智能家居產(chǎn)品需求文檔杭州水滴工作室PAGEPAGE1水滴溪流匯聚江海水滴工作室智能家居產(chǎn)品需求規(guī)格說明書文件狀態(tài)：【√】草稿【】正式發(fā)布【】正在修改文件標(biāo)識(shí)：杭州水滴工作室-智能家居-產(chǎn)品需求規(guī)格說明書當(dāng)前版本：1.0作者：完成日期：作者：杭州水滴工作室創(chuàng)建日期：2011-6-1最后修改日期：2011-6-10修改記錄版本說明作者時(shí)間1.0初稿廖寶忠2010-6-11.本次修改的原因、大致描述2.修改的章節(jié)目錄1文檔介紹 31.1目的 31.2范圍 31.3讀者對象 31.4參考文檔 31.5術(shù)語與縮寫解釋 42 產(chǎn)品介紹 43 產(chǎn)品面向的用戶群體 54 產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則 55 產(chǎn)品中的角色 56產(chǎn)品的功能性需求 56.1基本功能 56.2增值功能 67產(chǎn)品的非功能性需求 67.1用戶界面需求 77.2軟硬件環(huán)境需求 88產(chǎn)品詳細(xì)技術(shù)需求 98.1系統(tǒng)概述 108.2嵌入式web服務(wù)器的實(shí)現(xiàn) 118.3CGI技術(shù)的實(shí)現(xiàn) 118.4驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì) 128.5視頻監(jiān)控 129進(jìn)度安排 121文檔介紹1.1目的 編寫本文檔的目的是明確UNIT公司對智能家居的功能要求，在UNIT客戶和水滴的研發(fā)部門達(dá)成對智能家居功能要求的共同理解，作為項(xiàng)目開發(fā)的目標(biāo)，為軟件概要設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，并作為軟件測試的依據(jù)。1.2范圍本系統(tǒng)包括兩部分：第一部分：攝像頭和開發(fā)板部分。包括嵌入式BOA服務(wù)器，LED控制，溫度和視頻信號(hào)的采集、壓縮、打包發(fā)送、傳送功能。第二部分：客戶端部分。負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程通過IE遠(yuǎn)程控制家居，包括燈具亮滅調(diào)節(jié)，溫度調(diào)節(jié)，視頻的顯示。1.3讀者對象本文檔的讀者是UNIT公司及水滴工作室項(xiàng)目開發(fā)、測試人員。1.4參考文檔（1）基于S3C2440的Web遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)（論文）2/kns50/Navigator.aspx?ID=CJFD（2）基于ARM_Linux與DS18B20的溫度監(jiān)測系統(tǒng)2/kns50/Navigator.aspx?ID=CJFD（3）面向遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的嵌入式web服務(wù)器研究與實(shí)現(xiàn)2/kns50/Navigator.aspx?ID=CJFD/p-15072160.html(4)嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)完全手冊--韋東山（5）軟件開發(fā)需求文檔/down/2128138/zskobe（6）產(chǎn)品需求規(guī)格說明書/p-44604072.html1.5術(shù)語與縮寫解釋縮寫、術(shù)語解釋BOABOA是一款典型的嵌入式Web服務(wù)器CGICommonGatewayInterface通用網(wǎng)關(guān)接口。RTP實(shí)時(shí)傳送協(xié)議（Real-timeTransportProtocol）DS18B20一款溫度傳感器芯片QTQT是一個(gè)跨平臺(tái)的C++圖形用戶界面應(yīng)用程序框架DM9000AE基于S3C2440開發(fā)板的10/100M快速以太網(wǎng)控制芯片服務(wù)器本項(xiàng)目采用基于S3c2440開發(fā)板作為服務(wù)器，用于存放各種數(shù)據(jù)客戶端PC機(jī)通過和服務(wù)器相連，可以訪問現(xiàn)場設(shè)備B/S結(jié)構(gòu)Browser/Server或?yàn)g覽器/服務(wù)器模式產(chǎn)品介紹 隨著后PC時(shí)代的到來,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)日益深入到人們生產(chǎn)和生活的各個(gè)方面,尤其是在現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集方面以其智能化程度高、控制方便和高可靠性的特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用;現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)通過有線或無線的網(wǎng)絡(luò)傳送到PC進(jìn)行后期處理,而數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂苿t通過WEB頁面遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn);用戶可以通過IE瀏覽器遠(yuǎn)程登錄設(shè)備、查詢嵌入式系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)、設(shè)置系統(tǒng)中的參數(shù)。 