《软件工程概论》作业一：新冠疫情下软件产品设计（小区电梯实体按钮的软件替代方案）

课程说明：《软件工程概论》为浙江科技学院2018级软件工程专业在大二下学期开设的必修课。课程使用《软件工程导论（第6版）》（张海藩等编著，清华大学出版社）作为教材。以《软件设计文档国家标准GBT8567-2006》作为原型，经过教师挑选和精简，布置为课程作业。专业同学组成3人小组，以第十一届中国大学生服务外包创新创业大赛企业命题类的赛题作为选题，进行文档撰写的练习。本人为所在小组的组长。

本文章说明：本文章为小组作品。撰写时间约为2周。本文章为终稿，若无特殊情况，将不再进行修改。

小区电梯实体按钮的软件替代方案（小区电梯按键模拟系统）

背景介绍

2020年伊始，一场突如其来的新冠肺炎疫情打乱了人们的生活步伐。疫情自武汉爆发，并迅速扩展到全国各地，进而发展为全球范围内的大流行。此次流行疫情的病原体是与SARS冠状病毒同属一族的新型冠状病毒，具有潜伏期长、传染性强的特点，可通过呼吸道飞沫和接触传播。（“接触传播”是指飞沫沉积在物品表面，接触污染手后，再接触口腔、鼻腔、眼睛等黏膜，导致感染。）公共场所中的电梯按钮等公共设施，在日常生活中是频繁接触的对象，因而成为病毒的绝佳传播载体。如何避免此类高危接触行为，已成为疫情防控中一个不容忽视的问题。

现状分析

对于上述问题，物业（而非个人）可以采取以下几个解决方案：

方案概述	优点	缺点
提供纸巾等介质操作按钮，定期消毒	简单有效，实施难度小	非强制性，消耗大量纸巾，需要妥善处理废弃物、定期补充，可能有人私吞
派专人常驻电梯内，帮居民操作	节约物资，按钮使用人数变得十分有限	电梯外按钮无防护，夜班，工作量大，专人需要较强保护
小区门禁卡内写入楼层，电梯安装读卡器	利用了原有的硬件，无接触，绿色环保	忘带卡、前往其他楼层，无法替代“开门”“关门”按钮
电梯安装声控模块	硬件成本低，无接触	语音识别通病；说法会产生飞沫
替换为感应电梯按钮	无接触，覆盖所有按钮	成本高，容易误操作

解决方案

概述

用软件来代替电梯实体按钮，即用户通过操作软件，达到与按下电梯按钮相同的效果。这里的电梯按钮包括电梯轿厢内部的按钮与楼道电梯门外请求“上楼”或“下楼”的按钮，电梯轿厢内部的按钮又包括楼层选择按钮、开/关电梯门按钮和紧急求助按钮。传统的电梯使用场景中，电梯内、外的按钮在按下时发出的信号经过电路处理，统一输入到控制接口中，从而对电梯运行发出控制命令；在本解决方案中，用户操作软件，软件前台将用户命令发送到后台，后台再将命令输入到控制接口。所以，这里的“软件替代方案”包括前台的用户界面和后台与控制接口对接的部分，在本报告中仅阐述前台部分。

硬件配合与环境配合

1. 电梯按钮区域设置屏蔽装置，阻止乘客接触电梯按钮。
2. 在电梯内外设置小型显示屏（可以与屏蔽装置一体化设计，可以利用电梯内外原有的屏幕）。
3. 通过各种方式（在屏蔽装置、显示屏或其他显目位置设置提示语，电梯口派遣人员等）引导乘客学习使用软件。

