自动化论文范文3篇

⾃动化论⽂范⽂3篇
机械⾃动化技术论⽂
论⽂关键词：机械⾃动化；现状；发展
论⽂摘要：本⽂对机械⾃动化的产⽣及在我国的现状做了概述，在此基础上探索了我国机械⾃动化的发展之路。

引⾔
机械⾃动化，主要指在机械制造业中应⽤⾃动化技术，实现加⼯对象的连续⾃动⽣产，实现优化有效的⾃动⽣产过程，加快⽣产投⼊物的加⼯变换和流动速度。

机械⾃动化技术的应⽤与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要⼿段和技术发展的主要⽅向。

机械⾃动化的技术⽔准，不仅影响整个机械制造业的发展，⽽且对国民经济各部门的技术进步有很⼤的直接影响。

⼀、机械⾃动化的产⽣
机械⾃动化技术从上个世纪20年代⾸先在机械制造冷加⼯⼤批量⽣产过程中开始发展应⽤，上世纪60年代后为适应市场的需求和变化，为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能⼒，开始建⽴可变性⾃动化⽣产系统，即围绕计算机技术的柔性⾃动化。

它是在制造系统不变或变化较⼩的情况下，机器设备或⽣产管理过程通过⾃动检测、信息处理、分析判断⾃动地实现预期的操作或某种过程，并能够⾃动地从制造⼀种零件转换到制造另⼀种不同的零件。

社会实践证明，这种定义下的制造系统⾃动化与当代⼤多数企业的实际不相容。

⽬前，世界各国的机械⾃动化⽔准除少数⼯业发达国家的某些⽣产部门外，⼤多数还处于操作阶段的⾃动化。

我国也不例外，需要循序渐进，不断努⼒，创造条件，向⾃动化的⾼级理想阶段迈进。

⼆、我国机械⾃动化的现状
机械⾃动化技术从上个世纪20年代开始发展应⽤以来，已经得到了迅速的发展，特别是近年来计算机的⾼度集成化，开始采⽤了计算机集成制造系统，⼤⼤加快了机械⾃动化的发展，但我国仍处于初级操作阶段的⾃动化。

⽬前，世界各国的机械⾃动化⽔准除少数⼯业发达国家的某些⽣产部门外，⼤多数还处于操作阶段的⾃动化。

我国也不例外，我国的产业结构层次低。

我国机械制造业⽬前有11.4万个企业，发展很不平衡，有⼤量落后于现代⽔准的产业，⼤部分企业还⽐较落后，⼿⼯劳动占有相当的⽐重，我国能独⽴开发现代机械⾃动化技术的企业可以说没有；我国机械制造业企业中⾃动化装备少、⽔准低，不仅在数量上同世界先进国家有较⼤差距，⽽且在品种上、质量上、使⽤上，同世界先进⽔准也存在阶段性差距。

实现我国机械⾃动化技术是⼀个长期的过程，不可能⼀蹴⽽就。

需要循序渐进，不断努⼒，创造条件，向⾃动化的⾼级理想阶段迈进。

当前，我国还处在社会主义初级阶段，经济、财⼒、⽣产⼒⽔准、国民素质等，与世界主要国家的差距是很⼤的；我国有丰富的劳动⼒资源，每年城镇新增就业⼈⼝达两千多万，且今后每年的就业⼈数还会增加。

机械⾃动化最⼤限度地提⾼劳动⽣产率，劳动⼒的过剩和分⼯的转移就是⼀个现实问题。

三、我国机械⾃动化发展之路探索
（⼀）结合⽣产实际发展机械⾃动化技术
先进制造技术的全部真谛在于应⽤。

发展机械⾃动化技术，应以企业的⽣产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。

只有对合适的产品采⽤与之相适应的⾃动化⽅式进⾏⽣产，才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。

我国发展机械⾃动化技术，应结合实际，注重实⽤，即对国民经济产⽣实际效益。

那种盲⽬搞⾃动化、搞⾃动线的做法，全年⽣产任务只需1～2个⽉就完成的低负荷率⽣产也要搞的倾向应当纠正，对国民经济不产⽣显著促进、效率低下的要缓搞。

我们要的是效益，⽽不单纯是速度。

国产造型⽣产线因产品质量差、可靠性低、实⽤性差，开⼯率⼀般仅在50％～60％。

⽽能在⽣产中长期服役的主⼒⽣产线很少，像第⼀汽车制造⼚的01线、第⼆汽车制造⼚的BMD线等具有全年开⼯业绩的线更是凤⽑麟⾓。

这种现象不属偶然或局部，⽽是带有普遍性。

据调查，我国引进的弧焊机器⼈，完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3；另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态；还有1/3不能正常使⽤，直接影响了⽤户使⽤更多机器⼈的信⼼。

