软工第二次团队作业

news/2025/11/20 0:25:32/文章来源:https://www.cnblogs.com/yqlblog/p/19244508

成群结队第二次团队作业

原型设计+概要设计

作业总览

项目	内容
作业所属课程	软件工程
作业要求	作业要求
作业目标	完成项目原型设计与概要设计，形成交互原型、UML模型、数据库结构，并制定开发计划与分工安排。
团队名称	成群结队
组长	102301304-余琪丽
组员	052301103-钟媛、102301107-蒋伊妍、102301301-钟扬、102301302-郑乐妍、102301305徐紫嫣、102301307姜品伊、102301309陈芳玲、102301405黄伊萍、102301406洪蓉玫、102301607方怡玥

一、原型设计

原型工具使用

团队使用 figma 原型设计工具绘制软件原型。

前台原型交互描述

用户登录

用户打开应用后，首先看到的是手捧绿植的卡通形象和标语：“小小植物，大大领悟”。点击“开始使用”按钮进入账号认证界面。
认证流程包括：

智能提醒与种植日记

成功登录后，进入主功能区域，核心是植物养护管理。主页动态展示植物列表，并提示浇水时间。系统根据植物状态和天气推送养护建议。例如：提醒用户为多肉浇水或为长势不佳的满天星补充营养。同时用户可通过“加号”进入植物管理界面，查看和添加植物，输入植物照片、名称、品种、种植日期等信息。

用户可以添加植物日记，记录养护活动以及植物照片，同时可以查看详细的“植物日记”，它按时间顺序记录了每株植物的每一次浇水、施肥等养护活动及笔记。

AI问答助手

内置“AI问答助手”，允许用户随时就养护难题（如“多肉要多久浇一次水”）进行提问，并能获得专业、细致的个性化解答，形成了一个完整的“记录-提醒-咨询”养护闭环。

个人中心

用户可以通过底部导航栏“我的”切换到个人中心页面。页面顶部展示了用户的植物概览数据（如拥有4株植物、17天养护天数），下方则整合了“个人资料”、“更改密码”等账户设置选项。

后台原型交互描述

应用的管理台界面核心目标是让运营人员能够掌握整个系统的健康状况与业务数据全景。界面采用了经典的左侧导航搭配右侧内容区的布局。导航菜单清晰地划分了后台的核心功能模块，包括“用户管理”、“植物档案管理”、“AI助手管理”等，使得管理员可以快速在不同业务模块间切换。

右侧的主内容区是信息展示的核心，设计为高效的数据驾驶舱形式。顶部以一系列关键指标卡片的形式，呈现了“用户总数”、“植物档案总数”等最高优先级的运营数据。下方则集成了多块数据可视化看板：“用户增长看板”通过折线图展示用户趋势；“功能使用占比”以环形图直观反映各核心功能的使用频率；“系统运行数据”则用进度条的方式，实时监控“AI问答成功率”等关键技术服务指标的健康度。

“异常待处理项”列表将需要人工介入的系统问题（如接口错误、提醒延时）汇总呈现，并为每一项都配备了“查看”和“忽略”的快捷操作按钮。

规则描述

该应用的规则设计核心在于确保用户账号安全与提供智能化的植物养护指引。在账号管理层面，注册流程设有严格的验证机制：用户需输入符合格式要求的手机号，并设置满足一定强度规则的新密码，同时必须通过“再次输入密码”进行一致性校验。

进入应用后，核心的植物养护规则开始发挥作用。系统内置了智能提醒逻辑，它会综合植物的种类、历史养护记录（如最后浇水日期）以及实时环境数据（如当日温度）来生成个性化建议。

在“我的”页面，规则进一步体现在数据记录与交互功能上。AI问答助手并非简单的关键词匹配，而是基于一个结构化的知识体系进行响应。当用户询问“多肉要多久浇一次水”时，助手会依据品种、养护环境等多重变量，输出详细参考指南，而并非一个固定的答案。同时，“植物日记”功能自动记录用户的每一次养护操作，如浇水、剪枝，并据此动态计算和更新“距离下次浇水还有X天”这样的状态信息，形成了“记录-分析-提醒”的完整数据闭环。

二、概要设计

1. 功能模块与运行逻辑

整个应用以“智能植物养护”为核心，构建了一个前后端分离、服务化的软件架构。前端作为用户交互的入口，通过响应式界面统一承载了四大功能模块：用户中心、智能养护提醒、AI养护助手、种植日记。这些功能模块并非孤立存在，而是围绕“植物档案”这一数据核心，形成了一个有机的整体。

在运行逻辑上，后端采用基于Python FastAPI的微服务架构，确保了各业务模块的高内聚与低耦合。当用户在前端进行操作时，请求会被路由至不同的后端服务。例如，查看提醒时，“提醒引擎服务”会协同工作：它首先从MySQL中查询用户的植物习性及历史养护记录，同时通过集成的MCP天气服务获取实时环境数据，最后运用内置的规则模型进行综合计算，生成个性化的浇水或日照建议。而当用户向AI助手提问时，请求则会被发送至“AI服务”，该服务不仅会调用大型语言模型，更会精准检索本地的植物知识库，确保返回的建议既通俗易懂又科学准确，同时支持多轮对话以模拟真实的专家交流。

数据流是系统协同工作的生命线。所有结构化的用户信息、植物档案和日记日志都持久化存储在MySQL主数据库中，而高频访问的提醒规则或会话数据则缓存在Redis中，以提升响应速度。用户上传的植物图片等静态资源由云存储服务托管。最终，重要的提醒和通知会通过第三方推送服务触达用户，从而在用户、植物、环境数据与AI智能之间建立起一个闭环的、不断优化的智能养护生态系统。

