智能农场及安防监控需求说明书.docx

The document was finally revised on 2021智能农场及安防监控需求说明书用户需求说明书模板文档标识：当前版本：当前状态：草稿发布日期：2006-1-27发布修改历史日期版本作者修改内容评审号变更控制号目录1 引言1.1 编写目的项目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。而且需求分析的脉络清晰能够使项目事半功倍。当代码量及任务繁重时，也能够让人知道自己所处的位置而不至于从头再看代码，避免工作人员的重复操作，造成不必要的时间浪费。所以当我们开始进行项目时，必须根据客户的要求，认真分析后构造项目的大体结构。在通过考察和调研后，根据现有的技术进一步将结构与功能细化明了并制作成文本。目的就是为了能够使开发人员能够迅速的建立系统模型并以代码功能实现，高效的开发出能满足客户需求的有价值的商品。也能够帮助决策者从宏观上掌握本次的项目的系统结构，有利于项目的评估。1.2 项目背景随着经济文化水平的显着提高，人们对于生活质量及工作环境的要求也越来越高。与此同时为了更好的管理农场，例如灌溉、温湿度的调节以及农场的安全方面，要将农场进行智能化的管理，不再需要大量的人力来进行管理，这样可以极大的提高对农场管理的效率。传统的农场管理，一般依赖于一个非自动化的、完全由人工实施仓库内部的管理，因此农场管理的效率极其低下。对此，我们利用基于ZIGBEE 无线射频技术的农场智能管理系统，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，从而达到智能控制农场的目的，减轻人的负担，并且提高农场的效益。1.3 术语定义Linux: Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统。目前存在着许多不同的Linux,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，从手机、平板电脑、路由器和视频游戏控制台，到台式计算机、大型机和超级计算机。RFID：射频识别即RFID（Radio Frequency IDentification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。ZIGBEE :Zigbee是基于标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。A9: Cortex-A9 是性能最高的 ARM 处理器，可实现受到广泛支持的 ARMv7 体系结构的丰富功能，它是提高性能和高能效的处理器。M0：Cortex-M0处理器，是市场上现有的最小、能耗最低、最节能的ARM处理器。2 综合描述2.1 产品介绍摄像头可以实时采集农场信息，用户可以通过安卓手机或者平板或者PC上的浏览器访问农场系统并获取室内的温湿度，光照信息，观看大棚的实施情况，并且能够控制农场系统的相关设备比如（系统能够检测室内的光度并开关灯来补偿），其次用户可以通过短信对系统进行控制和获得农场的情况（不包括视频信息），系统的防盗系统触发的时候能够向用户以短信的形式报警。2.2 目标范围本系统将应用与大型农场，要将农场进行智能化的管理，不再需要大量的人力来进行管理，这样可以极大的提高对农场管理的效率以及提高农场生产率。2.3 用户特性本产品的使用者为社会上的各类人群。使用本产品不需要专业知识，需要实现傻瓜化的操作，用户界面操作简单易懂。3 用户需求本产品需要实现以下功能：优先级：高优先级功能必须实现，中优先级功能视实际情况实现。序号功能优先级描述1室内光照自动控制高根据传感器采集到的光照信息自动调整室内光照（通过开关灯和开关窗帘）2温湿度自动控制高根据传感器采集到的温湿度信息调整室内温湿度（通过空调、加湿器等）4视频监控高使用摄像头监控室内和大门的情况5手机端查看、控制农场情况及视频监控高通过手机实时查看农场环境情况和监控视频，并可控制农场6网页端查看、控制农场情况及视频监控高通过网页实时查看农场环境情况和监控视频，并可控制农场7主机QT查看、控制家农场情况及视频监控高通过主机QT实时查看农场环境情况和视频，并可控制农场，及进行用户管理8入侵检测及警报高家里没人的时候检测小偷入侵情况及报警9温度异常（火灾）报警高当传感器检测到温度异常时进行火灾报警10家庭紧急情况短信通知高当有紧急情况发生时（火灾、小偷），发送短信给家庭成员12用户权限分级高对农场管理成员的控制权限进行分级13监控视频的保存中将每天的监控视频保存下来14传感器设备电量检测中当传感器终端点亮较低时，启用低电量模式，并通知客户及时给该节点充电或更换电池。