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IntegrantesEduardo Silvestri Elmar PachecoJosé Ricardo VazOsvandre Alves Martins Robson CalvettiWalter Abrahão
PVAProtótipo de Veículo Autônomo
G4 – CE 2352° Semestre 2004
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Integrantes - Contatos
• Eduardo Silvestri Ribeiro– www.eduardosilvestri.com.br
• Elmar Pacheco– http://geocities.yahoo.com.br/elmarpache/Index.html
• José Ricardo Vaz– www.ricardovaz.pro.br
• Osvandre Alves Martins– www.comp.ita.br/~osvandre
• Robson Calvetti– www.rcalvett.sites.uol.com.br
• Walter Abrahão dos Santos– http://geocities.yahoo.com.br/walterabrahao2004/
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Introdução - PVA
Objetivo
Especificar Temáticas de Estudo de Caso para as disciplinas CES-63, CE-235, CES-32, CE-230 e EE-09 ministradas pelo Prof. Cunha no 2oSemestre de 2004 no ITA.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Introdução - PVA
Definição do Problema
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Fases do Projeto
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Base Line Funcional
Papeis Desenvolvidos na Base Line Funcional:
01) Plano de Desenvolvimento de Software;
02) Caso de Desenvolvimento de Software;
03) Plano de Iteração e Iniciação;
04) Plano de Gerenciamento de Requisitos;
05) Visão;
06) Glossário;
07) Solicitação dos Principais Envolvidos;
08) Especificação Suplementar;
09) Lista de Risco; e
10) Modelos de Caso de Uso.
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Plano de Desenvolvimento de Software
FinalidadeReunir as informações necessárias para os gerentes do projeto PSVA (Protótipo de Sistema de Veículo Autônomo) coordenarem, num nível macro, o esforço de desenvolvimento do Sistema Embarcado de Tempo Real a ser instalado no Protótipo de Veículo Autônomo (PVA).
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Plano de Desenvolvimento de Software
Iniciação Elaboração Construção Transição
Esforço ~5% 20% 65% 10%
Programação 10% 30% 50% 10%
Alocação de Recursos
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Plano de Desenvolvimento de Software
Essa distribuição de esforço e de programação, em termos de freqüência relativa de recursos no tempo, pode ser descrita, graficamente, como:
Alocação de Recursos
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Caso de Desenvolvimento de Software
FinalidadeApresentar a maneira como o RUP e sua metodologia de desenvolvimento serão usados para o desenvolvimento do Protótipo de Software de Veículo Autônomo (PSVA).
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Caso de Desenvolvimento de Software Artefatos Como Usar Detalhes da
RevisãoFerramentas Templates/
ExemplosInic Elab Const TransClasse de Análise D N N N I ROSE RT -
Modelo de Análise D N N N FI ROSE RT -
Modelo de Implantação D P P P FI ROSE RT -
Modelo de Dados D N N N FI ROSE RT ou ErWin
-
Classe de Design D N N N I ROSE RT -
Modelo de Design D N N N FI ROSE RT -
Pacote de Design D P P P FI ROSE RT -
Subsistema de Design D P P P FI ROSE RT -
Interface D P P P FI ROSE RT -
Arquitetura de Referência D P P P FI ROSE RT -
Documento de Arquitetura de Software D N N N FE Word ou SoDA rup_sad.dot ou Mentor RUP
Realização de Casos de Uso D P P P FI ROSE RT ou Word
rup_ucrs.dot
Cápsula P N P P FI ROSE RT
Evento P N P P FI ROSE RT
Protocolo P N P P FI ROSE RT
Sinal P N P P FI ROSE RT
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Caso de Desenvolvimento de Software
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Plano de Iteração e Iniciação
FinalidadeDescreve um plano detalhado para a Iteração Preliminar do Projeto PSVA (Protótipo de Sistema de Veículo Autônomo), referente à Fase de Iniciação conforme o Processo Unificado Rational (Rational Unified Process - RUP).
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Plano de Iteração e Iniciação
Cronograma de Atividades da Fase de Iniciação
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Plano de Gerenciamento de Requisitos
FinalidadeDescreve as diretrizes utilizadas pelo Grupo 4 (G4) da disciplina CE-235 – Sistemas Embarcados e de Tempo Real do ITA – Instituto tecnológico de Aeronáutica, e estabelece os documentos, tipos, atributos e rastreabilidade dos seus requisitos, a fim de propiciar o seu gerenciamento apropriado. Ele também serve como documento base para a configuração da ferramenta de gerenciamento de requisitos Rational RequisitePro.