本產(chǎn)品是在Linux的環(huán)境下，以ARM9為核心的智能家居系統(tǒng)，目的是實(shí)時(shí)的采集家庭的溫度信息，室內(nèi)的溫度出現(xiàn)異常時(shí)，能通過操控主機(jī)發(fā)送相應(yīng)處理指令進(jìn)行調(diào)校。也可根據(jù)主機(jī)指令采集現(xiàn)場視頻信息，并展示在主機(jī)上，以供操作人員判斷處理，并且能根據(jù)需要控制家庭的照明。產(chǎn)品設(shè)計(jì)原則本產(chǎn)品所有的核心代碼都是在Linux系統(tǒng)下完成的。實(shí)時(shí)性高：使用100M網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。穩(wěn)定性高：系統(tǒng)各個(gè)部分能夠獨(dú)立穩(wěn)定的運(yùn)行，能通過長時(shí)間的測試而不用重啟。無需安裝客戶端軟件：客戶端通過瀏覽器登錄。操作簡單：通過客戶端的瀏覽器聯(lián)網(wǎng)即可進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測控制。易于維護(hù)：只需重新下載內(nèi)核即可恢復(fù)使用。先進(jìn)性：采用最新的BOA嵌入式服務(wù)器，在同等硬件條件下速度更快產(chǎn)品中的角色角色名稱職責(zé)描述普通用戶只可以查看設(shè)備狀態(tài)，和視頻信息超級(jí)用戶可以查看實(shí)時(shí)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和做出控制，以及視頻信息，6產(chǎn)品的功能性需求 6.1基本功能模擬電燈的控制通過遠(yuǎn)程瀏覽器，成功登錄后，就可以看到模擬的畫面。并且可以控制LED的亮滅。溫度實(shí)時(shí)采集與控制用戶通過模擬畫面，監(jiān)測溫度。同時(shí)可以設(shè)定溫度，溫度采集3s一次，控制精度2~3攝氏度視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)能根據(jù)用戶需要實(shí)時(shí)傳回視頻信息。權(quán)限管理用戶通過登錄按鈕進(jìn)入系統(tǒng)，不同的用戶權(quán)限不同，超級(jí)用戶具有所有操作權(quán)限，普通用戶只能查看設(shè)備狀態(tài)和視頻，不能改變權(quán)限。 6.2增值功能多畫面顯示在一個(gè)顯示畫面中可以同時(shí)觀察多路攝像機(jī)的畫面。輪回顯示多路畫面間進(jìn)行切換。視頻源設(shè)置選擇哪路畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以通過視頻源設(shè)置按鈕進(jìn)行設(shè)置。監(jiān)聽在監(jiān)控的同時(shí)，可以聽到現(xiàn)場的聲音。音量調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)監(jiān)聽過程中的音量。顯示系統(tǒng)配置系統(tǒng)物理內(nèi)存、可用物理內(nèi)存，本機(jī)的存儲(chǔ)容量和余量。日志文件顯示登錄用戶、日期、時(shí)間和事件等事件信息。7產(chǎn)品的非功能性需求說明：以下所有圖片僅供參考。7.1用戶界面需求（1）登錄系統(tǒng) 用戶通過遠(yuǎn)程pc的瀏覽器登錄，與遠(yuǎn)程嵌入式服務(wù)器進(jìn)行連接界面說明：界面元素功能用戶輸入用戶名密碼輸入用戶密碼（2）系統(tǒng)主界面顯示 用戶只有登錄系統(tǒng)成功后，才能進(jìn)行操作，通過顯示的信息進(jìn)行操作和設(shè)置，也可以監(jiān)控現(xiàn)場情況界面說明界面元素功能電等控制通過按鈕控制遠(yuǎn)程LED溫度控制通過梯形圖顯示溫度，通過按鈕設(shè)置視頻監(jiān)控按下視頻監(jiān)控按鈕，跳到監(jiān)控畫面（3）視頻顯示系統(tǒng)支持1~4路視頻攝像在一個(gè)物理顯示區(qū)中同步實(shí)時(shí)地顯示，其原理是將主界面中的一個(gè)物理視頻顯示區(qū)分割為多個(gè)邏輯畫面，其中一個(gè)畫面可顯示一路視頻源的影像。