第5章--数据中心及数据处理设计---需修订.ppt

物联网工程设计,1,第五章数据中心及数据处理设计,最少学时：4学时；知识点：物联网工程总体方案设计的目的和任务；物联网工程；物联网工程；物联网工程；学习目标：掌握物联网工程可行性研究的目的、任务和工具和操作步骤；掌握物联网工程需求分析的内容和步骤；熟悉物联网工程需求内容的获取的方法；熟悉并能撰写合格的可行性研究、需求分析报告；,2,第五章数据中心及数据处理设计,3,项目可行性研究是投资项目决策前的活动，是在项目尚未进行之前对项目可能遇到的问题和结果的估计。物联网工程可行性研究是对该工程项目的市场调查、项目实施方案、实施目标、投资估算和资金筹措以及综合经济效益的研究和论证，以确定该工程项目是否值得去做的过程。根据研究项目的性质不同，可行性研究可分为政府审核批准可行性研究和融资用可行性研究，两者侧重点各有不同，前者侧重项目的社会经济效益和影响，而后者则侧重项目在经济上是否可行。,主要内容,4,可行性研究,物联网工程需求分析概述,物联网工程需求的获取,可行性研究与需求分析案例教学,5.1可行性研究,可行性研究是投资项目最终决策前进行技术经济论证的一门科学，是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、设备选型、环境影响、资金筹措、经济效益等，从技术、经济、工程、社会等方面进行调查研究和分析比较，并对项目完成之后可能获得的经济效益、社会影响等进行预测，从而得出该项目是否值得投资的结论，并提出如何进行项目建设的简化建议方案。,5,5.1可行性研究,5.1.1可行性研究的目的、任务和方法步骤5.1.2可行性研究的依据和要求5.1.3系统流程图5.1.4成本效益分析方法5.1.5物联网工程可行性研究报告的撰写,6,5.1.1可行性研究的目的、任务和方法步骤可行性研究的目的是在最短时间内用尽可能低的代价确定项目是否值得去做。作用：在系统分析过程中引入可行性研究的优势在于，一方面为后期的系统开发指明方向，另一方面即使决定终止项目也不会对项目建设的双方带来巨大的影响，可以在很大程度上减少投资的损失。方法步骤：通常项目组会通过网络和用户调查、市场相关产品以及同类产品调查、专家咨询等这些特定的方式方法进行可行性研究。,7,5.1可行性研究,5.1.2可行性研究的目的、任务和方法步骤可行性研究的主要任务是了解客户的要求及现实环境，从技术、经济、操作、社会因素等方面研究并论证本项目的可行性，编写可行性研究报告，制定初步项目开发计划。内容包括：综合论证一个投资项目在市场发展的前景，技术上的先进性和可行性，财务上实施的可能性，经济上的合理和有效性，操作和法律的可行性，具体来说，可分为以下四个部分：市场分析、技术分析、经济分析、操作（政策）可行性；,8,5.1可行性研究,5.1.3系统流程图在可行性研究中，经常用系统流程图描绘当前系统的概貌。系统流程图（SystemFlowchart）是描绘系统物理模型的传统工具，其基本思想是用图形符号以黑盒子形式描绘系统里面的每个部件(程序、文件、数据库、表格、人工过程等），表达信息在各个部件之间流动的情况。系统流程图和程序流程图中的某些符号的表示形式相同，但是这两种图形表达的含义却不一样，程序流程图表示对信息进行加工处理的控制过程，图中不包含物理部件；而系统流程图表达的是信息在系统各部件之间流动情况，常常包含物理部件，,5.1可行性研究,5.2物联网工程需求分析概述,5.2.1物联网工程需求分析的目的和任务物联网工程中的需求分析，是指通过详细的分析过程，全面地逐步细化工程项目的功能和性能，确定工程设计的限制和工程同其他工程元素的接口定义，定义工程的其他有效性需求的过程。其基本目的就是准确地回答“项目必须做什么”，即工程任务这个问题，并最终形成翔实的需求分析说明文档。需求分析工作的特点：（1）用户和设计开发人员很难进行交流。（2）用户端需求是动态变化的。,10,5.2物联网工程需求分析概述,5.2.2物联网工程需求分析的目的和任务需求分析阶段的任务：1）分析用户当前状态，包括设备和人员现状、技术力量、应用要求、计划投入资金状况、物联网中节点数目及地理位置分布、数据流量和流向，以及当前具备的通信情况等；2）确定物联网工程项目需要具备的功能目标和性能指标要求：明确项目完成后，需要达到的近期和远期目标及所能实现的各项功能；3）分析成本和效益：对建立整个项目的人力、物力、财力的投入与可能产生的经济、社会效益进行分析对比，从而论证该项目的可行性；4）确定项目总体原则：根据上述实际情况的分析，确定物联网工程项目总体设计原则和主导思想；5）撰写需求分析报告说明书。