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Plano de Gerenciamento de Requisitos
Diagrama de Rastreabilidade
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Plano de Gerenciamento de Requisitos
Atributos dos Requisitos
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Visão
FinalidadeColetar, analisar e definir as necessidades e características de nível superior do Protótipo de Sistema de Veículo Autônomo – PSVA, do Projeto ITA/CE-235, da matéria CE-235: Sistemas Embarcados de Tempo real , do curso de pós-graduação, do Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA, capaz de cumprir uma missão que o fará buscar, encontrar, transportar e entregar cargas de forma autônoma em um cenário preestabelecido.
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Visão
Visão GeralAC C ESS PO INT
Wi-Fi
M .C .M .
P.V.A.
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Visão
Cenário LABTEC da FCMF no ITAM ó dulo 5 M ó dulo 1M ó dulo 4
M 5 M 4 M 1
PP
PVA
M C M
Po rta Princ ip a l
Fa ixa
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Visão
Sentença de Posição do Produto
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Glossário
FinalidadeDefine a terminologia específica do domínio do problema, explicando termos, que poderão ser desconhecidos para os envolvidos no PSVA – Protótipo de Sistema de Veículo Autônomo. Ele será expandido durante todo o Ciclo de Vida do Projeto.
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Glossário
Termos
PSVA Protótipo de Sistema de Veículo Autônomo, sistema embarcado de software de
tempo real.
PVA Protótipo de Veículo Autônomo, sistema de hardware que abrigará o PSVA.
MCMMódulo Central de Monitoramento, sistema que se comunica com o PVA e que
proverá os serviços de: Interface de Comunicação RF; Interface web, Relatório das Missões, Interface de Entrada/Saída e Processamento.
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Solicitação dos Principais Envolvidos
FinalidadeEste conjunto de Solicitações dos Principais Envolvidos tem por objetivo explicitar osanseios e as expectativas dos interessados e envolvidos com o Protótipo de Sistemade Veículo Autônomo – PSVA:
· Equipe Técnica do PVA (Protótipo de Veículo Autônomo);· Equipe Técnica do MCM (Módulo de Controle e Monitoramento).
A partir destas solicitações, serão definidos as características e recursos do Protótipode Sistema de Veículo Autônomo a ser desenvolvido, para validar os conceitos apresentados na disciplina de Sistemas Embarcados de Tempo Real (CE-235),ministrada pelo prof. Adilson M. da Cunha, no programa de PG-EEC/I do ITA,
duranteo segundo semestre de 2004.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Solicitação dos Principais Envolvidos
Equipe Técnica do PVA
Qual é o problema existente atualmente no transporte de pequenas
cargas no LabTec da FCMF?Dotar o LabTec da FCMF de um mecanismo autônomo de localização, acondicionamento em containeres e transporte de pequenas cargasdistribuídas pelos seus módulos identificados como I, IV e V, que minimize adificuldade em carregar o veículo tripulado responsável pela entrega destasno âmbito externo ao LabTec.
· Qual a Alternativa de Solução Escolhida - ASE?A solução escolhida consiste em modelar um Protótipo de Sistema de
Veículo Autônomo capaz de cumprir, de modo monitorado, missões
preestabelecidasde localização, carga e transporte em um ambiente previamente conhecido(LabTec da FCMF).
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Especificação Suplementar
Finalidade
Definir os requisitos não funcionais para um Protótipo de Sistema deVeículo Autônomo – PSVA. Esta Especificação Suplementar lista osrequisitos que não foram imediatamente identificados nos Casos deUso do Modelo de Casos de Uso. As Especificações Suplementares eo Modelo de Casos de Uso, juntos, originaram o conjunto completo derequisitos do PSVA.
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Especificação Suplementar
Tipos de Requisitos
Usabilidade Confiabilidade Desempenho Portabilidade Funcionalidade Restrições de Projeto Requisitos de Sistema de Ajuda e de Documentação de Usuário On-line Componentes Adquiridos Interfaces Requisitos de Licenciamento Observações Legais, de Copyright e Outras Padrões Aplicáveis
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Lista de Riscos
Finalidade
Assinalar os riscos identificados para o PSVA - Protótipo de Sistema de Veículo Autônomo, classificando a importância associada a ações específicas de contingência ou diminuição desses riscos.
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Lista de Riscos
Lista de Riscos
Não Cumprimento de Prazos; Inexperiência de Integrantes da Equipe;Atraso na Obtenção de Recursos;Utilização do Processo Unificado Rational (RUP);Falha na especificação de requisitos;Falha na escolha da tecnologia a ser utilizada; eAlteração na equipe de desenvolvimento.
