safehome--需求分析(定稿)

实 验 报 告

（ 2012/ 2013学年 第 二 学期）?

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课程名称 软件工程 实验名称 safehome系统需求规格说明书

2013 实验时间 年 5 月 12 日

指导单位 南京邮电大学计算机学院 指导教师 刘志鹏

学生姓名 实验小组成

员

学院(系) 通达学院

班级学号

专 业 计算机通信

SafeHome—需求规格说明书

引言

1.1 编写目的

编写本文档的目的是根据系统分析工程师和客户沟通的结果，对用户需求进行了全面细致的分析，深入描述《safehome系统系统》软件的功能和性能与界面，确定该软件设计的限制和定义软件的其他有效性需求。该需求规格说明书对SafeHome管理系统软件进行了全面细致的用户需求分析，明确所要开发的软件应具有的功能，概要设计说明书和完成后续设计与开发工作将在此基础上进一步提出，作为软件开发及其测试的有效参考资料。

该需求规格说明书是南京邮电大学通达学院100029班陈坤、王轲、黄勤旺小组人员编写，严禁外传。

1.2 项目背景

在计算机技术日益普及的今天，传统的家庭生活模式已经融入了计算机，网络，通信等方面的技术，尤其当今国家对物联网的大力支持、引导，发展新型、智能、安全的家庭模式变得尤为重要。为开辟，占领市场做准备，实现商业价值

每户只要安装数个报警器，一个控制面板(供用户编程设置)，以及多个摄像头即可。整个系统的配置和控制则由小区的监控服务中心统一管理。该系统使用合适的传感器来检测每种“不希望的情况”，并且当情况被检测到时，软件将自动拨出监控服务的电话号码。操作简单，便于管理，从而更好地保护小区的安全。

1.3 定义

软件名称：住宅小区家庭安全系统（SAFEHOME），以下简称“系统” 用户： 使用《住宅小区家庭安全系统》的小区用户 软件测试：为了发现错误而执行的过程。 黑盒测试：一种软件测试的方法，已知系统的功能设计规格而进行测试以证明每个实现了的功能是否符合要求

白盒测试：一种软件测试的方法，测试人员利用内部的逻辑结构以及有关信息，设计或选择测试用例，对程序的所有逻辑路径进行测试，通过在不同点检查程序的状态，确定实际的状态是否与预期的状态一致

测试用例：为了发现软件错误所采用的例子

1.4 开发环境

? 一台或多台pc电脑，各种壁挂和/或手持控制面板、各种传感器和用具/设备控制器。 ? 通过无线协议（802.11b）通信，将在新房屋或者房屋内使用。 ? 除了新的无线盒之外，所有硬件都不需要单独定制。

1.5 参考资料

《软件工程》Roger S.Pressman著 郑人杰 马素霞 白晓颖译， 机械工业出版社 《软件工程初级教程》 陶华亭主编，清华大学出版社

《软件工程:theory and practice》 (美) Shari Lawrence Pfleeger, (加) Joanne M. Atlee著， 人民邮电出版社

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SafeHome—需求规格说明书

2任务概述

2.1 目标

1) 针对未授权进入（非法闯入），设置标准的门、窗、运动体传感器监测。 2) 烟、火、一氧化碳浓度监测。

3) 房屋地基水位（如洪水或水管爆裂）监测。 4) 屋外行人运动监测。

通过Internet改变安全设置：

用户和系统交互：系统使房主能够安装安全系统，并对系统进行“编程”和配置，设置所有和安全系统连接的传感器以及通过包含在SAFEHOME控制面板中的键盘和功能键与系统交互。

监控服务和系统的交互：监控服务能够通过安全系统对传感器进行监控。当某传感器时间被识别时，软件激活附于系统上的可发生的警报，并将传感器的位置信息及时间性质反馈给监控服务。

2.2 数据描运行环境

Intel486以上系列、AMD K6 以上系列等PC台式机和便携式电脑； 运行时占用内存：≤1MB； 所需硬盘空间：≤5MB；

软件平台：中文Windows95/98/NT 4.0或更高版本；

2.3 需求概述

用户和系统交互：系统使房主能够安装安全系统，并对系统进行“编程”和配置，设置所有和安全系统连接的传感器以及通过包含在SAFEHOME控制面板中的键盘和功能键与系统交互。

