Информационные технологии проектирования систем и сетей

Основные стадии проектирования. Виды проектирования.

Проектирование является сложным многоэтапным процессом, в котором могут принимать участие большие коллективы специалистов, целые институты и научно-производственные объединения, а также организации заказчиков, которым предстоит эксплуатировать разработанную аппаратуру.

С точки зрения последовательности выполнения различают основные стадии проектирования:

· предварительное проектирование, результатом которого являются технические предложения (аван-проект). Эта стадия в наибольшей степени насыщена элементами научного поиска, теоретическими расчетами, экспериментальными исследованиями. Они завершаются обычно созданием лабораторных макетов;

· эскизное проектирование, результатом которого является эскизный проект. На этой стадии усилия разработчиков во многом направлены на поиски эффективных конструкторских решений. Она также связана с большим объемом теоретических изысканий, сложных расчетов и заканчивается созданием экспериментального образца проектируемого изделия и его тщательными экспериментальными исследованиями;

· техническое проектирование, при котором выполняется тщательная проработка всех схемных, конструкторских и технологических решений. На стадии технического проектирования создается техническая документация на разрабатываемую аппаратуру и процессы ее производства. Итогом являются технический проект, содержащий необходимую документацию, и опытный образец изделий, прошедший всесторонние испытания в реальных условиях эксплуатации.

Проектные процедуры

Этапы проектирования состоят из отдельных проектных процедур, которые заканчиваются частным проектным решением. Типичными для проектирования РЭС процедурами являются анализ и синтез описаний различных уровней и аспектов.

Процедура анализа состоит в определении свойств заданного (или выбранного) описания. Примерами такой процедуры могут служить расчет частотных или переходных характеристик электронных схем, определение реакции схемы на заданное воздействие. Анализ позволяет оценить степень удовлетворения проектного решения заданным требованиям и его пригодность.

Процедура синтеза заключается в создании проектного решения (описания) по заданным требованиям, свойствам и ограничениям. Например, широко используются при проектировании РЭС процедуры синтеза электронных схем по их заданным характеристикам в частотной или временной области. При этом в процессе синтеза может создаваться структура схемы (структурный синтез) либо определяться параметры элементов заданной схемы, обеспечивающие требуемые характеристики (параметрический синтез).

Процедуры анализа и синтеза в процессе проектирования тесно связаны между собой, поскольку обе они направлены на создание приемлемого или оптимального проектного решения.

Типичной проектной процедурой является оптимизация, которая приводит к оптимальному (по определенному критерию) проектному решению. Например, широко используется оптимизация параметров электронных схем с целью наилучшего приближения частотных характеристик к заданным. Процедура оптимизации состоит в многократном анализе при целевом изменении параметров схемы до удовлетворительного приближения к заданным характеристикам. Оптимизация обеспечивает создание (синтез) проектного решения, но включает поэтапную оценку характеристик (анализ).

Проектные процедуры состоят из отдельных проектных операций. Например, в процессе анализа математических моделей РЭС приходится решать дифференциальные и алгебраические уравнения, осуществлять операции с матрицами. Такие операции могут иметь обособленный характер, но в целом они образуют единую проектную процедуру.

Проектные процедуры и операции выполняются в определенной последовательности, называемой маршрутом проектирования.

Маршруты проектирования могут начинаться с нижних иерархических уровней описаний (восходящее проектирование) либо с верхних (нисходящее проектирование).

Как это работает?

Если вы установили TamoGraph Site Survey и убедились в корректной работе программы (для этого потребуется совместимый Wi-Fi-адаптер), все что вам нужно для использования функции GPS - NMEA-совместимый GPS-приемник. Это может быть практически любой Bluetooth- или USB-приемник (например, GlobalSat), который вы можете приобрести в компьютерном магазине. После подключения приемника к ноутбуку все готово к работе.

• Настройте TamoGraph Site Survey для использования GPS-приемника. Укажите COM-порт(ы), используемые вашим GPS-приемником.
• Создайте проект. Если схема объекта отсутствует, с помощью программы вы можете импортировать карту, предоставленную соответствующей онлайн-службой (например, OpenStreetMap) или программой Microsoft MapPoint.
• Откалибруйте систему: для этого отметьте точки на схеме объекта и введите их координаты.