数据流：

结构化的用户信息、植物档案和日记存储在 MySQL 数据库中。
高频访问数据缓存于 Redis，植物图片由云存储托管。
提醒和通知通过第三方推送服务发送。

系统整体架构图：

2. UML设计

需求分析用例图

业务流程活动图

后端类图

用户中心时序图

智能养护提醒时序图

AI养护助手时序图

种植日记时序图

系统整体结构协作图

三、数据库设计

E-R图

关系数据模型

1.users（用户表）

字段名	类型	长度	主键	允许空	默认值	说明
user_id	bigint	20	是	否	AUTO_INCREMENT	用户ID
username	varchar	50	否	否		用户名
email	varchar	100	否	否		邮箱
phone	varchar	20	否	是	NULL	手机号
password	varchar	255	否	否		密码
avatar_url	varchar	255	否	是	NULL	头像URL
location_city	varchar	100	否	是	NULL	所在城市
notification_preferences	json		否	是	NULL	通知偏好
created_at	datetime		否	否	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
updated_at	datetime		否	否	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间
is_deleted	tinyint	1	否	否	0	删除标记

2.plants（植物表）

字段名	类型	长度	主键	允许空	默认值	说明
plant_id	bigint	20	是	否	AUTO_INCREMENT	植物ID
user_id	bigint	20	否	否		用户ID
plant_type_id	int	11	否	否		植物种类ID
nickname	varchar	100	否	否		植物昵称
personality_signature	varchar	255	否	是	NULL	个性签名
plant_date	date		否	否		种植日期
initial_photo_url	varchar	255	否	是	NULL	初始照片
location	varchar	100	否	是	NULL	摆放位置
status	varchar	20	否	否	healthy	生长状态
created_at	datetime		否	否	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
updated_at	datetime		否	否	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

3.plant_types（植物种类表）

字段名	类型	长度	主键	允许空	默认值	说明
plant_type_id	int	11	是	否	AUTO_INCREMENT	种类ID
name	varchar	100	否	否		名称
scientific_name	varchar	100	否	是	NULL	学名
water_freq_days	int	11	否	否	7	浇水频率
light_need	varchar	50	否	否		光照需求
optimal_temperature	varchar	50	否	是	NULL	适宜温度
description	text		否	是	NULL	养护说明
care_instructions	json		否	是	NULL	详细指南

4.care_logs（养护日志表）

字段名	类型	长度	主键	允许空	默认值	说明
log_id	bigint	20	是	否	AUTO_INCREMENT	日志ID
plant_id	bigint	20	否	否		植物ID
care_type	varchar	50	否	否		养护类型
care_date	datetime		否	否	CURRENT_TIMESTAMP	养护时间
notes	text		否	是	NULL	备注
image_url	varchar	255	否	是	NULL	图片链接
weather_condition	varchar	100	否	是	NULL	天气状况
created_at	datetime		否	否	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间

5.reminders（提醒任务表）

字段名	类型	长度	主键	允许空	默认值	说明
reminder_id	bigint	20	是	否	AUTO_INCREMENT	提醒ID
user_id	bigint	20	否	否		用户ID
plant_id	bigint	20	否	否		植物ID
reminder_type	varchar	50	否	否		提醒类型
reminder_content	text		否	是	NULL	提醒内容
scheduled_at	datetime		否	否		计划时间
is_completed	tinyint	1	否	否	0	是否完成
is_urgent	tinyint	1	否	否	0	是否紧急
trigger_condition	varchar	100	否	是	NULL	触发条件
completed_at	datetime		否	是	NULL	完成时间
created_at	datetime		否	否	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间

6.sensor_data（传感器数据表）--未来实现设备拓展

字段名	类型	长度	主键	允许空	默认值	说明
data_id	bigint	20	是	否	AUTO_INCREMENT	数据ID
sensor_id	bigint	20	否	否		传感器ID
soil_moisture	decimal	5,2	否	是	NULL	土壤湿度
temperature	decimal	5,2	否	是	NULL	温度
humidity	decimal	5,2	否	是	NULL	湿度
light_intensity	decimal	8,2	否	是	NULL	光照强度
recorded_at	datetime		否	否	CURRENT_TIMESTAMP	记录时间
created_at	datetime		否	否	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间

7.ai_conversations（AI对话记录表）

字段名	类型	长度	主键	允许空	默认值	说明
conversation_id	bigint	20	是	否	AUTO_INCREMENT	对话ID
user_id	bigint	20	否	否		用户ID
plant_id	bigint	20	否	是	NULL	植物ID
user_message	text		否	否		用户消息
ai_response	text		否	否		AI回复
message_type	varchar	50	否	否	general	问题类型
conversation_context	json		否	是	NULL	对话上下文
created_at	datetime		否	否	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间

四、团队协作记录

时间安排

时间	预期开发计划	产出
10.10-10.23	智能体开发	成功完成天气智能体开发
10.24-11.4	需求调研、选题	成功完成选题报告+需求分析文档
11.5-11.20	原型设计、概要设计	成功完成《系统设计说明书》+原型模型
11.20-11.24	实现初步前端及后端框架搭建
11.25-11.30	基本实现预期功能
11.31-12.8	测试和完善

分工安排

成员	分工
102301304余琪丽	PM
102301107蒋伊妍	原型设计
102301301钟扬	后端开发，撰写系统设计说明书
102301302郑乐妍	后端开发，撰写系统设计说明书
052301103钟媛	后端开发，撰写随笔
102301305徐紫嫣	后端开发，撰写数据库设计说明书
102301307姜品伊	前端开发，原型设计
102301405陈芳玲	后端开发，撰写数据库设计说明书
102301406洪蓉玫	前端开发，撰写系统设计说明书
102301607方怡玥	测试，撰写随笔