软件设计描述

一、数据库设计

1. 数据库需求分析
   小智智能家居APP系统，我们需要收集以下数据需求：用户姓名、联系方式、偏好设置、设备类型、状态、位置、场景名称、包含设备、触发条件、操作时间、操作类型等。通过与用户访谈，确定系统需支持多用户多设备管理，实时状态更新，以及基于用户习惯的个性化场景推荐。

2. 概念结构设计
   采用E-R模型设计，主要实体包括：用户、智能设备、场景、推荐算法。用户与设备存在一对多的关系，用户与场景也存在一对多的关系，场景与设备存在多对多的关系。
   3.逻辑结构设计
   User(user_id PK, username, password, phone, email, preferences)
   Device(device_id PK, user_id FK, type, name, location, status, last_update)
   Scene(scene_id PK, user_id FK, scene_name, description, is_active)
   Scene_Device(scene_id FK, device_id FK, desired_status, execution_order)
   Usage_Log(log_id PK, user_id FK, operation_type, target_id, operation_time)
   Recommendation(recommend_id PK, user_id FK, scene_id FK, score, generate_time)

3. 物理结构设计
   选择MySQL关系型数据库，InnoDB引擎支持事务处理。为常用查询建立索引：user表的username和phone字段、device表的user_id和status字段、scene表的user_id字段。考虑设备状态高频更新特性，对device表采用分区表设计，按user_id范围分区。设置定期自动备份策略，对敏感数据如用户密码进行加密存储。

4. 用户特性分析
   目标用户主要为25-45岁中青年家庭用户，具有基本智能设备操作经验但技术水平参差不齐。我们将用户群体分为三类：科技爱好者、实用主义者和被动使用者。多数用户期望通过手机快速控制家居，同时希望系统能自动学习其习惯。用户使用场景包括日常家居控制、离家/回家模式切换、娱乐场景设置等。

5. 功能任务分析
   主要功能任务包括：
   核心任务：单个设备开关控制、设备状态查看
   进阶任务：多设备组合场景创建与执行
   智能任务：AI推荐场景的查看与采纳
   管理任务：设备添加删除、场景编辑

6. 界面类型确定
   我们采用的是混合型界面设计：我们主界面主要包含四个：首页包括常用设备和推荐场景、设备界面进行分类设备列表、场景界面包括个性化设置的场景以及推荐的场景、我的界面包括设置、钱包等。设备控制采用卡片式设计，状态可视化明显；场景设置采用向导式流程，降低用户认知负担。

7. 设计原则应用
   合适性：界面风格采用现代简约风，图标识别性高，色彩系统以蓝色为主色调传达科技感，绿色表示设备开启状态，红色表示关闭状态。
   简便易操作：高频操作如灯光开关支持滑动控制，常用场景设置在主屏快捷入口，支持语音指令快捷方式。
   交互控制：所有操作提供即时反馈，长按设备进入详细设置，左滑删除场景。
   媒体组合：关键状态变化配合轻微震动反馈，设备异常时使用声音提醒，复杂操作提供短视频引导。针对不同用户群体，设置简洁模式和专家模式切换选项。