Буквально пять минут и вы можете начинать инспектирование! По мере вашего движения TamoGraph Site Survey автоматически отметит местоположение на карте и запишет Wi-Fi-данные.

После инспектирования программа отобразит разные характеристики WLAN на основании полученных данных: карту покрытия Wi-Fi, уровень сигнала, интерференции и множество других параметров, которые предоставят информацию о состоянии и производительности вашей сети.

Ключевые особенности

• Простой и быстрый сбор данных.
• Пассивные, активные и предиктивные инспектирования.
• Спектральный анализ.
• Всесторонний анализ беспроводных сетей с удобными и наглядными визуализациями уровня сигнала, помех, зон покрытия точек доступа, скорости передачи данных, сетевых проблем.
• Автоматическое нахождение точек доступа.
• Детальная информация о каждой точке доступа: рабочий канал, максимальная скорость передачи данных, данные о компании-производителе, тип шифрования и т.д.
• Полная поддержка сетей стандартов 802.11ac, 802.11a, 802.11b, 802.11g и 802.11n.
• Инспектирование с использованием GPS.
• Широкий выбор шаблонов антенн, позволяющих моделировать точки доступа основных поставщиков оборудования Wi-Fi: Cisco, Aruba, Ruckus, Aerohive, Ubiquiti, Meraki, и многих других.
• Подробные отчеты в PDF и HTML форматах.
• Привлекательная цена.

Ключевые особенности

• Простой и быстрый сбор данных.
• Пассивные, активные и предиктивные инспектирования.
• Спектральный анализ.
• Всесторонний анализ беспроводных сетей с удобными и наглядными визуализациями уровня сигнала, помех, зон покрытия точек доступа, скорости передачи данных, сетевых проблем.
• Автоматическое нахождение точек доступа.
• Детальная информация о каждой точке доступа: рабочий канал, максимальная скорость передачи данных, данные о компании-производителе, тип шифрования и т.д.
• Полная поддержка сетей стандартов 802.11ac, 802.11a, 802.11b, 802.11g и 802.11n.
• Инспектирование с использованием GPS.
• Широкий выбор шаблонов антенн, позволяющих моделировать точки доступа основных поставщиков оборудования Wi-Fi: Cisco, Aruba, Ruckus, Aerohive, Ubiquiti, Meraki, и многих других.
• Подробные отчеты в PDF и HTML форматах.
• Привлекательная цена.

Кому нужен TamoGraph

• Системным администраторам
• Операторам Wi-Fi сетей
• Производителям беспроводного оборудования

Системные требования

TamoGraph поддерживает работу в операционных системах Windows 7, Windows 8, Windows 8.1, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2012 и Windows Server 2012 R2 (как в 32-, так и в 64-битных версиях).

Стадии разработки ПО

В соответствии с ГОСТ устанавливаются следующие стадии разработки: техническое задание, эскизный, технический проекты, рабочая документация, внедрение.

Техническое задание (ТЗ). На стадии технического задания выполняются следующие виды работ: постановка задачи; сбор исходных материалов; выбор и обоснование критериев эффективности и качества разрабатываемой программы; обоснование целесообразности применения ранее разработанных программ, принципиальной возможности решения поставленной задачи; предварительный выбор методов решения задач; определение требований к техническим средствам; требований и целей разработки программ; стадий, этапов и сроков разработки программы и документации на нее; разработка технико-экономического обоснования разработки программы; согласование и утверждение ТЗ.

Эскизный проект. На стадии эскизного проектирования выполняются следующие виды работ:

- внешнее проектирование программного изделия;

- уточнение методов решения задачи;

- предварительное проектирование внутренних структур данных;

- разработка общего алгоритма решения задачи, укрупненной структурной схемы программного изделия, пояснительной записки.

Внешнее проектирование программного изделия представляет собой процесс описания ожидаемого поведения системы с точки зрения пользователя. Цель данного процесса – проектирование внешнего взаимодействия пользователя с программным изделием.

