基于物联网模式的小区物品安保系统的设计与实现毕业设计.doc
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JIUJIANGUNIVERSITY
毕业论文
题目基于物联网模式的小区物品安保
系统的设计与实现
英文题目DesignandImplementationof
theSecuritySystemBasedon
theDistrictArticlesof
ThingsModel
院系信息科学与技术学院
专业计算机科学与技术
姓名
班级学号
指导教师
摘要
随着物联网技术的不断发展，不断进步，物联网的应用将普及到各行各业。
建设基于物联网模式的小区物品安保系统可以提高小区物品的安保程度，为居民提供舒适、安全的生活环境。
论文通过对系统开发过程的描述，详细地阐述了开发一个基于物联网模式的小区物品安保系统所用到的技术和方法。
系统主要实现了小区内住户物品的管理,住户住址的管理等及对其的增删查改功能；同时，系统能够很好的显示出小区内住户物品的移动情况，根据判断从而达到安保的目的。
系统是一个基于Browser/Server结构的，采用JSP技术开发的小区物品安保系统。
系统从用户的角度出发，以MYSQL为数据库开发平台，利用TOMCAT作为Web服务器。
本次开发由于时间的关系，系统还有待进一步的完善，但是基本上已经实现了小区物品安保系统中所要求的功能。
过于细节的分析功能由于专业知识有限，所以相对比较欠缺。
关键词：
物联网，浏览器/服务器，安保系统
Abstract
WiththecontinuousdevelopmentofInternetofThingstechnology,continuousimprovement,theapplicationofthingswillspreadtoallwalksoflife.BuildingsecuritysystembasedonthedistrictarticlesofThingsmodelcanimprovetheextentoftheresidentialsecurityitemsandprovideresidentswithacomfortable,safelivingenvironment.
Paperbyadescriptionofthesystemsdevelopmentprocess,adetaileddescriptionofthetechniquesandmethodstodeveloparesidentialitemsbasedontheInternetofThingsmodelsecuritysystemused.Systemthemanagementofhouseholdgoodsinthedistrict,themanagementofthehouseholdaddressanditsadditions,deletionsinvestigationtochangethefunction;thesametime,thesystemcanwellshowthemovementofhouseholdgoodsinthedistrict,accordingtothejudgmentsoastoachievethepurposeofsecurity.
ThesystemisbasedonBrowser/ServerarchitectureusingJSPtechnologydevelopmentdistrictarticlessecuritysystem.Systemfromauserperspective,MYSQLdatabasedevelopmentplatformtouseTOMCATasaWebserver.Thisdevelopmentduetotime,thesystemremainstobefurtherimproved,buthasessentiallybeenachievedtherequiredfunctionsbasedonthesecuritysystemofthecellmodeofThingsitems.Toothedetailsoftheanalysisfunctionsduetolimitedexpertise,sorelativelylacking.
