整理家庭安保系统需求规约.docx
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整理家庭安保系统需求规约
家庭安保系统需求规约
12软工10班
系统概述
文档结构及内容：
1文档大概的内容（文档结构和内容，阅读对象及导引）
2术语定义（所有的术语，缩写，标示符）
3系统的概述（对安保系统的概要描述）
4目标软件系统概述（安保系统的业务目标，范围，价值以及软件与系统的关系和软件对运行环境的要求）
5用户特征（所有相关的利益相关方的特征描述）
6假设与依赖（在需求获取，分析过程中的采信的，经过利益相关方确认的所有假设，以及项目与其他项目或者外购产品之间的依赖关系的描述）
7参考文献（引用的标准以及其他技术文献和参考文献）
8质量需求（安保系统适合用户需求，社会环境保护，企业内控指标等）
9约束性需求（系统完成所需的资金和时间等）
10需求优先级（定义那个需求该做，那个不该做。
那个现在做，那个以后做）
11接口定义（安保系统与其他软件，运行环境，外部系统之间的接口定义）
12需求验收标准（定义需求项的验收标准）
13需求来源表（针对每项功能性和非功能性需求的来源描述）
文档读者对象：
利益相关方，项目经理，项目软件经理，质量保证工程师，系统工程师，软件设计师，测试工程师，配置工程师和需求工程师。
阅读顺序
主要分两部分
第一部分：
系统概述包括（①②③④⑤⑥⑦）
第二部分：
功能性需求（⑧⑨⑩⑪⑫⑬）
术语定义：
闭路电视监控术语
CCD：
（ChargedCoupledDevice）收集光线，并转换相应电信号的感应器件。
背光补偿：
由于背景过亮，造成前景目标轮廓不清而进行补偿技术。
同轴电缆：
传输视频最常用的的电缆
数字录相：
把来自摄像机的图像存储在硬盘的一种技术，相比磁带录像机，数字录像机记录的图像更清晰，访问图像的速度更快。
电子快门：
从明亮的阳光，到暗淡的室外光，摄像机利用快门调整进光量。
勒克斯（LUX）：
照明单位，用于衡量光强度，满月光照度一般是0.1LUX，明亮阳光的照度一般是100.000LUX。
PIR：
被动红外。
一种通过感应躯体热量探测目标的移动探测器。
対绞：
由两根绝缘的细导线绞扭在一起的导线。
由于平行的导线之间容易产生干扰，通过対绞，可以大大降低干扰。
门禁系统术语
Access Control：
门禁控制。
允许正确的人在正确的时间，在正确的门禁点出入，基于1） 权限识别2）身份识别3）密码识别 Access group 门禁组。
一组人员具有相同的出入权限，在相关门禁点和时间段，门禁组定义各组的出入权限，一个门禁组的所有成员都具有同等的出入权限 Access Level 门禁级别，持卡人被设置的出入允许级别
Access Privileges：
门禁权限，即人员进出的权力，什么人在什么时间、什么地点可以出入
Anti_Passback：
（AP - 防反传。
用于防止一个人进入防区后，把卡递给后一个人进入；即防止没有外出，而在同一门禁点有两次进入的情况。
这个功能需在门禁点的出入口都装有读卡器才能实现，若持卡人试图两次通过同一入口，就会产生防反传违规事件。
Archive：
PC机上存贮先前上传事件的文件。
系统用户对系统记录的所有事件进行保存管理。
Arm Stay：
留守布防。
PassPoint 的防盗子系统功能。
留守模式下布防，含义是留守在防区内，启动外围及24小时模式防区感应设备，若有入侵发生，会产生相应报警。
Biometrics：
身份识别器件。
如指纹识别、手段识别、声音识别、视网膜识别等。
Bypass（access point）：
旁路。
若门禁点设置为旁路状态，门锁被强制处于打开状态，门禁控制上通常称做“自由出入”。
此时不会产生任何超时警报等。
Bypass（zone） 防区旁路。
这种状态下， 防区报警不会产生，通常用于将内部防区设备设置为旁路状态（例如白天的走廊通路）。
Card reader：
读卡器。
一个识别持卡人身份的设备。
识别持卡人身份以判断是否有进出防区的权限。
