浅谈家庭自动化系统(4)

　　(2)、数据库处理事务失败自动回滚技术，保证数据库表的数据一致性和完整性。

　　(3)、重要数据的校验检查。

　　(4)、各个子系统的操作监控，异常情况报告;并提供报表等跟踪记录。

　　(5)、提供友好的用户界面和帮助信息及配合严格的检查，减少用户出错机会。

　　五、具体设计

　　(一)、软件结构

　　图9、系统用例图

　　(二)、程序描述

　　面向对象程序设计的基本思想

　　(1)、面向对象的由来和发展

　　对象代表着待处理新问题中的一个实体，在处理新问题过程中，一个对象可以以某种形式和其他对象通信。从概念上讲，一个对象是既包含数据又包含处理这些数据操作的一个程序单元。类用来描述特性相同或相近的一组对象的结构和行为。该语言还支持类的继续，可将多个类组成为层次结构，进而答应共享结构和行为。

　　后来出现的Smalltalk语言是第一个比较成功的面向对象语言，对后来面向对象语言的发展产生过重大影响。该语言丰富了Simula中类和对象的概念，信息也更加隐蔽，程序设计就是向对象发送信息。20世纪80年代以后，面向对象的程序设计语言广泛应用于程序设计，并且有许多新的突破。非凡是随着操作系统和软件项目日益庞大，人们日益需要一种更高效的开发方式，这更加推动了面向对象语言的发展。

　　(2)、 面向对象的要素

　　面向对象的系统包含了3个要素摘要：对象、类和继续，这3个要素反映了面向对象的传统观念。面向对象的语言应该支持这3个要素。首先，应该包括对象的概念。对象是状态和操作的封装体，状态是存储操作结果的。满足这一点的语言被认为是基于对象的语言。其次，应该支持类的概念和特征，类是以接口和实现来定义对象行为的样板，对象是由类来创建的。支持对象和类的语言被认为是基于类的语言。最后，应该支持继续，已存在的类具有建立子类的能力，进而建立类的层次。支持上述3个方面的语言称为面向对象的语言。

　　(三)、功能

　　本系统由灯光控制、保安控制、环境控制、家电控制、用户登录及管理等各模块组成。

　　灯光控制摘要：实现对室内外所有灯光的时间周期性控制和用户的直接控制;保安控制摘要：实现对室内外所有视频监控设备的周期性工作控制及异常处理，和防盗防火设备的控制及异常处理;环境控制摘要：实现对家庭环境设备(包括花园、阳台、室内温湿度报告)的时间周期性控制以及各设备的异常处理;家电控制摘要：实现对家庭中各个聪明家用电器的人性化控制及各设备的异常处理;用户登录及管理模块摘要：实现用户对各个模块中所用设备的时间周期性定义以及对各个设备的直接管理和控制。

　　本系统将采用面向对象程序设计的基本思想编写各个模块的程序，实现其应用的各项功能。

　　(四)、程序逻辑

　　图10、用户登录模块程序流程图

　　图11、灯光控制模块程序流程图

　　图12、家电控制模块程序流程图

　　(五)、接口

　　本系统采用基于C/S模式的系统主机和系统终端的结构，接口设备不仅要完成系统主机和各个终端之间的标准化物理连接之外，还要完成数据在系统主机和各个终端之间的传送。故接口采用集成式、标准化的设备来完成，实现其功能。

　　(六)、测试要点

　　本系统的最终实现是将各个信号功能于各个实体，即各个家电设备包括照明灯、空调、洒水喷头、门窗监听器、摄像头等具体设备。所以系统测试时，可模拟具体设备的状态信号，将这些模拟的状态信号功能于本系统中，达到测试的目的。

　　六、软件测试

　　(一)、测试计划

　　1、测试方案

　　本系统的最终实现是将各个信号功能于各个实体，即各个家电设备包括照明灯、空调、洒水喷头、门窗监听器、摄像头等具体设备。所以系统测试时，可模拟具体设备的状态信号，将这些模拟的状态信号功能于本系统中，达到测试的目的。

　　2、测试项目

　　主要对各个控制子系统进行模拟测试，包括灯光控制子系统、家电控制子系统、环境控制子系统和保安控制子系统。

　　(二)、测试用例

　　1、输入

　　输入各种模拟设备所能出项的所有信号量值，查看系统反馈。

　　2、输出

　　首先列出对应的输入所预期的系统输出值，再从系统中获取的实际值做比较，分析误差。

　　3、答应偏差

　　给出实测结果和预期结果之间答应偏差的范围。

　　(三)、评价

　　最终经测试得出本系统良好。

　　七、总结和展望

　　(一)、总结

　　针对目前国内的目前状况，房屋的商品化，人民的生活水平日益提高，信息化产业深入到各行各业，智能家具的要求越来越高，人民希望生活在一个以住宅为平台、服务、管理为一体的高效、舒适、平安、便利、环保的居住环境。本系统就是利用先进的计算机技术将和家居生活有关的各种设备、家电有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、平安、有效。通过该系统可以模拟对空调等家用设备的控制。

　　本课题创建一个系统控制的家庭自动化系统HAS。是家庭自动化系统的一个原型。该系统能控制、监控和协调家电(如空调、洒水装置)，同时该系统能适应变化的。通过识别出HAS中的变化来转变，而且所识别出的变化应该在系统中被实现。本中系统用自动适应变化和手工适应变化两种方式来实现。对于发生了故障的家电，系统通过适当的信息来通知进行故障处理。

　　(二)、展望

　　该系统还存在一系列需要优化和改善的地方，如该系统能实现的家电控制目前仅仅添加了三种家电，而且家庭自动化系统不仅仅要实现对家电和设备的管理，还应该能够和其他系统进行连接。如小区的报警系统等。以及火警的监控等。系统对硬件方面涉及较少，如家居系统的布线等。

　　希望本系统的进一步开发能使国内企业在生产过程中，缩短研制周期，加快产品上市时间，减小前期投资风险，从而在激烈的市场竞争中取得优势地位。同时希望本系统的开发能起到一个抛砖引玉的功能，在不久的将来，市场上能看到国内厂商生产的优秀的自动化产品。

　　参考文献

　　[1 李云洪.《家庭自动化系统的探究和实现》[A.同济大学工程硕士学位论文,2006