Keywords:
InternetofThings,Browser/Server,Securitysystem
目录
摘要 I
Abstract II
1绪论
1.1引言
（1）
1.2物联网的概念及其体系结构
（1）
1.3住宅小区在国内外的发展
（2）
1.4系统的组成 （3）
1.5本课题的研究内容 （3）
1.6论文组织 （4）
1.7本章小结 （4）
2需求分析
2.1系统的目标 （5）
2.2系统的需求 （5）
2.3系统的功能描述 （5）
2.4系统数据建模 （10）
2.5非功能性需求 （15）
2.6其他需求要求 （15）
2.7本章小结 （16）
3系统设计
3.1设计目标 （17）
3.2软件结构设计 （17）
3.3系统主要模块工作流程 （18）
3.4数据库设计 （18）
3.5模块功能介绍 （21）
3.6本章小结 （26）
4系统的实现
4.1登录模块 （27）
4.2住户管理模块 （28）
4.3物品管理模块 （33）
4.4类别管理模块 （39）
4.5住址管理模块 （43）
4.6物品移动管理模块 （45）
4.7本章小结 （45）
5系统测试
5.1软件测试概述 （46）
5.2系统功能测试 （47）
5.3维护 （50）
5.4本章小结 （51）
6总结及展望
6.1本文的工作总结 （52）
6.2展望 （53）
致谢 （54）
参考文献 （55）
1绪论
1.1引言
进入21世纪以来，伴随着科学技术的发展和人类文明的进步，人类社会开始了以数字化和网络化为平台的智能化新纪元。
由于生活质量的提高，人们对住房的关注不仅仅在居住面积、小区环境、周边交通等方面，还对小区提供的服务性功能有很高的要求，如信息服务、室内物品安全等，这就要求现有的住宅小区采用先进的科学技术来实现这些服务性的功能[1]。
物联网的概念是由美国麻省理工大学Auto.ID实验室在1999年首次提出的。
它广泛应用于多个领域，包括智能交通、楼控系统、家庭智能控制系统、视频监控系统、工业监测等。
物联网产业被认为是信息产业继计算机、互联网和移动通信网之后的第四次浪潮，是未来网络的发展方向[2]。
为了满足人们对住宅小区的需求，物联网技术也逐渐运用到住宅小区中来。
基于物联网模式下的小区物品安保系统为业主提供安保服务。
1.2物联网的概念及其体系结构
物联网顾名思义就是“物物相连的互联网”，它根据事先定义的网络协议，利用信息传感设备如射频识别、红外感应器、激光扫描器等，实现网络中任意物体之间的信息交换和通信，从而达到智能识别、定位、监控和管理的功能。
它具有全面感应、传输过程可靠和智能化处理三个特点[3]。
应用层
运行平台信息中心智能处理
网络层
移动网络互联网无线网络卫星
射频识别二维码传感器网络
感知层
物联网的体系结构如图1-1所示，它可以分为应用层、网络层和感知层。
图1-1物联网体系结构
应用层网络包含显示设备和管理设备，它为用户构建管理平台和运行平台，并根据实际情况提供相应的服务；网络层主要是利用现有的网络环境，依据定义的网络协议，实现网络中数据安全可靠的传输，感知层是利用传感器、射频识别、二维码等技术对现实世界中的各类信息进行采集[4]。
1.3住宅小区在国内外的发展
80年代末，随着科学技术的发展，通过总线技术实现了对住宅内各种设备的监控和管理，这样的住宅在美国叫智慧屋（WiseHouse）、在欧洲成为时髦屋（SmartHouse）。
用户可以通过电脑对较重的各种电器进行远程监控，如在下班回家的路上可以提前打开空调、调节好室内亮度等一系列的事情。
社区管理工作人员还可以通过Internet给住户提供与社区有关的信息和服务、小区内外新闻以及住户自己感兴趣的新闻。
另外，住宅小区还提供了很多增值服务，如医疗、老人监护、预定酒店、智能托管等，住户可以根据自己的需要选择不同的服务[5]。
在我国，住宅小区向智能化方向的发展起步较晚但发展速度很快。
1997年，我国编制了《小康住宅电气设计（标准）导则》，导则对小康住宅提出了以下要求：
家庭智能化控制系统、便利的通信系统、全面的信息服务系统以及安全舒适的居住环境，同时也对小康住宅的建设提出了三级设计标准：
理想目标、普及目标和最低目标。
