Введение. 
Разработка системы, которая определяет и настраивает устройства умного дома на основе протокола ZigBee

Умный Дом (англ. Smart Home) — общее название для технологий, позволяющих автоматизировать устройства находящиеся в доме, обеспечить комфорт всем его обитателям и организовать ресурсосбережение.

Рисунок 1 — Проблематика.

Но при работе с устройствами возникает проблема конфигурации и обнаружения устройств. Решение этой проблемы будет рассмотрено в данной курсовой работе.

В целях повышения комфорта пользователя и создается система обнаружения и настройки ZigBee-устройств. Данная система самостоятельно обнаружит и настроит умные устройства пользователя.

1. Исследовательская часть

Анализ заинтересованных сторон

Для разрабатываемой системы был проведен анализ заинтересованных сторон и были выявлены стороны, изображенные на диаграмме заинтересованных сторон (рисунок 2).

На данной диаграмме систематизированы лица, имеющие непосредственное отношение к системе. В первом круге — круге «Система», изображены стороны, наиболее тесно связанные с системой.

На втором круге изображены стороны каким-либо образом поддерживающие работоспособность системы.

На третьем круге изображены стороны, которые могут повлиять на систему.

Рисунок 2 — Диаграмма заинтересованных лиц и систем.

Для выявленных заинтересованных сторон были подобраны их представители, и была составлена диаграмма «Люди и заинтересованные лица» изображенная на рисунке 3.

У каждой из заинтересованных сторон есть свои собственные интересы, которые они хотят достичь, используя разрабатываемую систему. Все цели и их связь с заинтересованными лицами изображены на рисунке 3.

Рисунок 3 — Диаграмма заинтересованных лиц и их целей.

Далее перед началом работы над системой необходимо поставить границы для системы, и понять какие сценарии система должна выполнять. Границы и сценарии системы изображены на рисунках 5 и 6 соответственно.

Рисунок 5 — Диаграмма границ системы.

Выявление функций

Рисунок 6 — Диаграмма сценариев.

Таблица 1. Численные оценки.

Рисунок 7 — Функциональная декомпозиция

Постановка задачи

В данной курсовой работе стоит задача разработать систему, которая определяет и настраивает устройства умного дома на основе протокола ZigBee.

Требования к системе

Основными критериями качества разрабатываемой системы являются:

• — модифицируемость — в систему можно легко добавить новый тип умного устройства;
• — контролепригодность — систему можно проверить на правильность работы одним из тестовых случаев;
• — кроссплатформенность — система должна работать на большинстве компьютеров, оборудованных современными процессорами;
• — безопасность — система должна препятствовать перехвату управления над устройствами;
• — система должна затрачивать на обнаружение одного устройства менее 10 секунд;
• — система должна определять тип и имя устройства;
• — система должна автоматически тестировать функции устройства;
• — система должна быть кроссплатформенной;
• — система должна конфигурировать устройства;
• — система должна оповещать пользователя о своей работе;
• — автоматически определять и настраивать устройство.

Из-за требований автоматизации тестирования функций, определения и настройки устройств в систему лучше всего будет встроить агента. Агент — программа обладающая независимым поведением и способная обмениваться сообщениями с другими агентами. Агент обладает набором поведений (функций, методов), для отработки заданной реакции на определенные события. Соответственно в задачу необходимо добавить требование построения системы на агентной платформе.

Остальные требования к системе вынесены в техническое задание (приложение 1).

Методы решения поставленной задачи

Основным методом решения поставленной задачи является использование мультиагентного подхода.

2. Конструкторская часть

Задачу, поставленную в пункте 1.3 и дополненную в пункте 1.5 можно разделить на две подзадачи:

• — работа с ZigBee-устройствами. Данная задача подразумевает создание компонента, который позволяет детектировать и конфигурировать ZigBee-устройства;
• — создание агента. В данной задаче необходимо выбрать агентную платформу и реализовать агента.

Решить поставленные задачи можно различными методами, используя различные библиотеки и языки программирования. В целях удобности разработки лучше всего использовать агентную платформу и библиотеку для работы с ZigBee написанные на одном и том же языке.