safehome系统

Question

The SafeHome security function enables the homeowner to configure the security system when it is installed, monitors all sensors connected to the security system, and interacts with the homeowner through the Internet , a PC or a control panel. During installation, the SafeHome PC is used to program and configure the system. Each sensor is assigned a number and type , a master password is programmed for arming and disarming the system, and telephone number(s) are input for dialing when a sensor event occurs.

When a sensor event is recognized , the software invokes an audible alarm attached to the system. After a delay time that is specified by the homeowner during system confi guration activities, the software dials a telephone number of a monitoring service, provides information about the location, reporting the nature of the event that has been detected. The telephone number will be redialed every 20 seconds until telephone connection is obtained.

The homeowner receives security information via a control panel, the PC, or a browser, collectively called an interface . The interface displays prompting messages and system status information on the control panel, the PC, or the browser window. Homeowner interaction takes the following form . . .

(a)Draw a UML use case diagram based on the above description and select three of them to write their use case description. You’ll have to make a number of assumptions about the manner in which a user interacts with this system.

(b)Develop a class model based on the above description : determine potential classes and analysis classes, and draw UML class diagrams for three classes.

Answer 1

下午好🌅🌅🌅
本答案参考通义千问

根据你提供的关于 SafeHome 安全系统 的描述，我们可以从两个方面进行分析和设计：UML 用例图（Use Case Diagram） 和 类模型（Class Model）。以下是详细的解答过程。

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(a) UML 用例图及三个用例的详细描述

1. 用例图概述

在 UML 中，用例图用于描述系统与外部用户（参与者）之间的交互关系。根据描述，主要的参与者包括：

• Homeowner（业主）
• Monitoring Service（监控服务）
• System Administrator（系统管理员）

主要的用例包括：

• 配置安全系统
• 监控传感器
• 触发报警
• 发送通知到监控服务
• 查看系统状态
• 接收报警信息

注意： 在实际绘制时，需要结合这些用例与参与者之间的关系，如“Homeowner”可以触发“配置系统”、“查看状态”等用例；“System”可以触发“发送报警信息”、“触发报警”等用例。

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2. 选择三个用例并编写详细描述

用例 1：配置安全系统（Configure Security System）

参与者： Homeowner, System Administrator
目标： 设置系统参数，如传感器编号、类型、主密码、电话号码等。
前置条件： 系统处于安装阶段，尚未启用。
后置条件： 系统配置完成，可正常运行。
基本流程：

1. 用户登录系统。
2. 进入配置界面。
3. 输入传感器编号和类型。
4. 设置主密码。
5. 输入监控服务电话号码。
6. 保存配置。

异常情况：

• 如果输入的数据无效（如电话号码格式错误），系统应提示错误并允许重新输入。

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用例 2：触发报警（Trigger Alarm）

参与者： Sensor（传感器）
目标： 当检测到异常事件时，触发本地报警，并通过电话联系监控服务。
前置条件： 系统已配置，且处于激活状态。
后置条件： 报警被触发，电话拨号尝试开始。
基本流程：

1. 传感器检测到异常事件（如门被打开）。
2. 系统接收到传感器信号。
3. 系统启动本地报警（如蜂鸣器）。
4. 系统按照配置拨打指定电话号码。
5. 每 20 秒重试一次，直到连接成功。

异常情况：

• 若所有电话号码均无法接通，系统可记录日志并等待人工干预。

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用例 3：查看系统状态（View System Status）

参与者： Homeowner
目标： 查看当前系统的运行状态，如是否处于“武装”状态、是否有未处理的事件等。
前置条件： 用户已登录系统。
后置条件： 用户看到最新的系统状态信息。
基本流程：

1. 用户访问系统界面（控制面板、PC 或浏览器）。
2. 系统显示当前状态信息（如“系统已武装”、“无活动事件”等）。
3. 用户可选择进一步操作（如解除武装、查看历史事件）。

异常情况：

• 如果网络中断，系统可能无法实时更新状态，需提供缓存数据或提示错误。

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(b) 类模型（Class Model）及 UML 类图

1. 分析潜在的类（Analysis Classes）

根据描述，我们可以识别出以下关键类：

| 类名 | 说明 | |------|------| | SecuritySystem | 管理整个系统的配置、状态和行为。 | | Sensor | 表示各种类型的传感器（如门传感器、运动传感器）。 | | Alarm | 控制本地报警装置（如蜂鸣器）。 | | PhoneService | 处理电话拨号、通知监控服务的功能。 | | UserInterface | 提供用户与系统交互的界面（如控制面板、PC、浏览器）。 | | Configuration | 存储系统配置信息（如密码、电话号码、延迟时间）。 |

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2. UML 类图（选三个类）

类 1：SecuritySystem

+----------------+
|  SecuritySystem |
+----------------+
| - configuration: Configuration
| - sensors: List<Sensor>
| - alarm: Alarm
| - phoneService: PhoneService
+----------------+
| + configure()
| + arm()
| + disarm()
| + triggerAlarm()
| + dialMonitor()
| + updateStatus()

说明：

• configure()：用于设置系统参数。
• triggerAlarm()：当传感器事件发生时调用。
• dialMonitor()：负责拨打电话给监控服务。

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类 2：Sensor

+----------------+
|     Sensor      |
+----------------+
| - id: int
| - type: string
| - status: string
+----------------+
| + detectEvent()
| + sendSignal()

说明：

• detectEvent()：模拟传感器检测到异常事件。
• sendSignal()：将事件信号发送给系统。

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类 3：PhoneService

+----------------+
|   PhoneService  |
+----------------+
| - phoneNumber: string
| - retryInterval: int
| - isConnected: bool
+----------------+
| + dial()
| + redial()
| + connect()
| + disconnect()

说明：

• dial()：发起电话呼叫。
• redial()：每 20 秒重试一次。
• connect()：建立与监控服务的连接。

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总结

| 部分 | 内容 | |------|------| | 用例图 | 描述了系统与用户、监控服务之间的交互。 | | 用例描述 | 选择了配置系统、触发报警、查看状态三个用例，并详细说明了其流程和异常处理。 | | 类模型 | 设计了三个核心类（SecuritySystem、Sensor、PhoneService），并给出了它们的属性和方法。 |

如果你需要生成 UML 图的代码（如使用 PlantUML 格式），我可以进一步提供。