有些情况下也可能是键盘，要求用户输入PIN号。
高度安全性场所，读卡器上同时配置有键盘。
Cardholder 持卡人。
拥有一张卡或一个PIN号，具有某些门禁权限
Committed Resource：
独立的硬件资源，如读卡器、继电器等。
只能作为门禁点的一部分，而不能独立工作。
Disarm：
撤防。
PassPoint 防盗子系统功能，使防区不产生报警。
外出撤防即撤消内部、外围及２４小时防区报警功能；留守撤防只撤消外围及２４小时防区报警功能。
Door-Control Hardware：
门控制设备。
安装在门禁点控制人员进出的设备。
可以是读卡器、键盘或其组合。
Door Control Relay - 门控继电器，用于控制电控门锁
Door Open Time：
允许门打开的时间，若门打开超过这个时间，就会产生报警
Door Strike：
安装在门上的电锁，可以锁上或打开门。
DSM（Door Status Monitor）：
门状态监视器，监测门状态（开或关）的感应器件。
Duress：
挟持。
持卡人被挟持的情况下，输入特殊码以通知系统。
Enrollment Reader 门禁系统注册专用读卡器。
Entry/Exit Control：
进/出控制。
根据进出通路方向，定义门禁组人员进出特定区域的权限。
Fail Safe：
掉电安全模式：
掉电后，门锁设备自动打开。
Fail Secure 掉电保险模式：
掉电后，门锁设备自动锁上。
Form-（Relay Output）：
继电器输出，包括一个公共端子，一个常开端子，一个常闭端子。
没有触发时，公共端与常闭端子短路，公共端与常开端子开路；触发后，公共端与常闭端开路，与常开端短路。
MLB（Main Logic Board）：
主逻辑板。
门禁系统的主要控制部件。
存贮卡数据、事件日志、系统配置信息、系统状态信息，由门禁电源供电，与DOC模块通信，来判别是否允许持卡人在门禁点进入。
MLB可连接其他系统模块，如QRM或ZIM模块。
Name Pool：
名称集合。
可以赋予继电器、读卡器等。
最大可容纳60个名称，每个名称最多为５个字符长度。
Output 门禁控制系统的从属外围设备。
如电控锁、发声器、指示灯等。
这些包括继电器输出或晶体管输出。
。
PIN Retry Lockout：
几次连续错误的PIN输入后，键盘被锁，以防止入侵者试图解开PIN码。
键盘被锁事件记录在系统中。
PIR（Passive Infra Red-）：
主动式红外探测器。
能探测到特定区域的移动物体，探测器连接到门禁控制系统的RTE器件上，用于识别防区内人员外出请求。
Power Supply：
门禁电源。
用于给MLS和DCM模块供电，电源输入端连到插入式电源变压器的18VAC、50VA输出口，电源提供备用电池／充电器接口，支持７ＡＨ电池。
另外，监测ＡＣ电源输入和电池情况，监测结果提供给各模块及MLB。
RCM（Reduced Capability Mode）：
安全运行模式。
当DEM模块与系统其它组件断开时，DCM进入这种工作模式脱机运行。
Reader：
读卡器。
识别进出人员身份的设备。
读入卡的数据并将其传送给控制器，以判断读卡后相应动作。
Relay Supervision：
C型继电器的公共端，可以监测电压情况，如检测到无电压，就会发出告警，可用于外部电源（如锁电源）掉电检测。
RTE（Request To Exit）：
外出请求设备。
如按钮、撞击带、红外探测器、开关式地板等设备，可以识别有人需要离开防区，不需要刷卡，系统打开门让人外出。
Shunt（Access Point）：
屏幕门禁点上的DSM模块。
当系统硬件出现故障时，如门禁点上连接故障，可使用此功能。
Shunt（Zone）：
屏蔽防区。
与旁路防区功能基本相同。
旁路防区后，防区状态还将传送上来，只是不产生报警；而屏蔽防区后，不检测防区状态，用于出现硬件故障时使用。
Skeleton Code（or Skeleton Card）：
安全码（或安全卡）。
用于（RCM）安全运行模式下打开门锁，若DCM通信故障恢复，退出RCM模式后，安全码或安全卡就不再有效