視頻顯示顯示格式（增值功能）1、4路畫面進(jìn)行顯示顯示格式選擇（增值功能）1、4路畫面的選擇全屏顯示全屏顯示（4）狀態(tài)顯示 編號(hào)1`4的狀態(tài)燈分別代表相應(yīng)編號(hào)的視頻輸入的狀態(tài)。同時(shí)右上角可以顯示當(dāng)前時(shí)間。（5）監(jiān)聽（增值功能） 只對一路視頻源有效，選擇一路，就可以進(jìn)行監(jiān)聽。7.2軟硬件環(huán)境需求序號(hào)設(shè)備名稱技術(shù)參數(shù)及功能要求備注1攝像機(jī)◆支持WindowsXPSP2/Vista等系統(tǒng)◆無驅(qū)方案、即插即用◆USB2.0接口，有效提高圖像速度(兼容1.1)◆升級(jí)最新的“人臉識(shí)別與追蹤”技術(shù)◆支持手動(dòng)調(diào)焦及十倍數(shù)碼變焦功能2服務(wù)器（S3C2440開發(fā)板）三星S3C2440A，主頻400MHz，可倍頻至533MHz2）64MB內(nèi)存4MBNORFlash128NANDFlash一個(gè)100M網(wǎng)口，采用DM9000AE，帶聯(lián)接和傳輸指示燈3客戶端（計(jì)算機(jī)）CPU內(nèi)存硬盤網(wǎng)卡：普通以太網(wǎng)卡一塊或無線以太網(wǎng)卡一塊(IEEE802.11g、IEEE802.11b網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn))顯示器普通鍵盤/鼠標(biāo)一個(gè)4嵌入式Web-boa服務(wù)器HTTP引擎虛擬文件系統(tǒng)配置模塊安全模塊應(yīng)用程序接口模塊8產(chǎn)品詳細(xì)技術(shù)需求 8.1系統(tǒng)概述在該系統(tǒng)中采用s3c2440開發(fā)板中的led代表各個(gè)房間的電燈，用ds18b20測試房間的溫度，用攝像頭采集信息整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，從主體上分成兩個(gè)部分：客戶端和嵌入式服務(wù)器端。嵌入式服務(wù)器端主要包括S3C2440平臺(tái)上運(yùn)行boa程序，客戶端是PC機(jī)上運(yùn)行瀏覽器運(yùn)行的由服務(wù)器返回的文件。服務(wù)器通過CGI與現(xiàn)場設(shè)備交互，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過boa返回給客戶端，視頻監(jiān)控終端獲取畫面，將靜態(tài)圖片返回給客戶端瀏覽器，客戶端通過刷新可以觀測實(shí)時(shí)圖片8.2基于BOA的嵌入式web服務(wù)器部分 Boa是一個(gè)非常小巧的嵌入式Web服務(wù)器，可執(zhí)行代碼只有約100KB。它是一個(gè)單任務(wù)Web服務(wù)器，只能依次完成用戶的請求，而不會(huì)fork出新的進(jìn)程來處理并發(fā)連接請求。但Boa支持CGI，能夠?yàn)镃GI程序fork出一個(gè)進(jìn)程來執(zhí)行。Boa的設(shè)計(jì)目標(biāo)是速度和安全。 建立嵌入式服務(wù)器的一般步驟：.從上下載Boa源碼包編譯boa源代碼，生成可執(zhí)行文件boa.需要對Boa做一些配置和修改，使其能支持CGI程序的執(zhí)行上傳boa文件包到ARM2410（可先通過NFS服務(wù)mount到目標(biāo)板上）調(diào)試執(zhí)行./boa即啟動(dòng)8.3CGI技術(shù)部分 CGI一般指通用網(wǎng)關(guān)接口，瀏覽器將用戶輸入的數(shù)據(jù)傳遞給web服務(wù)器，web服務(wù)器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)設(shè)置環(huán)境變量,并新開一子進(jìn)程來執(zhí)行CGI腳本。CGI腳本從環(huán)境變量中讀取所需要的數(shù)據(jù)，最后使STDOUT輸出HTML形式的結(jié)果文件，經(jīng)web服務(wù)器送回瀏覽器顯示給用戶、 8.4驅(qū)動(dòng)程序部分 由于在該系統(tǒng)中采用s3c2440開發(fā)板中的led代表各個(gè)房間的電燈，用ds18b20測試房間的溫度，用ADC來模擬空氣濕度和粉塵度。所以這里就要設(shè)計(jì)led,ds18b20,ADC的驅(qū)動(dòng)程序，以及視頻部分的USB驅(qū)動(dòng)程序。8.5視頻監(jiān)控部分設(shè)計(jì)構(gòu)想在S3C2440A的嵌入式開發(fā)板上實(shí)現(xiàn)視頻圖像采集，壓縮，傳輸?shù)裙δ?，視頻采集使用的是帶有OV511芯片V2000攝像頭，linux系統(tǒng)自帶了OV511的驅(qū)動(dòng)程序，所以無需另外安裝驅(qū)動(dòng)，只在編譯內(nèi)核時(shí)加載進(jìn)去。CGI程序?qū)ndex.html提交數(shù)據(jù)的處理，通過登陸后提供進(jìn)入視頻監(jiān)控界面(1)的鏈接，我們用webcam