1999年，我国颁布了《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》，它详细规定了在建设住宅小区过程中的目标和原则：
采用信息和网络技术，对小区住户进行精密设计和精心建设，提高住宅小区的智能化含量，以适应用户的居住需要[6]。
现阶段，国民经济增长的突破点是房地产事业。
建设部提出：
在居民住房问题上，在保证供应量的基础上要不断提高住房的质量，不仅是居民有所居，并且有个舒适、安全、便捷的生活环境。
具体来说，物联网在小区物品安保系统中的应用主要有一下三个方面：
（1）交互系统，物业和业主之间基于物联网传感器的交互；
（2）家庭智能化，它实现单个家庭的智能化；
（3）家庭保障、小区安全和业主消费三位一体，比如物业和家居系统的联动、业主身份自动识别等。
1.4系统的组成
基于物联网模式下的小区物品安保系统采用统一管理结构，也就是说管理中心通过网络会对每个住户的物品进行安全监控和管理。
（1）总的来说，基于物联网模式下的小区物品安保系统可以分为以下几个部分：
以物业管理为核心的物业管理系统，它不仅包含了传统物业管理的内容，还采用了先进的科学技术对住户的物品进行录入监控，同时也也高了管理服务的质量和效率，减少管理成本；
（2）以小区安全为核心的小区物品安全防范系统，随着科学技术的进步以及人们安全意识的提高，安保问题成为小区住户的重中之重。
小区物品一旦出现意外情况，该系统具有迅速报警的能力，能最大限度的保证业主的财产安全[7]。
1.5本课题的研究内容
建设基于物联网模式下的小区物品安保系统可以为业主提供一个高效、舒适、便利、安全的生活环境。
人口众多，居住面积小的基本国情，使我国城市中出现了越来越多的住宅小区，而住宅小区包含了住宅、学校、商店、娱乐场所、酒店、停车场等一切与叶重生活相关的设施，甚至有些小区还提供了老人托管、婴儿托管等增值服务功能。
这样使得小区的规模越来越复杂，小区管理者就需要考虑如何有效的进行管理，使小区的各项功能充分发挥，以满足业主生活、工作、娱乐等各方面的需要[8]。
随着计算机科学的发展，家中安装的各种家用电器和各种可移动财产都可以通过传感器技术连接到控制主机上进行统一的监控。
小区管理者可以及时准确地了解小区内各种设施的安全情况。
这样不仅降低了管理成本，还提高了小区管理工作效率和居民生活的舒适度，让住户充分享受科技带来的便利。
物联网和IT产业的高速发展，必将极大的改变我们生活方式和工作方式。
而建设基于物联网模式下的小区物品安保系统，是为了满足当代人们对住宅条件的需求，也是房地产不断发展的必然结果[9]。
1.6论文组织
论文重点介绍了系统的实现过程：
包括系统需求分析、系统设计、系统实现、系统测试和调试，全文共分六章。
第一章：
绪论，介绍背景分析，系统研究的意义和内容，以及论文的结构组织；
第二章：
需求分析，主要通过系统功能分析、系统E-R图、系统的用例分析、功能用况图，性能分析以及业务流程图来介绍系统的需求分析；
第三章：
系统设计，首先说明系统的设计目标，以及通过使用系统总体功能结构图来展示系统的总体设计，然后介绍系统数据库设计，以及架构设计；
第四章：
系统实现，通过程序流程图和系统运行截图展示一些主要模块界面；
第五章：
系统测试，通过一些测试用来验证系统主要模块的实现；
第六章：
总结，对本论文所做工作进行总结以及存在的一些不足之处。
1.7本章小结
本章分析了当前基于物联网模式下的小区物品安保系统的现状，指出系统研究的意义和内容。
结合课题背景分析，阐述了系统将要实现的目标。
2需求分析
需求分析是软件定义阶段中的最后一步，是确定系统必须完成哪些工作，也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。
需求分析中任何的含混不清或微小的遗漏都可能会造成系统开发中的重大问题甚至导致失败，在正确理解用户需求的前提下，软件开发人员还需要将这些需求准确地以文档的形式表达出来，作为设计阶段的依据[10]。
2.1系统的目标
基于物联网模式下的小区物品安保系统目标如下：
（1）能让管理员快速的浏览到小区内住户物品的移动信息，并并快速找出移动的原因；
（2）系统要有一定的安全性、隐密性，各个模块要相对透明，在对不同模块进行修改时不会对系统造成损害，能方便地进行模块组装等。