3.1 总体需求本设计主要是应运与大型的农场或养殖场的，是主要对整个的大型农场进行实时监控操做，对温度，湿度，光照等一系列因素的控制4 功能需求功能类别标识符子功能名称描述UART接口模块ZigBee对内:通过与USB连接，来实现和开发板的通信对外：通过ZigBee来实现与其他模块的通信及信息采集功能：实现实时的采集农场内部的温湿度和光敏度，并将开发板的命令信息发送给其他模块，WEB服务器用户的注册和登录通过浏览器注册用户并将其用户信息保存在数据库中，从而防止其他人登录,实现其安全性按键控制通过浏览器来登录用户，并可以操作按键，实现对农场中的温湿度，光敏度，ACC和电压进行操作显示模块实时显示出农场的视频画面，并能显示出农场的温湿度、光敏度安卓客户端用户登录通过验证用户的登录名和密码是否和数据库中的数据一致来决定用户是否能登录实时信息传输通过点击按键来显示农场实时的信息，和农场的监控画面设备控制用户可以根据农场的信息来决定是否打开农场中的相关设备开关摄像头模块打开摄像头打开摄像头视频录制让摄像头开始录制视频压缩数据将录制的视频转为JPEG模式发送数据把录制的视频发送关闭摄像头关闭摄像头QT显示功能将接受到的温湿度，光敏度和电压及ACC信息实时显示出来按键功能通过按键来实现设备的控制及用户信息设置数据库基本功能实现数据库的增删改查功能主程序控制功能向其它进程发出控制命令，并接受其它进程的通信请求。5 非功能需求5.1 用户界面需求安卓端界面需要显示相应的动画显示也就是图片采集，然后下方需有控制接收和停止的按钮，QT端也需要相应的显示界面附带接收和停止的按钮。5.2 性能需求产品设计完成后需要达到视频采集和环境检测的同步，使服务器能够及时检测到信息，并在客户端上显示，需要在QT或者安卓端的程序运行比较流畅，便于控制信息的检测与收发，另外要保证设计完成后整体占用的容量尽可能的小，减少不需要的资源浪费，而且设计中要注意QT端和安卓端从服务器接受信息的情况，需保持网络畅通，而且确保信息传输可靠，在图片采集中，要调好摄像头灵敏度，保证采集画面显示正常，在信息检测中，确保先确保zigbee正常工作，再进行数据收发。5.3 产品质量需求描述产品预期达到的质量要求，包括多个质量特性，以下的质量属性仅为参考，各项目可以根据需要补充或删除某些质量特性。主要质量属性详细需求正确性能够保证数据接收和检测没有错误，控制功能和各模块功能都能实现可靠性系统运行时没有数据遗漏或者中途出现错误的情况健壮性能够长时间运行程序，或者程序在运行过程中无故障发生性能、效率要保证数据发送和接收的速度比较快，各个模块的运作很流畅易用性应用比较合理，设计比较合理，能够在实际中应用清晰性代码书写清晰，各模块要实现的功能易于凸显安全性检查一个电脑与硬件连接，确保每个模块都是按要求连接的可扩展性兼容性能够在不同的环境下运行可移植性确保源程序在其他台机上编译后也能正常运行6需求优先级序号功能优先级描述1摄像头监控高使用摄像头采集视频信息2传感器感应高系统接收传感器捕获的信息3射频卡感应系统能够检测到射频卡信号，并开关门4QT显示传感器信息及监控视频高QT能够显示温度，湿度，光照度信息QT显示监控视频信息5QT控制高QT通过控件控制室内的灯，空调，灌溉装置，门等6GSM控制高手机通过短信控制各种农场设备手机可以接收农场发来的信息7系统判断高系统收到短信后进行号码判断，辨别是否为农场主人所发。8Android登录高Android登录需要访问密码9Android显示传感器信息及监控视频高Android显示监控视频信息Android屏幕能够显示温度，湿度，光照度信息。10Android控制高Android访问和控制各种农场设备11检测传感器感应到信息异常时报警高当传感器检测到温度，湿度，光照度信息异常时进行报警12WEB显示传感器信息以及监控视频中WEB服务器查询传感器感应到的信息系统提供WEB服务器功能,只要通过密码验证,可以对外提供视频信息。13WEB控制中WEB能够接受浏览器的控制信号进而控制各种设备14备忘录低系统能够实现备忘，到达一定时间向手机和连接的WIFI安卓系统发送提醒消息15保存监控视频低将监控视频保存下来