监控服务和系统的交互：监控服务能够通过安全系统对传感器进行监控。当某传感器时间被识别时，软件激活附于系统上的可发生的警报，并将传感器的位置信息及时间性质反馈给监控服务。

3.数据描述

3.1静态数据

SafeHome安全功能的静态数据包括： 家庭成员（family）：账号(username)；

口令(password)； IC卡口令；

门、窗、运动体（entrance）：功能有效性（validity）；--是否受到外部攻击。 运行状态（status）；--是否开闭。 烟、火、一氧化碳（danger-gas）：浓度（density）； 温度（temperature）； 扩散度（diffusance）；--是否超过范围

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房屋地基水位（water-line）：室外水位（outdoor-line）； 室内水位（inner-line）； 屋外行人运动（pedestrain）：运动范围（space）；--是否进入监视 进入时间（enter-time）； 离开时间（leave-time）； Internet登录设置： 账号(username)；

口令(password)；

身份认证电子证书（ele-certificate）；--类似银行的u盾

3.2 动态数据

输入数据：鼠标对按钮的点击；

IC卡的扫描认证（用于实体认真） 登录方式，登录口令； 门窗运动体的有效性，运行状态； 烟、火，一氧化碳浓度，温度，扩散度； 室外及室内水位； 屋外行人的运动范围，进入时间，离开时间； Internet用户口令和密码，以及数字认证（网络认证） 输出数据：登录反馈，及提示信息； 报告门窗运动体的非法状态；（就是有人非法进入）；110报警 烟火报警，一氧化碳报警，119报警，120医务报警； 水位报警，通知物业维修，以及119报警（洪水应急）； 屋外行人运动区域，运动超时通知；严重给予110报警；

Internet登录界面，登录提示，以及设置、改变安全设置的接口，重要设置

需要进行短信确认。

3.3数据流图和数据字典

用户登录流程图：

门窗运动体监控：

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开始开始监视输入口令和密码否门窗状态是否正常是否正确是通知屋主IC卡识别输入三次错误数据进入SafeHome功能系统设定口令或者意外结束监视关闭

烟火监测流程图：

开始

行人运动监测：

开始监视测量仪监视：烟的浓度，明火的范0围，一氧化碳的浓度，评估扩散度是否有人进入监视器紧急通知相关部门紧急是否超出安全范围对进入位置，进入时间做记录通知屋主及物业是否在关键地点超过设定时间是通知屋主及物业解除危险否结束解除

3.4数据流名词描述

Family表：账号(username)；每个可进入Home的成员拥有的唯一的账号

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口令(password)；用户登录系统的密码。

成员状态（status）：1为有效，0为过期。

IC卡口令（Icid）；手持卡刷卡信息。采用双重验证，保证安全。

电子证书号：用于Internet登录的标识号，唯一。 联系方式：手持电话的链接方式，用于通知。 Email：用于通知成员Home内各系统的运行状态。

门、窗、运动体（entrance）: 功能有效性（validity）1表示有效,,0表示；

运行状态（status）；1表示关闭,0表示开启； 这些设备用于反映有没有非法入侵,并提示或者告警;

烟、火、一氧化碳：浓度 超过极限值自动开启门窗并告警；

温度 超过极限值并且扩散范围超过极限告警；

扩散范围 记录烟火、一氧化碳的扩散范围，一旦超出极限给予告

警； 水位：超过一定范围和体积给予告警；

行人运动： 行人出现在监视区域代号region-number，把Home周围进行划分区域，并

监视记录。

进入时间：start-time,记录进入的时间； 结束时间：end-time，记录出去的时间；

是否超时：is-overtime，记录进入敏感区域后是否超时，作伪告警依据。

4.操作流程：

4.1.1系统登录：

1. 2. 3.

进入系统登录页面； 输入口令和密码； IF 口令有效 Then IF 密码有效 Then 提示成功登录系统； Else 提示密码无效，并做记数Then IF 记数小于3 Then 返回步骤2； Else 发出告警通知；锁定系统； Else 提示口令无效，并做记数 从新输入，返回2；

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4. IF 想修改重要设置 Then

扫描IC卡,确认权限; IF 权限通过 Then

进入修改模块;

Else 重新接受扫描;

Else 进入系统其它模块;

4.1.2门窗运动体监视：

1. 2.

系统正常运行

IF 门窗运动体有效性发生变化 Then

发出告警，并报警； IF 门窗的状态发生变化 Then

IF 当前系统是否有合法用户进行改变设置 Then

记录门窗变化状态，为合法用户退出前做提示；

Else 发出告警给屋主以及物业； Else 继续监视；

4.1.3烟火，一氧化碳监视：

1. 2.

