PVA
Protótipo de Veículo Autônomo
G4 – CE 235
2° Semestre 2004
Integrantes
Eduardo Silvestri
Elmar Pacheco
José Ricardo Vaz
Osvandre Alves Martins
Robson Calvetti
Walter Abrahão
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 2o
Semestre 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.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Plano de Desenvolvimento de Software
Finalidade
Reunir 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).
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Plano de Desenvolvimento de Software
Alocação de Recursos
Iniciação
Elaboração
Construção
Transição
Esforço
~5%
20%
65%
10%
Programação
10%
30%
50%
10%
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Plano de Desenvolvimento de Software
Alocação de Recursos
Essa distribuição de esforço e de programação, em termos de freqüência relativa de recursos no tempo, pode ser descrita, graficamente, como:
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Caso de Desenvolvimento de Software
Finalidade
Apresentar a maneira como o RUP e sua metodologia de
desenvolvimento serão usados para o desenvolvimento do Protótipo
de Software de Veículo Autônomo (PSVA).
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Caso de Desenvolvimento de Software
Artefatos
Como Usar
Inic
Elab
Const
Trans
Detalhes da
Revisão
Ferramentas
Templates/
Exemplos
Classe 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
-
Classe de Design
D
N
N
N
I
ROSE RT ou
ErWin
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
rup_ucrs.dot
Cápsula
P
N
P
P
FI
ROSE RT ou
Word
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
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
-
Caso de Desenvolvimento de Software
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Plano de Iteração e Iniciação
Finalidade
Descreve 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).
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Plano de Iteração e Iniciação
Cronograma de Atividades da Fase de Iniciação
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Plano de Gerenciamento de Requisitos
Finalidade
Descreve as diretrizes utilizadas pelo Grupo 4 (G4) da disciplina CE235 – 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.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Plano de Gerenciamento de Requisitos
Diagrama de Rastreabilidade
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Plano de Gerenciamento de Requisitos
Atributos dos Requisitos
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Visão
Finalidade
Coletar, 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.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Visão
Visão Geral
Wi-Fi
ACCESSPOINT
M.C.M.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Visão
Cenário
LABT
ECdaF
CM
F noIT
A
M
ódulo5
M
5
M
ódulo4
M
4
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
M
ódulo1
M
1
Visão
Sentença de Posição do Produto
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Glossário
Finalidade
Define 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.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
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.
MCM
Módulo 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.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Solicitação dos Principais Envolvidos
Finalidade
Este conjunto de Solicitações dos Principais Envolvidos tem por objetivo explicitar os
anseios e as expectativas dos interessados e envolvidos com o Protótipo de Sistema
de 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 Protótipo
de 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, durante
o 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 cargas
distribuídas pelos seus módulos identificados como I, IV e V, que
minimize a
dificuldade em carregar o veículo tripulado responsável pela entrega
destas
no 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
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Especificação Suplementar
Finalidade
Definir os requisitos não funcionais para um Protótipo de Sistema de
Veículo Autônomo – PSVA. Esta Especificação Suplementar lista os
requisitos que não foram imediatamente identificados nos Casos de
Uso do Modelo de Casos de Uso. As Especificações Suplementares e
o Modelo de Casos de Uso, juntos, originaram o conjunto completo de
requisitos do PSVA.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
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
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
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.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
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; e
 Alteração na equipe de desenvolvimento.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Modelos de Caso de Uso
Finalidade
Apresentar uma Visão dos Casos de Uso organizando o Modelo dos
Casos de Uso do Protótipo de Sistema de Veículo Autônomo - PSVA.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Modelos de Caso de Uso
Visão Geral
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Modelos de Caso de Uso
Arquiteturalmente
Significativos
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
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;
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Caso de Uso Estendido
Finalidade
Refinar a definição dos Casos de Uso.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Caso de Uso Estendido
Caso de Uso – EnviarStatus
Descrição
Este 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
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Diagrama de Seqüência
Finalidade
Especificar a troca de mensagens entre classes/objetos com base nos
fluxos de eventos dos Casos de Uso.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Diagrama de Seqüência
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Diagrama de Classes
Finalidade
Especificação de elementos pertencentes ao domínio da aplicação e
que são manipulados pelo sistema.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Diagrama de Classes
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Diagrama de Transição de Estado
Finalidade
Ilustrar as mudanças de estado de um determinado objeto quando da
execução de uma determinada funcionalidade.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Diagrama de Transição de Estado
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
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
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Diagrama de Estrutura de Cápsula
Finalidade
Ilustrar a estrutura de uma cápsula em termos de portas e eventual
subcápsulas.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Diagrama de Estrutura de Cápsula
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
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.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
Geração Automática de Código
InformarStatus.cpp
INLINE_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 );
}
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
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.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real
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.
CE 235-Sistemas Embarcados de Tempo Real