Soft Entry/Exit：
温和式进/出控制，若持卡人没有进出权限，仍允许其进出，但系统会记录相应的事件。
Threat Level：
系统威胁级别，分六个级别：
TL0-TL5。
TL5是最高威胁级别，这个参数设定给各个动作，若动作的威胁级别高于系统威胁级别。
则这个动作不能发生。
Trigger Output：
触发器输出。
固态数字开关输出，用于驱动LEDS，发声器，外部继电器，或给无线发射器作信号发送。
Trouble 线路故障（缆线或连接方面）
Watchdog Timer：
系统内部看门狗定时器，在死机情况下可使系统自动复位。
Wiegand：
韦根读卡器，读取韦根卡数据的方式。
Windows（Time） 用于定义日期模板内各时间段的时间窗。
入侵报警系统术语
报警状态：
系统因探测到风险而做出响应并发出报警的状态。
故障状态：
系统不能按照设计要求进行正常工作的状态。
防拆报警：
因触发防拆探测装置而导致的报警。
防拆装置：
用来探测拆卸或打开报警系统的部件、组件或其部分的装置。
设防：
使系统的部分或全部防区处于警戒状态的操作。
撤防：
使系统的部分或全部防区处于解除警戒状态的操作。
防区：
利用探测器（包括紧急报警装置）对防护对象实施防护，并在控制设备上能明确显示报警部位的区域。
监视区：
实体周界防护系统或／和电子周界防护系统所组成的周界警戒线与防护区边界之间的区域。
报警复核：
利用声音和／或图像信息对现场报警的真实性进行核实的手段。
紧急报警：
用户主观判断面临被劫持或遭抢劫或其他危急情况时，故意触发的报警。
探测器：
对入侵或企图入侵行为进行探测做出响应并产生报警状态的装置。
报警响应时间：
从探测器（包括紧急报警装置）探测到目标后产生报警状态信息到控制设备接收到该信息并发出报警信号所需的时间。
系统概述：
家庭安保系统（homesecuritysystem）是指通过各种报警探测器、报警主机、摄像机、读卡器、门禁控制器、接警中心及其它安防设备为住宅提供入侵报警系统服务都一个综合性系统。
包含了三大子系统：
闭路监控电视子系统、门禁子系统、入侵报警子系统。
闭路监控电视子系统
闭路监控电视子系统在住宅小区安防系统建设中占有重要的位置，属于小区安全防范的第一道防线。
一般来说闭路监控系统是由发展商为整个小区建设的，很少针对业主的住宅建设监控系统，这就需要业主自行建设该系统。
摄像机按照主流的技术可分为模拟摄像机和网络摄像机，采用模拟摄型机只能在住宅内联网监视、录像和回防，如果需要远程监控则需要采用网络摄像机（最少需要采用视频服务器）。
那么采用网络摄像机而住宅没有固定的真实IP地址，怎么办呢？
如果业主要通过远程（一般是指互联网）监控自己的住宅，则首先需要申请一个ADSL宽带上网服务，然后购买一台支持动态域名解析（比如内置花生壳软件）的路由器，再申请一个动态解析的域名（网上有很多免费的域名提供，比如花生壳）就可以了，业主可以通过标准浏览器访问预先申请的域名就可以访问家中的摄像机了。
门禁子系统
门禁系统一般在大型的住宅小区中都有建设，尤其是全封闭管理的小区。
但是很少为每户住宅建设门禁系统的，主要原因是成本高，而且一旦门禁不能开门则比较麻烦，还需要使用钥匙开门就失去门禁本身的意义了。
不过大家还是可以根据实际需要建设该系统。
读卡器选用卡片式的读卡器也可以选用指纹读卡器，如果家中有老人或者是小孩则建议不要选用指纹读卡器。
报警子系统
入侵报警子系统由报警探测器、报警主机和接警中心构成。
报警探测器可以是红外微波双鉴探测器、窗磁、门磁、玻璃破碎探测器、烟雾探测器、紧急按钮和燃气泄漏探测器等，而系统的关键是接警中心，关于接警中心的设计后文有详述。
关于入侵报警子系统除了上文所述的报警门锁之外，还有两个功能比较实用，分别是防挟持和紧急报警按钮。
建设这两个功能的好处在于，一旦发生抢劫或者非法事件，业主可以通过紧急报警按钮进行报警，为了排除误报的可能性，接警中心会通过对讲系统和业主联系以确认报警，如果被挟持则业主输入防挟持密码进行系统撤防，接警中心可以判断业主受到了挟持，而对于罪犯来讲会一位系统已经撤防。