（⼆）发展投资少、见效快的低成本⾃动化技术
发展低成本⾃动化技术，潜⼒⼤，前景⼴，投资省，见效快，提⾼⾃动化程度，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。

美国⿇省理⼯学院提出的精节⽣产LP模式，就是以最⼩的投⼊，取得最⼤的产出的具体表现。

⽇本丰⽥公司采⽤适时⽣产JIT、全⾯质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业⼈数和尊重⼈性为⽀柱的精节⽣产⽅式，使⾃动化程度不⾼的⼯⼚取得了良好的效益。

芬兰NOKOAData机⼯⼚的组装车间内拥有⼀条能制造286、386和486微机的灵活⽣产线，它并不完全由⾃动化设备组成，中间穿插着借助计算机指导的⼈⼯参与，将⾼新技术与原有⼯艺基础巧妙灵活地结合在⼀起，从⽽使这种⽣产线的造价较低，同时却具有柔性制造系统的性能。

实际上精节⽣产本⾝就意味着从国情和企业实际情况出发，借鉴国外发展机械制造业低成本⾃动化技术的经验是有益的。

我国机械制造业各企业有⼤量的通⽤设备，在发展现代机械⾃动化技术时，若以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控设备，引⼊CAD／CAM技术，就能充分发挥计算机⾃动化管理的优势和⼈的创造性，共同构成⼀个以⼈为中⼼、以信息⾃动化为先导、树⽴⾃主的单元化⽣产系统，为我国机械制造业⾃动化技术发展应⽤提供了⼀条投资少、见效快、效益⾼、符合我国国情的机械⾃动化技术发展应⽤新途径。

（三）注重配套发展机械⾃动化技术
现代⾃动化技术在机械制造中的应⽤就是在控制理论的指导下，对⽣产的物流和⼈的作⽤进⾏综合的研究，涉及到机械技术、
微电⼦技术、⾃动控制理论和计算机技术等。

发展机械⾃动化技术，必须主要地关注电⼦学、电⼦计算机技术、零件检测和机床装料⾃动化，⼴泛采⽤程序数控机床，以及研制⾼效的和可靠的⾃动化⽣产线、计算机应⽤于⽣产的信息系统和⾃动化控制系统等。

发展应⽤机械⾃动化技术，要扎扎实实地抓好⾃动化技术应⽤项⽬的基础⼯作和从实际出发的推⼴应⽤⼯作，既要发展主机，也要配套发展⾃动化元件及控制系统。

可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型⼑具、控制系统及系统软件、电⼦计算机等，这些都将是今后机械⾃动化的主要技术基础。

参考⽂献：
[1]马志平.机械⾃动化的未来与现状[M].北京：机械⼯业出版社，2003.5.
[2]张世昌.先进制造技术[M].天津：天津⼤学出版社，2004.
[3]王先逵.机械制造⼯艺学[M].北京：机械⼯业出版社，2006.1.
家庭⾃动化研究论⽂
⼀、问题定义
（⼀）、引⾔及相关背景
⾃动化在各⾏各业、各个领域都发挥了其巨⼤的作⽤，同时也⾛⼊了我们的家庭。

随着电⼦技术的发展，家庭⾃动化时代的来临，消费电⼦产品（ConsumerElectronics）已与咨讯（Computer）、通讯（Communication）两项产品的技术结合在⼀起，成为⽬前所通称的3C产品，并使家⽤电⼦电器产品迈向家庭⾃动化（HomeAutomation）的⽅向。

随着全球经济的不断发展，我国的市场经济也飞速发展，⼈民⽣活⽔平不断提⾼，家庭⾃动化系统在美国以及国际市场都具有⼴阔的前景，在中国市场也是快速形成期，这些提⾼⼈类⽣活质量的产品将构成世界范围内后PC时代的新兴IT市场。

（⼆）、任务描述1、专案背景
项⽬名称：家庭⾃动化系统（HomeAutomationSystem，简称HAS）
项⽬委托单位：XXX智能家居设备公司
软件开发单位：兰州商学院06级计算机科学与技术（1）班软件开发⼩组
2、⽬的
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，系统⽤户所的重要动作等信息。

3、运⾏环境
本系统是设备控制类系统，由主机通过相应的接⼝部件监听和控制各个硬设备。

数据库服务器由SQLServer实现。

操作系统：windows2000、windowsxp以上；数据库服务器端软件SQLServer2005。

（三）、功能描述
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：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：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：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：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；
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。