2.2系统的需求
系统在性能上应达到如下需求：
（1）操作简单、界面友好，完全控件式的页面布局，使得管理员管理的工作更简便，尽量只需要点击鼠标就可以完成；另外，跟踪出现的提示信息也让管理员随时清楚自己的操作情况；
（2）即时可见：
对数据的处理（包括录入、修改、删除）将立即在后台的对应栏目显示出来，达到“即时录入、即时见效”的功能；
（3）系统运行应该快速、稳定、高效和可靠；
（4）在结构上应具有很好的可扩展性，便于将来的功能扩展和维护。
2.3系统的功能描述
2.3.1系统功能
（1）管理员登录（系统管理员）
通过后台数据库，直接添加系统管理员的登陆账号以及密码，管理员通过这个账号和密码登录到系统；
（2）物品管理
管理员可以添加和删除物品，还可以按照用户类型查找物品，显示不同用户的物品；
（3）类别管理
管理员可以添加和删除类别；
（4）住户管理
管理员可以添加、删除和修改住户信息；
（5）住址管理
管理员对已登记的小区住户的住址进行管理。
2.3.2系统功能结构图
系统采用模块化管理，模块化就是把程序划分成独立命名且可独立访问的模块，每个模块完成一定的子功能，把这些模块集成起来构成一个整体，可以完成指定的功能满足用户的需求。
有效模块化的软件比较容易开发出来，同时独立的模块化比较容易测试和维护。
在系统中将系统结构划分为四大模块，即物品管理，类别模块，住址模块和住户管理模块。
通过前面的需求分析，确定系统的功能结构图如图2-1所示。
功能结构图说明：
图2-1呈现了系统的功能结构图，在系统结构的设计过程中，将系统分为四大功能模块：
即物品管理模块，类别管理模块，住址模块和住户管理模块。
管理员管理本系统的所有信息：
添加住户信息，添加物品信息，添加地址信息，添加类别信息，删除住户信息，删除物品信息，删除类别信息，删除地址等信息。
基于物联网模式的小区物品安保系统
登录
物品管理
类别管理
住户管理
住址管理
添加物品
查看物品
编辑物品
查询物品
删除类别
编辑类别
添加类别
物品管理
物品管理
物品管理
物品管理
物品管理
添加住址
删除住址
上传文件
编辑住址
图2-1系统功能结构图
2.3.3系统用例及其分析
整个系统应该有两个操作用户角色，即用户和系统管理员。
用户根据自己的情况通过系统自己的物品；系统管理员在后台对系统进行信息管理，对资料进行统计分析，并开展系统的正常运行维护工作。
（1）系统管理员的主要功能包括：
物品管理、类别管理、住户管理、住址管理，其用例图如图2-2所示。
管理员
管理类别
查看物品
添加物品
<>
<>
编辑物品
<>
查询物品
<>
查看类别
<>
编辑类别
添加类别
删除类别
<>
<>
<>
管理用户
查看用户
添加用户
<>
删除用户
<>
<>
编辑用户
<>
查找用户
<>
管理住址
查看住址
删除住址
添加住址
编辑住址
<>
上传Excel文件
<>
<>
<>
管理物品
图2-2管理员用例图
用例名称：
管理员用例。
参与者：
管理员。
用例描述：
该用例让管理员对系统的信息进行管理。
前置条件：
管理员登录系统。
基本事件流：
①系统管理员登录系统；
②管理员选择物品管理、类别管理、住户管理、住址管理；
③管理员查看、添加、修改、删除信息。
其他事件流：
①删除时，提示“确定删除”信息；
②添加类别时，若已有同名类别，再重新添加，提示“已有同名类别”；
③添加住户时，若该房间已有住户，提示“该地址已有住户，不能选择”。
后置条件：
如果用例成功，将测试结果存入临时数据库。
扩展点：
无。
（2）用户的主要功能包括：
查看物品，查看类别，查看住户，查看地址。
其用例图如图2-3所示。
用例名称：
用户用例。
参与者：
用户。
用例描述：
该用例让用户可以查看自己的信息。
前置条件：
数据库中添加了用户的账号和密码。
基本事件流：
用户可以查看自己的一切信息。
其他事件流：
无。
后置条件：
用户、管理员身份验证通过。
扩展点：
①登录用户名不存在，用例结束；
②密码错误，用例结束。
用户
管理类别
查看物品
<>
查询物品
查看类别
<>
<>
管理用户
查看用户
<>
查找用户
管理住址
查看住址
<>
管理物品
图2-3用户的用例图
2.4系统数据建模