建议业主建设该系统时考虑该功能。
目标软件系统概述
家庭保安系统的业务目标如下：
（1）在发生非法进入或者火灾时通过警报器和电话报警，误报率小于2%，漏报率小于1%。
（2）支持灵活的用户定制。
可配置的参数包括门窗传感器的灵敏度及烟雾浓度阀值。
其业务价值如下：
保护居家安全。
误报率、漏报率和成本均低于市面已有同类产品。
通过灵活定制可适应不同的运行环境，潜在用户面壁现有同类产品更广泛。
业务范围如下：
（1）本软件必须提供以下功能。
1监测来自传感器的输入数据，判断是否发生非法进入或烟雾异常。
2在探测到异常情形后自动报警，包括鸣响警报器并拨报警电话，在报警电话接通后报告异常事件的内容。
3响应用户命令，包括开关机命令、系统复位命令、配置命令及系统运行日志查询命令。
（2）传感数据的生成功能不在本软件系统的范围之内。
软件与其所处的系统之间的关系。
本系统要求能够实现家庭住宅中各个设备的自动管理和人工个性管理，该系统能控制、监视和协调家电（如室内外照明、家庭保安系统、家庭环境控制系统、
空调、电视机等）。
该系统会在相应的时间内各个设备发出相应的指令，完成各个设备的自动化管理。
该系统应该是可以适应变化的，因此必须侦测环境的变化，而且通过识别本系统中的变化来转变，并且所识别出的变化应该在系统中被实现。
系统可以是自动适应变化或是手工适应变化。
系统控制的任何设备发生异常，必须通过适当的信息来通知用户并进行异常处理。
该系统必须有一个数据库，内含所有该系统所控制的设备的信息，包括每一种设备连接到系统的日期，系统用户所发布的重要动作等信息。
软件对运行环境的要求。
普及化家庭保安系统自动化应该是低成本，高性能的目标设计，住户对价格较为敏感，所以智能住宅采用的技术要相对经济。
同时，家庭自动化系统应该能最大程度兼容用户原有的电器设备，保护用户投资。
对该产品的工作产地要求是在移动无线信号覆盖内皆可。
用户特征
家庭保安系统的需求来源包括来自投资方的负责人、产品策划者、销售代表以及最终用户代表。
投资方中为本项目提供资源的负责人。
用户机构中第一负责人或授权的信息化主管，及软件系统所处理的业务部门负责人。
投资方中负责策划、构思本软件产品的人员。
软件系统所处理的业务的相关部门中的业务操作员工。
软件应用过程中负责系统配置、基本维护和技术支援的用户（往往是用户组织机构中信息中心之类的部门）
投资方中负责推广、销售本软件产品的市场营销人员。
他们是确立软件产品的定位、特色的主要信息源。
假设与依赖
假设在晚12点以后有灯还亮着前提是人们都已休息。
启动灯光控制：
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将其熄灭；
假设是房内有不明物体移动前提是家人都已离开室内门以上锁，室内没有宠物。
启动保安控制：
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；
假设忘带钥匙可以启动语音识别系统前提是知道启动密码；
前提在法律允许范围内，启动环境控制：
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；
对家电控制：
实现对家庭中各个智慧家用电器的人性化控制及各设备的异常处理；
在用户确定方便使用的情况下，启动用户登录及管理模块：
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。
本项目是否能够成功实施，主要取决于以下的条件：
（1）本团队能够积极地与用户配合，为了项目的开发和实施，合理分配和调整团队各成员的工作任务。
（2）用户为团队提供完整的功能和性能需求资料，以便于对其进行分析，从而形成完善的软件需求。
基于以下的理由，选择java和MyEclipse10作为我们的开发起点：
（1）暂未发现其它更接近我们目标的能得到源代码的项目；
（2）应当充分利用微软研究组的研究成果，减少本团队的重复工作
参考文献
[1]《传感器原理及工程应用》郁有文编著西电出版社2003.7.