⼆、可⾏性分析
（⼀）、可⾏性研究的前提
家庭是⾼薪技术的下⼀个前沿阵地。

对家庭中遥控、⾃动化和娱乐的要求呈上升态势。

消费者希望⾃⼰的⽇常⽣活更简便、更
安全。

当然，优秀的家庭⾃动化产品应给具有以下的特性：
（1）、标准化：家庭⾃动化产品应依照国际上流⾏的相关协议进⾏设计，充分保证各⼚家产品间的兼容性和相互操作能⼒。

（2）、开放性：家庭⾃动化系统应该具有开放的协议，统⼀的接⼝。

（3）、模块化：采⽤模块化的设计可以适应各种场合的需要，保障⽤户的利益，并允许系统的逐步到位。

（4）、实⽤性：家庭⾃动化产品应该切实地为⽤户提供各种实⽤化的功能和服务。

（5）、普及化：家庭⾃动化系统应该⾯向低成本，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较为经济。

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。

（6）、简洁易⽤：好的家庭⾃动化产品应该简便易⽤、⽤户接⼝友好，并且不需要使⽤者花上太多的精⼒就能掌握。

（⼆）、优越性
在国内家庭⾃动化是⼀个较新的概念，虽然越来越多的⼚家开始投⼊到家庭⾃动化的来发和⽣产中，但是由于没有统⼀的标准，尚处于⼀家⼀户⾃⾏开发的局⾯。

⽽随着房屋的商品化，从⽽加强了⼈们对居家的要求，希望⼀步到位或者具有开放的协议，统⼀的接⼝，这样来保证产品能不断地适应未来发展趋势，⽽本系统就是基于统⼀的标准和接⼝设计的，具有充分的发展潜⼒。

（三）、基本的数据流图
图1、HAS的基本数据流模型图
图2、HAS的⼀级数据流模型图
图3、HAS的⼆级数据流模型图
（四）、经济可⾏性
1、⽀出
构建系统时的⾦费主要有：⽤户在要购买⽇常⽣活中的家电及各种电⼦产品是花费⼀定数额的资⾦，在购买组成系统的⼀些⼩型物理器件时会有资⾦的⽀出。

2、效益
可以⾼效，快捷的管理⽣活家电设施，提⾼⽣活的质量。

3、收益、投资⽐良好、可⾏。

（五）、技术可⾏性
本系统有许多不同的传感器，单⽚机和输出报警系统以及⼀些异常的⾃动处理系统和接⼊的各种家电设备组成。

物理设备在市场上均有售，因此，物理设备上不⽤多考虑，我们主要实现将不同设备按照⼀定的结构连接起来，使之能够完成我们的预期⽬标
（六）、社会因素可⾏性分析
1、法律因素
申请法律保护或相关保险。

法律可⾏性是考虑要开发系统是否存在任何侵犯、妨碍和责任问题，⽤户操作可⾏性考虑待开发软件的运⾏⽅式在⽤户组织内是否⾏得通，现⾏管理制度、⼈员素质、操作知识是否可⾏。

由于在本系统中是有合同作为双⽅合作的基础，所以不会存在任何侵犯、妨碍和责任问题。

即使存在了，也可以根据合同进⾏分析，⼀定有⼈会负责任，所以此系统完全可以进⾏开发。

2、⽤户使⽤可⾏性
本系统⾯向中⾼阶层的⼈们消费，主要⽤于⽤户实现对家电的统⼀管理，进⾏各种相关操作并对家电的状态进⾏实时检测。

由以上经济、技术、操作和法律四⽅⾯的分析可以看出，本系统的开发时机成熟，从多种⾓度考虑，都是可⾏的。

（七）、结论
经过以上经济可⾏性、技术可⾏性以及法律因素各个⽅⾯的研究分析得出，本系统可⾏。

三、需求分析
（⼀）、家庭⾃动化系统⼯作流程分析
(1)、在⽤户登录时进⾏检查，控制不同的⽤户使⽤系统的权限;
(2)、对⽤户的管理，包括对⽤户信息的增加、删除和修改;
(3)、对指定时间内的操作记录进⾏管理，包括查看操作记录、⼿⼯删除操作记录、记录⼀次操作以及对失效的记录进⾏⾃动清除;
(4)、查看设备的状态，包括对连接到系统控制中的所有设备的状态以及是否出现异常现象进⾏查看;
(5)、控制⼦系统接受主系统发送的信息;以及向主系统发送信息;控制⼦系统将主系统发送的信息，发送给指定的设备;
(6)、对设备进⾏监控，包括启动监控设备、停⽌监控设备、监控设备;
(7)、对系统中的设备进⾏管理，包括增加设备以及删除⼰经连接到系统中的设备;
（⼆）、家庭⾃动化系统需求分析
1、家庭⾃动化系统的⾮功能性需求分析
设计家庭⾃动化系统的⽬的是完成对家电产品以及相关设备的管理和控制，达到远程控制和使⽤家电设备的⽬的，其最终⽬的是提⾼⼈类的⽣活质量，因此需要具备良好的性能，满⾜实际⼯作的需要是⼗分必要的。