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Modelos de Caso de Uso
Finalidade
Apresentar uma Visão dos Casos de Uso organizando o Modelo dosCasos de Uso do Protótipo de Sistema de Veículo Autônomo - PSVA.
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Modelos de Caso de Uso
Visão Geral
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Modelos de Caso de Uso
Arquiteturalmente Significativos
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Base Line Alocada
Papeis Desenvolvidos na Base Line Alocada:
01) Caso de Uso Estendido;
02) Diagrama de Seqüência;
03) Diagrama de Classes;
04) Diagrama de Transição de Estado;
05) Diagrama de Colaboração;
06) Diagrama de Estrutura de Cápsula;
07) Geração Automática de Código;
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Caso de Uso Estendido
Finalidade
Refinar a definição dos Casos de Uso.
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Caso de Uso Estendido
Caso de Uso – EnviarStatus
DescriçãoEste Caso de Uso ocorre periodicamente, a cada X segundos quando um veículo está executando uma missão programada. Estando o PVA estacionado e sem missão atribuída esta comunicação não ocorre.
Fluxo Básico O ator timer determina a execução do Use Case InformarStatus. O Ator a cada 2 segundos solicita que seja executado o Use Case. Na execução do Use Case o mesmo deverá enviar as informações de seu status, sendo elas : • Situação Atual• Status de Movimentação• Sensor de Bateria• Sensor de Calibragem• Sensor de Obstáculo• Sensor de Motores
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Diagrama de Seqüência
Finalidade
Especificar a troca de mensagens entre classes/objetos com base nos fluxos de eventos dos Casos de Uso.
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Diagrama de Seqüência
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Diagrama de Classes
Finalidade
Especificação de elementos pertencentes ao domínio da aplicação e que são manipulados pelo sistema.
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Diagrama de Classes
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Diagrama de Transição de Estado
Finalidade
Ilustrar as mudanças de estado de um determinado objeto quando da execução de uma determinada funcionalidade.
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Diagrama de Transição de Estado
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Diagrama de Colaboração
Finalidade
Define uma estrutura de comunicação entre os objetos, pode-se identificar todas as conexões objeto-a-objeto.
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Diagrama de Colaboração
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Diagrama de Estrutura de Cápsula
Finalidade
Ilustrar a estrutura de uma cápsula em termos de portas e eventual subcápsulas.
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Diagrama de Estrutura de Cápsula
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Geração Automática de Código
Finalidade
Com base na semântica dos Diagramas de Classes beneficiar-se da transcrição "automática" da definição visual de elementos da implementação para código-fonte numa linguagem de programação Específica.
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Geração Automática de Código
InformarStatus.cppINLINE_CHAINS void InformadorStatus_Actor::chain2_timeout( void ){
// transition ':TOP:AguardandoInicio:J418A80B7005E:timeout'rtgChainBegin( 2, "timeout" );exitState( rtg_parent_state );rtgTransitionBegin();rtgTransitionEnd();enterState( 3 );
}
INLINE_CHAINS void InformadorStatus_Actor::chain3_StatusTransmitido( void ){
// transition ':TOP:LendoStatus:J418A80D202CF:StatusTransmitido'rtgChainBegin( 3, "StatusTransmitido" );exitState( rtg_parent_state );rtgTransitionBegin();rtgTransitionEnd();enterState( 2 );
}
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Conclusão
Sobre o RUP.
O Rational Unified Process (RUP) sob o ponto de vista de uma abordagem de
desenvolvimento pode ser considerado como uma união de vários conceitos que
foram evoluídos durante toda a história da engenharia de software. Conceitos
estes organizados e agregados para a viabilidade de produção de software com
qualidade, confiabilidade e segurança.
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Conclusão
Sobre o PVA.
Dentro dos requisitos documentados tomando como base a redução do escopo
documentada, foram concluídas todas as etapas do processo de
Desenvolvimento, solicitado para a matéria CE-235, do projeto de Protótipo de
Veículo Autonomo (PVA), visando os conceitos de Sistema Embarcados de
Tempo Real.
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Recomendações
Recomenda-se que os grupos de alunos e ou pesquisadores aumentem os
números de iterações das fases utilizadas com a tecnologia CASE fazendo com
que os papéis gerados pelos processos e ferramentas sejam mais específicos e
elaborados em cada fase consolidada do projeto, tornando assim os resultados
mais apurados e consistentes e por conseqüência o sistema com maior garantia
de qualidade, confiabilidade e segurança.