300 likes | 430 Views
บทที่ 2 . วิศวกรรมระบบ (Systems Engineering). การออกแบบ การพัฒนา และ การนำไปใช้งาน ทั้งฮาร์ดแวร์ (Hardware) ซอฟต์แวร์ (Software) และ พีเพิลแวร์ (People Ware). วัตถุประสงค์. 1. เพื่ออธิบายหลักการของ system software ซึ่งมีผลต่อขอบข่ายของ system engineering
E N D
บทที่ 2. วิศวกรรมระบบ (Systems Engineering) การออกแบบ การพัฒนา และ การนำไปใช้งาน ทั้งฮาร์ดแวร์ (Hardware) ซอฟต์แวร์ (Software) และ พีเพิลแวร์ (People Ware)
วัตถุประสงค์ • 1. เพื่ออธิบายหลักการของ system software ซึ่งมีผลต่อขอบข่ายของ system engineering • 2. เพื่อแนะนำหลักการและคุณสมบัติของระบบ เช่น ความน่าเชื่อถือ การรักษาความปลอดภัย • 3. เพื่ออธิบายสิ่งแวดล้อมของระบบซึ่งต้องคำนึงถึงในการ ออกแบบระบบ • 4. เพื่ออธิบายขั้นตอนในการจัดหาระบบ
ระบบ (system) คืออะไร? • 1. เป็นการรวบรวมองค์ประกอบ (component) ที่เกี่ยวข้องกัน และทำงานร่วมกันเพื่อทำงานตามจุดประสงค์ • 2. ระบบจะรวมถึง software กลไก อุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ ซึ่งควบคุมการทำงานโดยคน • 3. ส่วนประกอบของระบบอาจจะขึ้นอยู่กับส่วนของระบบอื่นๆที่เกี่ยวข้องได้ • 4. คุณสมบัติและพฤติกรรมขององค์ประกอบ จะประสานแนบ แน่นจนแยกไม่ออก
ระบบและสิ่งแวดล้อมของระบบระบบและสิ่งแวดล้อมของระบบ • 1. ระบบจะไม่เป็นอิสระต่อกันแต่จะคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมเดียวกัน • 2. หน้าที่ของระบบอาจมีการเปลี่ยนแปลงในสิ่งแวดล้อมของมัน • 3. สิ่งแวดล้อมมีผลต่อการทำงานของระบบ
Component types in alarm system • 1. Sensor : Movement sensor, door sensor. • 2. Actuator : Siren. • 3.Communication : Telephone caller. • 4. Co-ordination : Alarm controller. • 5. Interface : Voice synthesizer.
Functional system components • 1. Sensor components • 2. Actuator components • 3. Computation components • 4. Communication components • 5. Co-ordination components • 6. Interface components
องค์ประกอบของระบบ (System components) • 1. Sensor components : Collect information from the system’s environment e.g. radars in an air traffic control system. • 2. Actuator components : Cause some change in the system’s environment e.g. valves in a process control system which increase or decrease material flow in a pipe. • 3. Computation components : Carry out some computations on an input to produce an output e.g. a floating point processor in a computer system.
4. Communication components : Allow system components to communicate with each other e.g. network linking distributed computers. • 5. Co-ordination components : Co-ordinate the interactions of other system components e.g. scheduler in a real-time system • 6. Interface components : Facilitate the interactions of other system components e.g. operator interface • All components are now usually software controlled.
นิยามความต้องการของระบบ • สามารถนิยามความต้องการดังนี้: • 1. Abstract functional requirements. System functions are defined in an abstract way. • 2. System properties. Non-functional requirements for the system in general are defined. • 3. Undesirable characteristics. Unacceptable system behaviour is specified.
System objectives • 1. Functional objectives : To provide a fire and intruder alarm system for the building which will provide internal and external warning of fire or unauthorized intrusion. • 2. Organisational objectives : To ensure that the normal functioning of work carried out in the building is not seriously disrupted by events such as fire and unauthorized intrusion.
System requirements problems • 1. Changing as the system is being specified. • 2. Must anticipate hardware/communications developments over the lifetime of the system. • 3. Hard to define non-functional requirements (particularly) without an impression of component structure of the system.
The system design process • 1. Partition requirements : Organise requirements into related groups. • 2. Identify sub-systems : Identify a set of sub-systems which collectively can meet the system requirements. • 3.Assign requirements to sub-systems : Causes particular problems when COTS are integrated. • 4. Specify sub-system functionality. • 5. Define sub-system interfaces : Critical activity for parallel sub-system development.0
System design problems • 1. Requirements partitioning to hardware, software and human components may involve a lot of negotiation. • 2. Difficult design problems are often assumed to be readily solved using software. • 3. Hardware platforms may be inappropriate for software requirements so software must compensate for this.
Sub-system development • O Typically parallel projects developing the hardware, software and communications. • o May involve some COTS (Commercial Off-the-Shelf) systems procurement. • O Lack of communication across implementation teams. • o Bureaucratic and slow mechanism for proposing system changes means that the development schedule may be extended because of the need for rework.
System integration • O The process of putting hardware, software and people together to make a system. • O Should be tackled incrementally so that sub-systems are integrated one at a time. • O Interface problems between sub-systems are usually found at this stage. • O May be problems with uncoordinated deliveries of system components.
System installation • O Environmental assumptions may be incorrect. • O May be human resistance to the introduction of a new system. • O System may have to coexist with alternative systems for some time. • O May be physical installation problems (e.g. cabling problems). • O Operator training has to be identified.
System operation • bring unforeseen requirements to light, • Users may use the system in a way which is not anticipated by system designers, • May reveal problems in the interaction with other systems; • a. Physical problems of incompatibility, • b. Data conversion problems, • Increased operator error rate because of inconsistent interfaces.
System evolution • Large systems have a long lifetime. They must evolve to meet changing requirements. • Evolution is inherently costly; • a. Changes must be analysed from a technical and business perspective. • b. Sub-systems interact so unanticipated problems can arise. • c. There is rarely a rationale for original design decisions. • d. System structure is corrupted as changes are made to it. • Existing systems which must be maintained are sometimes called legacy systems.
System decommissioning • O Taking the system out of service after its useful lifetime. • O May require removal of materials (e.g. dangerous chemicals) which pollute the environment : Should be planned for in the system design by encapsulation. • O May require data to be restructured and converted to be used in some other system.
System procurement • O Acquiring a system for an organization to meet some need. • O Some system specification and architectural design is usually necessary before procurement; • • You need a specification to let a contract for system development • • The specification may allow you to buy a commercial off-the-shelf (COTS) system. Almost always cheaper than developing a system from scratch
Procurement issues • 1. Requirements may have to be modified to match the capabilities of off-the-shelf components. • 2. The requirements specification may be part of the contract for the development of the system. • 3. There is usually a contract negotiation period to agree changes after the contractor to build a system has been selected.
Contractors and sub-contractors • 1. The procurement of large hardware/software systems is usually based around some principal contractor. • 2. Sub-contracts are issued to other suppliers to supply parts of the system. • 3. Customer liases with the principal contractor and does not deal directly with sub-contractors.