SISTEMA DE TIEMPO REAL

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Sistema de tiempo real.- es un sistema que da una respuesta en tiempo real, instantneo. Depende de sensores.

En los ltimos aos en Venezuela, como consecuencia de las polticas de estado en lo referente al desarrollo endgeno, existe actualmente una orientacin estratgica hacia el desarrollo de software de Tiempo Real, tomando en cuenta las necesidades de automatizacin de procesos, robtica, inteligencia artificial, entre otros. En este sentido, es importante resaltar que el desarrollo de software en el dominio de Tiempo Real puede llegar a ser un proceso complejo, por lo tanto es fundamental aplicar metodologas y herramientas del rea de la ingeniera del software adecuadas, para orientar el proceso de desarrollo. Actualmente, existen una amplia variedad de metodologas y notaciones que se han desarrollado para el anlisis y diseo de sistemas de Tiempo Real, de las cuales los desarrolladores deben seleccionar la ms adecuada, segn el contexto del problema. El objetivo de este trabajo es, plantear una herramienta para ayudar a los involucrados en el proceso de desarrollo de software, al momento de seleccionar una metodologa en el contexto de sistemas de Tiempo Real, estableciendo para ello un conjunto de criterios que permita realizar una comparacin entre metodologas. Asimismo, se busca propiciar el uso de las metodologas de desarrollo de software como gua para el desarrollo sistemtico de este tipo de aplicaciones, y se exponen las ventajas de aplicar conceptos de calidad de software y evaluacin arquitectnica.El presente trabajo est formado por cinco secciones: una primera seccin de introduccin, donde se exponen los fundamentos y objetivos de la investigacin; luego se describe la metodologa utilizada en la investigacin. Una tercera seccin con los resultados obtenidos, y una cuarta y quinta seccin con las conclusiones y referencias bibliogrficas. II. DESARROLLO 1. Metodologa La investigacin fue desarrollada utilizando la Metodologa Investigacin-Accin propuesta por Susman y Evered (1978) [1], dada su adaptacin en el contexto de la Ingeniera de Software y Sistemas de Informacin. A continuacin se detallan las cinco fases presentes en el proceso iterativo: a. Fase de Diagnstico: Corresponde a la identificacin y descripcin de la situacin actual. b. Fase de Planificacin de la Accin: Especifica las acciones que deben ser ejecutadas para mejorar el problema. c. Fase de Implementacin de la Accin: Se implementa la accin planificada. Los investigadores y participantes colaboran generando cambios que mejoren la situacin actual. d. Fase de Evaluacin: Despus de ser completadas las acciones, los investigadores evalan las salidas, utilizando tcnicas apropiadas que aporten evidencia de la calidad de las acciones emprendidas. e. Fase de Especificacin del Aprendizaje: en esta fase se reflexiona sobre los resultados de la fase de evaluacin. 2. Conceptos fundamentales En esta seccin se presenta una breve revisin de los conceptos fundamentales relacionados con el desarrollo de esta investigacin. Sistemas de Tiempo Real (STR) Un Sistema de Tiempo Real, se define como: Un sistema en el que el tiempo en que se produce su salida es significante. Esto es debido a que generalmente la entrada corresponde a algn instante del mundo fsico y la salida tiene relacin con ese mismo instante" [2]. Entre los elementos principales de un STR, se encuentran un sistema de control, interactuando con el mundo fsico a travs los sensores, quienes capturan datos para ser procesados y enviar la respuesta de retorno al mundo fsico a travs de los actuadores.Por otra parte, dentro de las caractersticas propias del dominio de STR se encuentran los requisitos de tiempo, de seguridad y fiabilidad, que vistos desde el modelo de calidad estndar ISO 9126-1 corresponderan con las caractersticas de calidad: Eficiencia, Funcionalidad y Fiabilidad, respectivamente. Metodologas de Desarrollo de Software para Aplicaciones de Tiempo Real Una metodologa puede definirse como "Una versin ampliada del ciclo de vida completo del desarrollo de sistemas, que incluyen tareas o pasos para cada fase, funciones desempeadas en cada tarea, productos resultantes, normas de calidad y tcnicas de desarrollo que se utilizan en cada tarea" [3]. En los ltimos aos se han desarrollado diversas metodologas de aplicacin especfica del diseo de STR, entre ellas se pueden encontrar ROOM/UML-RT, HRT-HOOD, OOHARTS, SiMOO-RT, ACCORD/UML COMET, Octopus/UML, ROPES [4]. Para esta investigacin, se seleccionaron las tres ltimas de las metodologas mencionadas, tomando en cuenta caractersticas comunes tales como, basadas en notaciones estndares como UML y enfocadas bajo el paradigma orientado a objetos, utilizan la definicin arquitectura de software. A continuacin, se presenta una descripcin breve de cada una de ellas. COMET (Concurrent Object Modeling and architectural design mEThod) COMET [4, 5] es una metodologa que emplea notacin UML, y est basada en un ciclo de desarrollo iterativo, con las siguientes fases: modelado de requisitos, anlisis , diseo, construccin e integracin incremental del software y validacin del sistema (ver Figura 1).