При разработке эскизного проекта определяются: способы взаимодействия пользователя с программным изделием; функции пользователей; тип языка взаимодействия; структура и содержание информационных кадров и шаблонов диалога; структура входных и выходных данных.

Технический проект. Этапы технического проектирования: проектирование архитектуры программного изделия; структур данных; модульной структуры изделия; модулей; разработка пояснительной записки.

На этапе проектирования архитектуры программное изделие разбивают на составные части; определяют функции каждой компоненты, способы взаимодействия между ними; разрабатывают схемы управления потоками данных.

На этапе проектирования структур данных определяют способы представления, хранения и преобразования входных, выходных и внутренних данных.

На этапе проектирования модульной структуры осуществляется разбиение компонент программного изделия на модули, определение их функции и способов взаимодействия.

На этапе проектирования модулей составляется описание всех модулей программного изделия, которое включает в себя: имя модуля; функции, выполняемые модулем; описание входных и выходных параметров, диапазонов допустимых значений и т.п.; функциональной взаимосвязи между входными и выходными параметрами; событий, внешних по отношению к модулю (печать сообщений, работа с файлами и т.п.); форму обращения к модулю; список модулей, вызывающих данный, и модулей, которые вызывает данный модуль; описание алгоритма модуля.

Рабочая документация. На данной стадии выполняются следующие виды работ: кодирование, тестирование и отладка программ; разработка программных документов в соответствии с ЕСПД; проведение различных видов приемо-сдаточных испытаний; корректировка программ и документации по результатам испытаний.

Стадия внедрения. На стадии внедрения осуществляется подготовка и передача программ и программной документации для сопровождения.

 

 

Информационные системы

Одновременно с широким использованием новых информационных технологий появилось понятие " информационная система " (ИС). Информационная система осуществляет сбор, передачу и переработку информации об объекте, снабжает работников различного уровня информацией для реализации функции управления.

Успешное внедрение информационных технологий связано с возможностью их типизации. Конкретная информационная технология обладает комплексным составом компонентов, поэтому целесообразно определить ее структуру и состав.

Конкретная информационная технология определяется в результате компиляции и синтеза базовых технологических операций, специализированных технологий и средств реализации.

Технологический процесс — часть информационного процесса, содержащая действия (физические, механические и т. д.) по изменению состояния информации.

Информационная технология базируется на реализации информационных процессов, разнообразие которых требует выделения базовых, характерных для любой информационной технологии.

Базовый технологический процесс основан на применении стандартных моделей и инструментальных средств. Он может быть использован в качестве составной части информационной технологии. К их числу можно отнести: операции извлечения, транспортировки, хранения, обработки и представления информации.

Среди базовых технологических процессов выделяют [85]:

· извлечение информации;

· транспортирование информации;

· обработку информации;

· хранение информации;

· представление и использование информации.

Процесс извлечения информации связан с переходом от реального представления предметной области к его описанию в формальном виде и в виде данных, которые отражают это представление.

В процессе транспортирования осуществляют передачу информации на расстояние для ускоренного обмена и организации быстрого доступа к ней, используя при этом различные способы преобразования.

Процесс обработки информации состоит в получении одних "информационных объектов" из других "информационных объектов" путем выполнения некоторых алгоритмов; он является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным образом путем увеличения ее объема и разнообразия.

Процесс хранения связан с необходимостью накопления и долговременного хранения данных, обеспечением их актуальности, ценности, безопасности, доступности.

Процесс представления и использования информации направлен на решение задачи доступа к информации в удобной для пользователя форме.

Базовые информационные технологии строятся на основе базовых технологических операций, но кроме этого включают в себя ряд специфических моделей и инструментальных средств. Этот вид технологий ориентирован на решение определенного класса задач и используется в конкретных технологиях в виде отдельной компоненты.

Аналогом инструментальной базы (оборудование, станки, инструмент) являются средства реализации информационных технологий. Последние можно разделить на методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные.