系统运行；

IF 烟、一氧化碳浓度超标 Then

IF 扩散范围超标 Then 发出告警，并通知； Else 继续测试浓度以及扩散范围； Else 继续监测； 3.

IF 火温度超标 Then

IF 扩散范围超标 Then 发出告警，通知；

Else 发出通知，确认是否正常火焰； IF 正常明火，Then 继续监测； Else 开始灭火；

Else 开始灭火，并通知物业及报警；

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4.1.4地基水位监测：

1. 2.

系统运行；

IF 屋外水位大于临界值 Then

发出告警，并报警； Else 继续监测；

IF 屋内水位大于临界值 Then 发出确认通知是否人为操作； IF family 人为操作 Then 继续监视；

Else 发出通知告警； Else 继续监测；

4.1.5屋外行人运动监测：

1. 2.

系统运行；

IF 屋外有人进入监视范围 Then

IF 范围是敏感范围 Then 记录进入时间；

IF 当前时间-进入时间超过极限范围内未离开 Then 发出告警驱散，发出通知；

Else 记录结束时间；

Else 继续监测并记录行为； Else 继续监测不做记录；

4.1.6 Internet 登录：

1. 2. 3.

进入Internet系统登录页面； 输入口令和密码； IF 口令有效 Then IF 密码有效 Then 提示成功登录系统； Else 提示密码无效，并做记数Then IF 记数小于3 Then 返回步骤2；

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Else 发出告警通知；锁定系统； Else 提示口令无效，并做记数 从新输入，返回2；

4.

IF 想修改重要设置 Then

确认电子证书信息，确认权限; IF 权限通过 Then 进入修改模块; Else 重新接受扫描; Else 进入系统其它模块；

4.2 SAFEHOME系统结构是三部分组成：

4.2.1家庭终端部分

家庭终端是由网络摄像机和MODEM组成，可以使用户能够在发生警情后，通过登陆WEB服务器，看见家里情况，以判断警情是否属实，从另外一个角度，如果家里有小孩或者老人，也可以通过网络来了解家里情况，以便能在家里出现警情的情况下，及时录像取证，并及时处理警情。如果出现警情时，管理员也可通过视频来判断警情是否属实，来确定出警情况。同时可预先设置报警上传视频录像，方便警方调查取证。

4.2.2传输部分

网络摄像机的视频传输主要是通过INTERNET来传输，可以利用电信现有的数据通道将所有信息来传输，保证信息的畅通无阻。

4.2.3 WEB服务器部分

是和SAFEHOME里共用的服务器，在用户输入自己的用户名和密码后，才有权限查看视频，这样保证了个人的隐私不受侵犯。在报警发生后，用户可以从视频上直观的看到家里的情况，从而进一步保证了安全级别的提高，充分的保证了家庭财产的安全。中心统计出当天的回户籍地生育申请通过的数据，审核是否通过。