[2]钟玉啄，向哲，沈洪流媒体和视频服务器【M】北京：
清华大学出版社，20036
[3]李子云，基于无线网络的家庭安保系统.2011.32-36.
[4]刘海亮，曹家年，郭逢丽.嵌入式家庭安保系统的研究与实现.2010.62-66.
[5]张发，家庭安保监控系统的设计及软件实现研究.2010.151
[6]任红霞，基于GPRS的家庭安保监控系统.第7卷，第29期，2011.7239-7240
[7]张佳欢，基于ZigBee技术的无线家庭安保系统设计.第5期，2012.79-82
[8]杨广学，李凤娇，慕香永，余腾伟，基于物联网的家庭安保系统设计.第30卷增刊2,2013.314-318
功能性需求
家庭保安系统的用例模型
用例说明：
用例名：
传感器监测。
业务目标：
接收并判别来自传感器的数据是否正常，一旦发现异常即报警。
执行者：
各类传感器，警报器，报警电话，显示器。
前置条件：
系统处于“监控”状态。
基本交互动作：
1.传感器向系统上报其监测数据，系统判别监测数据是否正常。
2.如果不正常，系统启动警报器，拨报警电话号码。
3.报警电话接通后，系统播出语音，报告异常事件发生的时间、位置、类别和事件内容。
4.系统在控制面板的显示器上显示报警时间及当前状态（报警）。
扩展交互动作：
2a.报警电话无人接听
2a1系统按照重拨延迟反复拨号，直至电话接通，再执行动作3。
嵌套的扩展交互动作
2a1a重拨次数达到系统预设的最大次数，电话仍无人接听
2a1a1系统跳过动作3，执行动作4。
后置条件：
如果已发现异常，系统处于“报警”状态；否则系统处于正常的“监测”状态。
可靠性需求：
误报率小于2%，漏报率小于1%。
用例名：
命令响应
业务目标：
响应用户的开关机、复位命令、配置命令及系统运行日志查询命令。
执行者：
用户。
基本交互动作：
1.在关机、复位及更改配置数据前必须输入正确的用户密码。
2.处于报警状态时，系统不响应配置命令。
性能需求：
用户命令的响应时间小于1.5秒。
家庭保安系统的分析模型
本软件系统提供以下功能：
①监测来自传感器的输入数据，判别是否发生非法进入或烟雾异常。
②在探测到异常情形时自动报警，包括鸣响警报器并拨报警电话，在报警电话接通后报告异常事件的内容。
③响应用户命令，包括开关机命令、系统复位命令、配置命令及系统运行日志查询命令。
质量需求
类别
质量需求项名称
需求描述
说明
性能
Req-Performance-001
用户命令的响应时间小于1.5秒。
Req-Performance-002
异常发生与报警之间的时间差不超过3秒。
可靠性
Req-Reliability-001
每周7天、每天24小时可用；在硬件无故障的前提下软件正常运行时间比在99.9%以上。
Req-Reliability-002
异常误报率小于2%，漏报率小于1%。
定性评价方法有：
安全检查表、预先危险分析、故障类型和影响分析、作业条件危险性评价法、危险和可操作性研究等。
Req-Reliability-003
环境总经济价值＝环境使用价值＋环境非使用价值
本软件的任何故障不可导致配置信息和日志数据的丢失。
故障后系统在60秒内恢复正常。
（1）内涵资产定价法易用性
Req-EasyUse-001
（1）资质等级。
评价机构的环评资质分为甲、乙两个等级。