Информационные технологии проектирования систем и сетей

Исключительно важную роль ИТ оказывают на развитие радиоэлектронных средств (РЭС), которые обеспечивают все виды связи, вычислительные средства, продукцию оборонных промышленных комплексов и других отраслей промышленности. В настоящее время практически нет продукции либо услуги, которая бы не содержала или не использовала электроники. ИТ и электроника вместе с вычислительной техникой являются основой создания высоких технологий.

Необходимость внедрения ИТ для развития РЭС объясняется требованиями к сокращению сроков проектирования и подготовки производства для выпуска новых и модернизируемых изделий, затрат на проектирование и производство, стоимости долговременного послепродажного обслуживания [7]. Кроме того, ИТ необходимы для перестройки (реинжиниринга) предприятий в соответствии с современными требованиями повышения качества и конкурентоспособности изделий, восстановления старых рынков сбыта и выхода на новые рынки.

Обновление или реинжиниринг (Reengineering) бизнес-процессов с позиций менеджмента определяется как "фундаментальное переосмысление и радикальная перестройка бизнес-процессов компаний с целью достижения коренных улучшений актуальных показателей их деятельности: стоимости, качества, услуг и темпов" [85].

На этапах жизненного цикла электронных средств широко применяются следующие ИТ [37]:

· "электронные" САПР, обеспечивающие моделирование аналоговых (в том числе СВЧ) и цифровых устройств, разработку программируемых логических интегральных схем, автотрассировку печатных плат, комплексное описание компонентов проектируемых устройств, моделирование электромагнитных полей трехмерных структур и т. д. Здесь выделяют "легкие" (с меньшим числом функций и более дешевые), "средние" и "тяжелые" САПР (с расширенными возможностями и более дорогие).

· специализированные информационные технологии и системы, например, CASE (Computer-Aided Software / System Еngineering)- технологии, SCADA (Supervisor Control And Date Acquisition) cистемы, системы моделирования и анализа электронных схем и т.д.

· технологии класса MRPII (Manufacturing Resource Planning) и ERP (Enterprise Resource Planning), обеспечивающие решение широкого спектра задач планирования ресурсов и управления деятельностью предприятий. В последние годы, характеризующиеся ожесточением конкуренции, интенсивно развиваются CRM (Customer Relationship Management) cистемы как набор приложений или в виде надстройки над ERP. В CRM-системах акцент делается на взаимоотношения "компания—клиент" и, прежде всего, удержание старых клиентов за счет учета их индивидуальных потребностей и особенностей. Основными разработчиками ERP-систем являются фирмы Oracle, Microsoft, SAP, BAAN, People Soft и многие другие. К ведущим отечественным компаниям на рынке EPR-систем относятся "Парус", "Галактика", "АйТи", "Цефей" [66].

Расширяется применение технологии XML (eХtensible Markup Language), которая охватывает важнейшие задачи бизнес-приложений: обмен данными между системами разных производителей, обмен документами между предприятиями (В2В — Business-to-Business), сбор отчетности государственными организациями, поставка данных Интернет-клиентами и другие.

Без использования ИТ невозможно функционирование многих современных систем, например, САПР, АСУ, CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support), логистики и т. д. [95, 89].

Грамотное использование ИТ и ИС позволяет извлекать максимум пользы из всей имеющейся на предприятии информации и благодаря этому делать более точные прогнозы, избегать возможных ошибок при принятии управленческих и проектных решений в условиях неопределенности и риска. Жесткая конкурентная борьба делает предприятия крайне чувствительными к малейшим просчетам в управлении, преимущества имеют предприятия, использующие современные информационные технологии.

Наряду с очевидными благами неквалифицированный подход к использованию ИТ таит в себе определенные опасности. К ним можно отнести следующие:

· меньше времени уделяется изучению непосредственно применяемых математических методов, физическому смыслу моделируемых явлений и другим теоретическим аспектам;

· повышается опасность разглашения конфиденциальной информации, появляются новые виды преступлений;

· облегчается реклама некачественной продукции;

· возможны значительные материальные издержки при неудачном ИТ-проекте и др.