用例建模在智能消防小车控制系统需求分析中的应用研究

　　摘 要 需求分析在软件开发过程中至关重要，文章以智能消防小车控制系统为例，利用UML建模语言对系统建模，通过对消防小车的功能分析使用用例建模技术对该系统进行需求分析，为后续系统的设计开发打下坚实的基础。

　　关键词 UML；需求分析；用例图；用例规约

　　中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1671-7597（2014）14-0031-02

　　UML统一建模语言是一个支持软件系统开发的图形化语言，因此它的表达能力强大，能够更清晰的表示出系统的逻辑模型和实现模型。UML还是一种面向对象的语言，它给出表示模型元素的图形和方法，能够简单的表达面向对象的概念和模型元素。除此之外，UML建模语言具有在系统建模过程标准化、统一化和规范化等优点，在整个软件开发过程更为简单，开发人员与用户的交互也变得更加容易。

　　用例建模用例是统一建模语言（UML）的核心概念之一[1]，为了避免由于传统方法所造成的设计缺陷以及最大限度的提高软件开发效率和质量，本文以用例建模在智能消防小车系统需求分析中的应用为例探讨UML在嵌入式软件中的应用研究。

　　1 智能消防小车系统简介

　　自从1518年首辆消防车问世至今，发展十分迅速，从最初的马车拉水灭火到现在的人工操控消防车自动灭火，消防车的发展经历了一个很长的历史。智能消防车是未来消防车发展的主要方向，本项目模拟现实灭火场景，设计一台智能消防车的软件系统，帮助小车完成各种抢险任务。

　　设计智能消防小车系统使其在人为的设计的地图完成探险灭火工作，地图以黑色的线模拟道路，蜡烛模拟火源，将火源随机分布在地图中，模拟火灾现场。手动启动智能消防小车后，小车能够在道路中巡逻。当有火情时，小车能够自主寻找火源并迅速作出反应，在行驶过程中能够绕开障碍物驶向火灾现场，到达火灾现场后实施灭火动作。完成灭火动作后继续探测是否还有其他火源，如果有则继续驶向下一个目的地灭火，如果没有则返回出发地点[2]。

　　2 需求分析

　　2.1 功能分析

　　在对系统进行需求分析是，使用Use Case图对系统进行功能需求分析[3]。本系统基于模块化进行搭建及开发，共分为8个模块，分别是：电源模块、控制器模块、寻迹传感器模块、电机驱动前进转向模块、车载显示模块、火焰传感器模块、避障模块、灭火风扇模块。电源模块为驱动模块和控制模块供电。控制器模块是这个系统的核心，控制管理系统的运行。接收寻迹传感器模块、火焰传感器模块的信息，执行系统的业务逻辑操作，将操作结果反馈给电机驱动前进转向模块、车载显示模块、避障模块以及灭火风扇模块。寻迹传感器模块采用光电对管进行寻迹，将传感器采集信息反馈给控制器模块，以便信息处理。电机驱动前进转向模块根据接收控制器模块的信息控制电机的驱动方式。车载显示模块利用1602LCD显示屏显示小车所行使的路程，险情坐标以及行使的时间。火焰传感器利用火焰传感器探测火源，并将火源坐标反馈给控制器模块。避障模块是检测障碍物，如遇到障碍物将信息反馈给控制器模块处理。灭火风扇模块根据控制器模块信息处理执行灭火操作。智能消防小车的用例图如图1所示。

　　2.2 智能消防小车用例规约

　　很多大型工程时常会对每一个模块从需求分析开始重新进行架构设计循环。由于本系统的模块较少因此当成一个架构设计进行介绍[4]。本文以寻迹模块为例介绍系统的用例规约。