环评证书在全国范围内使用，有效期为4年。
用户可自行理解用户手册；通读用户手册后，勿需培训，即可使用本软件。
考试情况分析
Req-EasyUse-002
用户在通读安装手册后，勿需培训，通过安装向导即可成功安装本软件。
安全性
认证需求
定量安全评价方法有：
危险度评价法，道化学火灾、爆炸指数评价法，泄漏、火灾、爆炸、中毒评价模型等。
Req-Authentication-001
在通过密码验证后方可使用本软件。
在可行性研究时应进行安全预评价的建设项目有：
权限控制需求
Req-Authorization-001
在关机、复位、更改配置数据及查看系统运行日志前必须输入正确的用户密码。
审计性需求
Req-Audit-001
本软件需记录系统运行日志，日志信息包括开、关机、复位时间，配置命令执行情况，发生的异常事件，以供审计。
兼容性
与相关标准的兼容性
Req-Compatibility-001
遵循数字家居领域的相关业界标准，包括……
版本兼容性
Req-Compatibility-002
版本升级时新版本完全兼容旧版本。
可配置性
Req-Config-001
设定传感器的数量、类型、安装位置，门窗传感器的灵敏度、烟雾浓度阈值以及报警电话号码等配置参数均可定制；支持不同品牌门窗传感器和烟雾传感器
可扩展性
Req-Extend-001
未来可能的扩展：
系统接入Internet，用户可远程发送命令、查看安全状态；扩展视频监控功能。
互操作性
暂无要求。
本地化与国际化
Req-Intl-001
支持中文和英文两种界面，用户可在任一界面进行语言切换。
可移植性
本软件将来需移植至……环境运行。
约束性需求
家庭保安系统约束性需求：
（1）精度约束：
IP寻址约束和内容可见性
（2）工具和语言约束：
语义及容错性约束
（3）硬件平台：
家庭安保系统平台兼容性约束。
软件开发要求软件在不同的硬件平台上都能良好的运行。
这就要保证软件有良好的兼容性，可以在不同的硬件平台上运行，同时在满足基本的运行功能之后还要保证同一局域网内，不论是怎么样的硬件平台，通信双方都要能够识别对方在不同硬件资源上发出或接受的信息，并且同时能满足与主机进行相应的通信。
家庭安保系统硬件约束性需求包括硬件的特点（接口数，指令系统等），主存储器和辅助存储器的容量；CPU速度。
（4）设计约束：
安全性约束和接口设置约束。
家庭安保系统在设计过程中，要尽量保证软件的可用性和易用性以及安全性，由于是在局域网中使用，保证信息不会被在局域网以外的地方扩散造成信息泄露，同时在易用性方面，要尽量保证软件对不同知识程度的都有几乎相同的用户体验和学习性，尽量保证不会由于系统刚上手而失去可用性。
另一方面，在软件开发过程中，应当及时留下软件和其他功能的接口，用于以后软件的第二次开发和功能完善，在需求分析时应当同时要求尽量避免冗余功能的出现，并且保证简洁的界面和易用的功能。
需求优先级
序号
用例/质量需求项名称
优先级
说明
1
开关机及复位处理
高
必须完整实现
2
系统配置
高
同上
3
传感器监测
高
同上
4
日志查询
中
应该实现其中大部分功能
5
性能：
Req-Performance-001~002
高
对产品可接受度的影响最大
6
可靠性：
Req-Reliability-001~003
高
同上
7
安全性：
Req
升级会员 