家庭⾃动化系统的具体性能⽬标如下:
（1）、系统的快速反应
家庭⾃动化系统⾸先要保证的就是系统的反应速度。

在设计与实施中采⽤先进的⽹络技术和系统，并在应⽤软件的选择或编制中尽可能采⽤先进的技术，最⼤限度地提⾼系统的响应速度，以便于快速查询。

（2）、系统良好的可维护⾏和开放性
系统设计应⾯向未来的发展，提供各种必要的标准接⼝，以使⽤户可以根据需要随时添加必要的设备和系统，扩充系统功能。

要充分考虑到家庭⾃动化的发展趋势以及不断变化。

（3）、充分保证系统的安全性
家庭⾃动化系统中设备的使⽤具有安全性要求，因此，必须建⽴⼀整套的系统安全保密措施，规定⼀系列访问系统的不同级别的权限，杜绝⾮法访问。

（4）、友好的⼈机界⾯
系统的⽤户不可能是专业的计算机技术⼈员，甚⾄对计算机了解甚少，所以要提供清晰、友好的系统接⼝，提⾼系统的可操作性和⼈机交互功能，最⼤限度地⽅便⽤户的使⽤。

同时系统应能提供的⽅便的联机再现帮助功能。

（5）、考虑家庭⾃动化系统中设备发⽣变化以后的集成
家庭⾃动化要实现真正的信息化，必须考虑以后系统的集成问题，这样才能使系统不⾄于很快的就被淘汰。

2、家庭⾃动化系统的功能模块分析
家庭⾃动化系统旨在开发出⼀个符合⼈类⽣活需求的家庭⾃动化模拟系统，该系统主要分为五个⼦系统:⽤户登录⼦系统，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。

（三）、数据描述1、静态数据
系统中预存的各种标准数据。

2、动态数据
（1）、输⼊数据
系统所采集的各个实体设备的信息流。

（2）、输出数据
经过各个⼦系统处理后的对应到各种设备的具体操作的信息流。

3、数据词典。

数据名称：家庭⾃动化系统
简述：由系统管理员来负责对连接在系统中的各种家电实施具体动作。

数据条⽬：
系统管理要求=[⽤户管理|灯光控制|家电状态监测|环境监测|保安控制]
⽤户管理=登录+⽤户信息+⽤户权限
灯管控制=室内灯光+室外灯光
家电状态监测=接⼊家电数⽬+家电功能+家电当前状态
环境监测=温度+湿度+调节
保安控制=门窗监控+视频监控
数据⽂件={⽤户管理+灯光控制+家电状态监测+环境监测+保安控制+核⼼⼦系统+⽇常报表|⽂件}
数据量：2000次/天
峰值：每天18：00—20：00有1000次
图4、HAS的层次⽅框图
图5、家庭⾃动化系统的数据流图
四、总体设计
（⼀）、处理流程
（1）在⽤户登录时进⾏检查：控制不同的⽤户使⽤系统的权限。

（2）对⽤户的管理：包括对⽤户信息的增加、删除和修改。

（3）对指定时间内的操作记录进⾏管理：包括查看操作记录、⼿⼯删除操作记录、记录⼀次操作以及对失败的操作记录进⾏⾃动清除。

（4）查看设备的状态：包括对连接到系统控制器中的所有设备的状态以及是否出现异常现象进⾏查看。

（5）控制⼦系统接受主系统发送的信息；以及向⼦系统设备发送信息；控制⼦系统将⼦系统发送的信息发送给指定的设备。

（6）对设备进⾏监控:包括启动监控设备、停⽌监控设备、监控设备中。

（7）对系统中的设备进⾏管理：包括增加新设备以及删除已经连接到系统中的设备。

（⼆）、总体结构和模块外部设计
在应⽤系统总体设计中，以Servlets为前端控制器，负责管理⽤户的登录，以及数据的获取等。

以会话Bean实现系统的⼯作流，将会话Bean作为⼀个外观，来封装应⽤程序的业务逻辑，业务逻辑再通过实体Bean组件来操作相关数据，从⽽形成HAS 系统的总体结构体系。