前台软件概述

由于微信用户基数大、微信登录方便快捷等原因，本方案采取微信小程序作为前台软件的载体。用户在使用软件前，需要明确自己的身份定位。身份定位有3种：小区单元楼住户，偶然访客和固定访客（来访频繁且到访楼层固定）。对于小区单元楼住户和固定访客，他们可以在进入程序后，进行微信登录授权，登记自己居住（到访）的楼层，之后每次进入程序都无需选择楼层，程序会自动判断用户的上楼/下楼意图。出于隐私保护需要，用户可以在程序中解除授权，清除登记的楼层信息。对于偶然访客，他们无需授权，但需要手动选择目的楼层。程序中的主要页面如下。

【身份选择页面】小程序加载过程中，自动判断用户的授权状态。若为未授权用户，则进入该页面，让用户选择“住户（固定访客）”或“偶然访客”身份（以下简称“住户”和“访客”身份）。

【访客乘电梯页面】 选择“访客”身份后进入的页面。页面上有电梯状态、电梯按钮模块和身份切换按钮。电梯按钮模块包括楼层选择子模块和 “开门”“关门”“紧急求助”按钮。楼层选择子模块包括楼层选择控件（按钮组或下拉列表等）和“确认”“取消”按钮。用户选择楼层后，点击“确认”，等待电梯将自己运送到目的楼层，在到达之前有一次更改机会（“确认”按钮变为“更改”按钮）。用户点击“取消”按钮，则视阶段跳转到完成页面或将用户运送到下一停靠楼层。电梯到达目的楼层后，若程序未被关闭，则会跳转到完成页面。

【住户乘电梯页面】 已授权用户在小程序加载完成之后进入的页面。其布局与访客乘电梯页面类似，不同之处在于：楼层选择控件为文本标签（系统自动判断用户要前往的楼层并显示），只需用户点击“确认”即可，确认之后只可取消，不可更改；如果用户要前往其他楼层，可点击身份切换按钮“访客（本次）”，切换到访客乘电梯页面；页面底部有选项卡组“乘电梯”（处于选定状态）和“个人中心”。

【楼层登记页面】 选择“住户”身份后进入的页面。用户在这个页面登记自己居住（到访）的楼层。登记完成后，进入 住户乘电梯页面。

【个人中心页面】在住户乘电梯页面点击“个人中心”选项卡进入的页面。用户可以在该页面修改居住（到访）楼层、解除授权等。
在各个页面中，均有一个部分提示当前页面剩余操作时间，如果用户未及时做出操作，程序将跳转到超时提示页面。

软件使用流程

1. 乘客使用微信“扫一扫”功能扫描显示屏上的二维码之后，进入小程序。
2. 用户是否授权？已授权，转步骤2.1；未授权，转步骤2.2。

• 2.1 系统自动给出目的楼层。要前往其他楼层，点击“访客（本次）”后转步骤2.2.2，否则转步骤3。
• 2.2 用户选择“住户”或“访客”身份。若选择“住户”身份，转步骤2.2.1；若选择“访客”身份，转步骤2.2.2；
• • 2.2.1 程序请求微信登录授权。授权通过后，用户进行楼层登记，转步骤2.1。若用户拒绝授权，转步骤2.2.2。
  • 2.2.2 用户手动选择目的楼层。要切换到“住户”身份，点击“切换到住户”后转步骤2.2.1，否则转步骤3。

3. 用户点击“确定”，等待电梯到来。若已经在电梯内，转步骤4。
4. 用户进入电梯或已经在电梯内，等待电梯将自己送到目的楼层或下一停靠楼层（当用户取消时）。在本阶段，“开门”“关门”“紧急求助”按钮可用。
5. 用户走出电梯或已经在电梯外，结束。
   注：上述步骤中的跳转和某些判断由系统自动完成；用户在步骤2.1、步骤2.2.2、步骤3、步骤4均可点击“取消”，视情况转步骤4或5；拥有更改机会的用户（见上）在步骤3、步骤4均可点击“更改”；用户在登录后到步骤5之前均可进入“个人中心”，更改居住楼层或解除授权。居住楼层的更改将在下一次乘坐电梯时生效。如果解除授权，视情况转步骤4或5。