5.住宅管理

5.1.1数据描述静态数据

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SafeHome住宅通信方面的静态数据包括：

灯光： 功能有效性；--是否出现故障

用具： 功能有效性；--是否完好，没有破损 HVAC：功能有效性：--是否出现故障 运行状态：--是否正常工作 视频/音频设备： 打开时间； 关闭时间；

度假时自动应答：设备是否出现故障； 打开时间； 关闭时间； 报纸、信件：停止发送时间； 正常发送时间；

5.1.2动态数据

控制面板：观察控制面板，输入登录密码；

选择需要查看的区域，对于区域内的物件进行管理； 灯光的工作，用具的故障；

HVAC的温度、湿度、空气清净度以及空气循环；

显示信息： 登录反馈信息； 住宅平面图展示； 对于选择的区域，显示信息；

灯光打开，选择0，关闭选择1；出现故障，打电话给相关维修 人员；

用具完好，离开，选择性；出现破损，打电话给相关人员；

HVAC对于区域内的温度，湿度，空气清净度以及空气循环的状态进行显示，如果出现异常，及时通知，并做相关处理。

视频、音频：离开时进行关闭，可实行统一的开与关；

度假时，对于灯光、用具以及视频、音频进行统一管理，离开时选择1键；而对于HVAC，则进行相关信息提醒，出现异常，发送信息，并提示是否需要进行处理；

自动应答，输入固定的话语，在度假期间，如有来访，进行提示，并告之回访时间；

进行度假时，通过控制提示报纸与信件停止发送时间，并说明正常发送时间；

5.1.3数据流图和数据字典

进入控制面板：

灯光控制：

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视频/音频控制：

HVAC控制：

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5.1.4 操作流程：

1） 灯光控制：

进入选择区域； IF 灯光是亮的 THEN 根据需求执行操作；返回1； IF 灯光是暗的 THEN

根据需求执行操作；返回0； 2）用具控制： 进入需要查看的区域； IF 用具完好 THEN 提示相关信息；返回0； ELSE 拨打相关电话；返回1； 3）视频/音频控制： 进入需要查看的区域； IF 视频/音频打开 THEN 根据需求执行操作；返回0； ELSE 根据需要执行操作；返回1； 4）HVAC控制：

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查看温度、湿度、空气清净度以及空气循环； IF 出现异常 THEN 执行相关操作；返回1； ELSE 进行相关信息处理；返回0； 5）度假模式： 进行度假时，查看住宅平面图，对住宅的管理进行一次系统的检查 IF 灯光、用具、HVAC、视频/音频符合要求 THEN 选择1键； ELSE 对出现问题的部分进行相关处理，并反馈相关信息； IF 自动应答出现故障 THEN 提示重新输入话语，并进行相关信息反馈； ELSE 返回0； IF 报纸、信件如期信达 THEN 提示信息，并及时通知停止发送时间与正常发送时间； ELSE 返回0；

6.通信管理功能

6.1需求概述

1) 自动应答机功能

——呼叫方列表（以ID方式） ——留言机时间

——通过声音识别系统得到留言文本

2) 电子邮件功能（所有标准的电子邮件功能） ——标准电子邮件显示 ——电话访问邮件语音阅读 3) 个人电话本 4) PDA连接

6.2数据描述

6.2.1静态数据

SafeHome通信功能的静态数据包括：

呼叫号码； 留言时间； 文本显示；

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收件人和发件人邮箱

6.2.2动态数据

SafeHome通信功能的动态数据包括： 拨出号码：通过按数字键拨出； 等待对方应答 若无人接听，只是听到留言提示； 根据提示，按键留言

写邮件： 编辑电子邮件内容，确定收件人邮箱， 发送，等待回件。

被呼叫用户：按下收听留言键，听到对方留言语音， 回复电话。

收邮件： 进入邮箱收件箱，查看邮件。 回复邮件。

6.2.3数据流图和数据字典

自动应答机工作流程图：

数据流名词描述

1）自动应答机：语音信息系统是连接电话的计算机系统，它将语音转换成数字数据。语音信息系统相似于传统的电话应答机和e-mail系统。然而，它能接受大量打入的电话，

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并能转发这些电话到适当的语音信箱，它也能传递同一信息给多个人员。除此之外，语音信息系统能自动录制打入的语音信息，如有需要，能转移电话呼叫到家里或宾馆。当用户检查录制的信息时，可以任意调节速度，并能口述应答到电话上，然后通过系统发出。

2）电子邮件：----POP：Post Office Protocol，邮政协议，是现行的E-mail标准传输协议。POP协议有 两个版本,即POP2和POP3，二者功能类似，但是使用不同的协议端口，彼此不兼容。POP3既 能和SMTP共同使用，也能单独使用。

3）个人电话本：用于存储联系人的电话号码，姓名，住址等基本信息，方便快速拨号，来电显示对方姓名。 4)PDA连接

掌上电脑即PDA(Personal Digital Assistant)，就是个人数字助理的意思。顾名思义就是辅助个人工作的数字工具，主要提供记事、通讯录、名片交换及行程安排等功能。PPC对于刚刚使用的人来说比较轻松，操作方法和我们常用的windows操作系统相似，国内称玩PPC的人为“蜥蜴”。Palm的操作对于新手来说可能有些生涩，但是长期用起来就会爱不释手，所以现在国内也迅速的涌现出以大批“胖友”（玩palm的人）。

7. 运行需求

7.1 用户界面

按Windows应用软件用户界面的规范来设计，使用以对话框为主的用户界面，便于用户使用。

7.2 硬件接口

支持各种x86系列PC机。

7.3 出错处理对策

对一般错误，给用户提示信息，让用户重新输入或退出。 对于严重错误，启动备份文件恢复，建议使用帮助文件。

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