图6、系统总体设计结构
（三）、接⼝设计1、⽤户接⼝
本系统的⽤户界⾯如下所⽰:
SHAPE\*MERGEFORMAT
图7、⽤户登录界⾯
2、外部接⼝
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与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。

（四）、数据结构设计
1、数据库三级模式结构
数据库系统的三级模式结构是指数据库系统是由外模式、模式和内模式三级构成。

其中模式也称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有⽤户的公共数据视图。

外模式也称⼦模式或⽤户模式，它是数据库⽤户（包括应⽤程序员和最终⽤户）看见和使⽤的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库⽤户的数据视图，是与某⼀应⽤有关的数据的逻辑表⽰。

内模式也称存储模式，它是数据物理结构和存储结构的描述，是数据在数据库内部的表⽰⽅式。

数据库的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMS管理，使⽤户能逻辑的抽象的处理数据，⽽不必关⼼数据在计算机中的具体表⽰⽅式与存储⽅式。

为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系与转换，数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式|模式映像和模式|内模式映像。

正式这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较⾼的逻辑独⽴性和物理独⽴性。

影响⼀个系统性能的主要因素是数据库性能和客户端程序设计，所以进⾏数据库的设计与整个系统的性能、升级等都息息相关，在数据库设计时，要考虑的主要原则有：
（1）、命名的格式规范：为了便于系统适应不同的数据库，数据库中各种对象的命名应采⽤⼤⼩写敏感的形式。

（2）、索引的使⽤：合理使⽤索引，如表的规模不⼤、表需要频繁更新、以及查询字段不确定时，尽量不⽤索引。

（3）、数据的⼀致性和完整性：为了提⾼系统的响应速度，合理的冗余是必要的，所以设计时，要⽤有效⼿段保证数据的⼀致性和完整性。

（4）、数据库性能的调整。

2、主要表结构
将对象模型映射成数据库模型，也就是向数据表转换。

转换⽅式如下：
（1）、⼀个对象类可以映射为⼀个以上的库表，当类间有⼀对多的关系时，⼀个表也可以对应多个类。

（2）、关系的映射可能有多种情况，但⼀般映射为⼀个表，也可以在对象类表间定义相应的外键。

对于条件关系的映射，⼀个表⾄少应有三个属性。

（3）、减少表之间的冗余字段。

（4）、映射后的表进⾏冗余控制调整，使其达到合理的安息范式，⼀般达到3NF即可。

在映射应⽤对象时，除关系映射规范化后可能出现⼀对多的表映射外，⼤多数应⽤对象与表对象是⼀⼀对应的。

可以将规范化处理后，有⼀个应⽤对象映射出来的多个表看成⼀个数据库对象。

因此当部分应⽤需求变更时，⾸先，系统修改可以不涉及需求不变更的部分，其次，变更部分的修改可以基本上只限于追加或删除程序模块或追加新库表，⽽基本上不必修改原有程序代码或原有库表定义，从⽽⼤⼤减少了⼯作量，降低了⼯作难度。

根据对系统所进⾏的分析，以及对未来系统的扩展考虑，确定数据库中的主要数据表有以下⼏个：
表1、⽤户信息表(user–info)
（五）、运⾏设计
(1)、系统⽤户或者⼀般⽤户通过登录程序Login登录到HAS系统中。

（2、⽤户通过菜单（主菜单main;以及⽤户菜单user；家电设备管理菜单appliance；操作记录⽇志管理菜单log）选择要执⾏的操作。

(3)、⽤户从⼦系统传送过来的请求，通过服务器端控制程序HASServer进⾏解析，并且发送到相应的类，并将处理结果返回给主系统。

（六）、出错处理设计
当系统在执⾏中间发现有异常情况发⽣或被要求执⾏异常操作，系统要能⾃动检测到并进⾏相应的处理或形成报告返回给⽤户进⾏相关处理会恢复操作。

1、出错输出信息
在系统进⾏完相关解析后形成⽇志保存，并有提⽰信息被显⽰给⽤户或系统操作员。

2、出错处理对策
（1）、联机事务处理(OLAP)是建⽴在TCP/IP协议上，有多阶段事务处理响应控制，保证事务处理前后台⼀致性。

（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、详细设计
（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
对象代表着待处理问题中的⼀个实体，在处理问题过程中，⼀个对象可以以某种形式与其他对象通信。

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承，可将多个类组成为层次结构，进⽽允许共享结构和⾏为。

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。

特别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：对象、类和继承，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，应该⽀持继承，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：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：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：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：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；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与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作⽤于各个实体，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。