智能家居某模块5: 登录成

21、功 : ActionForm11: 权限授予成功19: 操作成功3: 验证4: 登录成功8: 信息录入系统数据库 10: 家庭用户权限授予成功9: 授予相关设备使用权限14: 调取相关指令System17: 调取最高管理指令15: 系统指令沟通模块18: 控制设备完成操作2: 登录信息及Mac地址7: 家庭用户的Mac地址及相关信息13: 操作智能家居某模块16: 连通成功图 4-4 管理员协作图5. 系统状态图在本系统中,有明显状态转换的类:家庭用户信息,用户使用设备,设备连通监测 5.1 家庭用户信息状态图出租求租信息包括以下几种状态:新家庭用户信息,添加成功,mac 地址绑定, 被删除,

22、各状态的转换规则如下: 新的家庭用户信息需要管理员审核通过后才能添加成功,否则被删除; 添加成功后可以授予用户相关权限或被管理员删除; 获取授予权限的用户的 mac 地址,绑定 mac 地址,也可以被管理员取消绑定。家庭用户信息的状态图:授予相关权限新家庭用户信息审核通过添加成功审核不通过获取终端mac地址管理员删除被删除或取消绑定取消绑定和相关权限mac地址绑定图 5-1 中介机构注册状态图5.2 家庭用户使用设备状态图家庭用户使用设备包括以下几种状态:家庭用户请求使用家居设备,系统数据库核对 Mac 地址,验证成功,验证失败,各状态的转换规则如下: 家庭用户打开软件后,连接家庭局域网; 后

23、台系统对其 Mac 地址进行核对,决定其是否拥有权限; 用户连接家庭局域网并开始使用设备核对失败,用户无权使用该设备不通过后台系统对来源Mac地址核对通过核对成功,设备开始根据指令运行 核对不通过则无权使用设备,审核通过则家居设备使用成功。中介机构注册的状态图:图 5-2 中介机构注册状态图5.3 设备连通监测状态图设备连通监测包括以下几种状态:系统最高指令集,设备功能性测试,测试通过, 测试不通过,修复设备各状态的转换规则如下: 管理员打开管理页面后,使用检测功能; 后台系统调用最高指令集,并通过设定好的流程进行设备功能性测试; 测试通过则结束,并反馈成功提示; 测试不通过则需要反馈相关错误信息,并开始修复设备,成功修复后继续测试。 设备连通监测的状态图:修复失败,重新尝试系统最高指令集设备修复系统强制性命令修复成功设备功能性测试根据错误尝试修复设备连通故障设备连通正常测试不通过,反馈错误信息测试通过,反馈成功提示图 5-3 设备连通监测状态图6. 系统活动图6.1 家庭

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