E-R图也称实体-联系图（EntityRelationshipDiagram），提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型[11]。
构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系。
其表示方法为：
实体性（Entity）：
具有相同属性的实体具有相同的特征和性质，用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体;在E-R图中用矩形表示，矩形框内写明实体名。
属性（Attribute）：
实体所具有的某一特性，一个实体可由若干个属性来刻画。
在E-R图中用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。
联系（Relationship）：
联系也称关系，信息世界中反映实体内部或实体之间的联系。
实体内部的联系通常是指组成实体的各属性之间的联系。
实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。
做E-R图的步骤如下：
（1）确定所有的实体集合；
（2）选择实体集应包含的属性；
（3）确定实体集之间的联系；
（4）确定实体集的关键字，用下划线在属性上表明关键字的属性组合；
（5）确定联系的类型，在用线将表示联系的菱形框联系到实体集时，在线旁注明是1或n（多）来表示联系的类型。
系统基本的E-R图如图所示，对每个实体定义的属性如下：
登录表（登录ID，账号，姓名，密码）
住户表（住户ID，姓名，性别，电话号，身份证号）
物品类型表（物品类型ID，物品名称）
物品表（住户ID，入库时间，物品ID，物品名称，安全距离，物品类型，入库操作人ID）
地址信息表（入库时间，住户ID，地址ID，楼栋，单元，房间，入库操作人ID）
物品属性表（属性ID，属性名称，属性值，所属物品ID）
首先画出数据逻辑设计的所有实体。
具体的实体属性图有：
管理员的实体属性图，住户的实体属性图，物品类型的实体属性图，物品的实体属性图，地址信息的实体属性图。
其中，管理员的实体属性图描述了管理员实体具有的属性特征；住户的实体属性图描述了住户实体具有的属性特征；物品类型的实体属性图描述了物品类型实体具有的属性特征；物品的实体属性图描述了物品实体具有的属性特征；地址信息的实体属性图描述了地址信息具有的实体属性特征。
（1）管理员的实体属性图描述了管理员实体具有的属性特征，如图2-4所示。
管理员
登录ID
密码
账号
姓名
图2-4管理员的实体及其属性图
（2）住户的实体属性图描述了住户实体具有的属性特征，如图2-5所示。
住户
住户ID
姓名
性别
电话号码
身份证号码
图2-5住户的实体及其属性图
（3）物品类型的实体属性图描述了物品类型实体具有的属性特征，如图2-6所示。
物品类型
物品名称
物品类型ID
图2-6物品类型的实体及其属性图
物品
物品名称
安全距离
入库操作人ID
入库时间
物品类型
物品ID
住户ID
（4）物品的实体属性图描述了物品实体具有的属性特征，如图2-7所示。
图2-7物品的实体及其属性图
地址信息
住户ID
地址ID
楼栋
单元
房间
入库操作人ID
入库时间
（5）地址信息的实体属性图描述了地址信息具有的实体属性特征，如图2-8所示。
图2-8地址的实体及其属性图
根据上述的实体，实体与实体之间是有关系的。
所以，画出系统的数据之间的关系。
如图2-9所示。
物品类型ID
物品名称
物品名称
物品ID
1
姓名
性别
身份证号码
地址信息
固有
1
管理员
1
住户
持有
1
管理
n
物品
n
分类
m
物品类型
1
房间
地址ID
楼栋
住户ID
单元
密码
账号
图2-9系统E-R图
2.5非功能性需求
2.5.1正确性需求
（1）系统能够正确的将管理员对数据的更新正确的导入数据库中；
（2）系统能够正确的识别用户；
（3）系统能正确的将信息呈现给用户。
2.5.2安全性需求
系统是用于小区内住户物品的管理，所以必须具有很高的安全性，管理员应通过身份验证后进入系统。
2.5.3界面需求
（1）系统对界面的需求分为两部分：
前台和后台，这两部分有不同的界面需求；
（2）页面布局清晰，
升级会员 