Los requisitos funcionales del sistema se especifican mediante actores y casos de uso. En la fase de anlisis, se refinan los requerimientos para describir los objetos que intervienen y sus interacciones, a travs de diagramas de clase (modelo estructural) y mediante colaboraciones y/o diagramas de estado (comportamiento dinmico). En la fase de diseo, se desarrolla la arquitectura del software. En la fase de construccin se lleva a implementacin, el diseo del comportamiento esttico y dinmico del sistema. Durante la fase de integracin se integran los mdulos de software creados. Finalmente, sobre la arquitectura de tareas obtenida en la fase de diseo, se lleva a cabo la validacin temporal del sistema, a travs de un anlisis de planificacin o un anlisis de secuencias de eventos. Octopus/UML Octopus/UML [4, 6] es una metodologa de desarrollo orientado a objetos y utiliza UML como notacin. Sin embargo, para algunos aspectos donde UML no dispone de notacin especfica, utiliza la notacin original de Octopus. No fuerza la redefinicin de objetos, ya que admite la reutilizacin de segmentos de software ya diseados. Propone seguir las fases de especificacin de requisitos, la definicin de la arquitectura del sistema y luego el desarrollo en paralelo de cada subsistema siguiendo las habituales fases de anlisis, diseo e implementacin para cada uno. En la ltima fase se lleva a cabo la integracin del hardware y el cdigo ya disponible con los subsistemas desarrollados (ver Figura 2).

En Octopus/UML, la especificacin de requisitos se hace mediante casos de uso, escenarios y el diagrama de contexto. Para el anlisis de cada subsistema se propone la generacin de los modelos estructural, funcional y dinmico. Cada fase tiene definidos los artefactos con los que se alimentan las fases subsiguientes y favorece la combinacin entre el modelo de desarrollo de software espiral y evolutivo. ROPES (Rapid Object-Oriented Process for Embedded Systems) ROPES [4, 7] emplea como notacin UML se basa en un proceso de desarrollo iterativo (o en espiral). Est compuesto de diversas tendencias de la ingeniera del software, tales como, anlisis de riesgo y calidad de software. Se organiza en cuatro grandes fases: anlisis, diseo, traduccin y pruebas, siendo los artefactos resultantes de cada fase, modelos o diagramas UML que se refinan o corrigen en las siguientes (ver Figura 3).

En la actividad de anlisis se llevan a cabo tres tipos de anlisis. Un anlisis de requisitos, en el que se especifican los requisitos funcionales y no funcionales del sistema. En segundo lugar el anlisis de sistema, se realiza la divisin de responsabilidades entre el hardware y el software, la arquitectura de alto nivel del sistema y los algoritmos de control necesarios. Y por ltimo el anlisis de objetos, el cual comprende dos grandes tareas, en una, se determinan los modelos estructurales de los objetos que han de componer el sistema y en la otra, se modela su comportamiento mediante colaboraciones o diagramas de secuencias. En la fase de diseo se llevan a cabo los diseos de la arquitectura, mecanismos y el detallado. La fase de traduccin comprende la generacin de cdigo ejecutable a partir del diseo del sistema. En la fase de pruebas se verifica la conformidad de la aplicacin, sea para encontrar defectos o para observar un cierto nivel funcional. Incluye pruebas de integracin y de validacin. Como herramienta de soporte para la elaboracin y gestin de los artefactos, su autor propone Raphsody de I-Logix, en parte debido a que con ella se automatiza la generacin del cdigo. ROPES sin embargo no alcanza a proponer una estrategia que permita integrar el anlisis de planificacin en el proceso de desarrollo.