,11,5.3物联网工程需求的获取,5.3.1物联网工程需求获取的内容2.技术需求分析（1）需要解决问题的高级描述对于用户利用物联网工程需要解决的问题可以从系统的可视性、可用性、安全性和可跟踪性等方面来描述。（2）被识别物品的描述主要包括人员、动物等；资产；货品；（3）作业过程的描述对作业过程的描述包括工作流程分析和物品所有权转移情况的分析。（4）识别环节的描述对识别对象的识别环节描述包括客户需求所提出的识别要求、设备安装位置的选择与确定、识别的可靠性以及工作环境的描述等。主要关注的内容包括：产品识别要求；读头/识别点确定；识别的可靠性；环境条件；安全隐患；物理位置。,12,5.3物联网工程需求的获取,5.3.1物联网工程需求获取的内容2.技术需求分析（续）（5）描述可用的识别信息可用的物品信息包括这部分信息的收集、存储以及和现有MIS的接口要求。（6）可用基础设施描述主要包括客户现场设备布局；现有网络基础设施运用。（7）支持和维护要求指根据客户需要所必须满足的系统平均无故障工作时间和最大连续工作时间，为满足读头系统的正常工作，需要客户企业内部其他部门如何配合和支持，集成商或者设备供应商提供怎样的技术支持以及系统是否需要具有读头远程管理功能等。,13,5.4物联网工程需求分析案例教学,5.4.1UML进行物联网工程建模示例例3-3使用UML对车载GPS终端系统进行应用的需求分析建模。问题描述：GPS（GlobalPositionSystem）是指全球定位系统。车载GPS终端是置于机动车内的实时定位装置，如图3-11所示，其应用对象是需要定位、调度的车队，例如运输车队和出租车等。车辆可以通过终端和GPS卫星进行实时、准确的定位，并能够通过无线通讯网络上报远程的中心系统。中心可以通过终端远程监视车行轨迹，甚至在特殊情况下通过终端控制车辆。同时，终端还可以起到车载电话的作用，并可在车辆遇险时进行报警。另外，通过终端车辆还可以接收少量的调度信息。按照面向对象分析方法进行系统的需求建模，一般地首先要建模用例模型，然后相继建立静态模型、动态模型和功能模型等，本题通过用例图、类图、活动图、状态图、通信图、构件图等来描述建模过程。,14,5.4物联网工程需求分析案例教学,5.4.2UML进行物联网工程建模示例例3-3（1）建立用例图用例图分角色（Actor）和用例（UseCase）两部分。一般地，角色是问题描述中的“名词”，是本系统产品的用户，而用例是问题描述中的“动词”，角色使用系统的每一种方式就是一个用例。对于复杂的系统，角色还可以分为主动角色和被动角色，角色之间也可以有继承关系。用例描述的是系统的功能，需求分析中找用例就是找出所有“动宾短语”的集合的过程，通常一个系统总可以通过有限的用例完整说明，需求分析的过程就需要列举出系统的每一个用例，否则系统将会遗漏功能。用例说明系统需要提供什么，而不是怎么提供。一个用例可以被其他的用例调用，并且多个用例可以组合成更大的用例。性能需求就是找出“形容词”的集合。,15,5.5物联网工程需求分析案例教学,5.5.1结构化分析方法进行物联网工程建模示例采用自顶向下的方法，从对系统对抽象的描述开始，一步一步地推进到细节内容，如图3-23所示。首先从系统需求开始，然后是规格说明，这一步对要开发的系统进行更加细致地描述，但是规格说明只对系统要做什么进行描述，这些描述并不涉及它的组成。系统内部的详细构造要在开发系统的体系结构时才能展现出来，这一阶段以大的构件为单位给出了系统的结构。一旦知道了需要的构件，就可以设计这些构件，包括软件模块和任何系统所需要的专用硬件模块。在这些构件的基础上，可以构造出所需要的完整的系统。,16,5.5物联网工程需求分析案例教学,5.5.2结构化分析方法进行物联网工程建模示例1系统需求分析确定设计任务和设计目标，作为正式设计指导和验收的标准。按照该标准搜集所有可能的需求信息，并做归类和总结分析。系统的需求一般分功能性需求和非功能性需求两方面。功能性需求是系统的基本功能，如输入输出信号，操作方式等；非功能性需求包括系统性能，成本，功耗，体积，重量等因素。2规格说明在需求分析的基础上，分析并提炼出分类的需求描述，并按照需求规格说明书的格式，完成文档的撰写。3体系结构设计描述系统如何实现所述的功能和非功能需求,包括对硬件，软件和执行装置的功能划分。以及系统的软件，硬件选型等。一个好的体系结构是设计成功与否的关键。,17,本章小结,本章从物联网工程的可行性研究和需求分析的概念入手，介绍物联网工程设计中这两个阶段的相关内容，包括使用的工具、研究的方法和步骤等，并通过示例介绍具体的实施办法。通过可行性研究报告和需求分析报告内容的简要介绍，对物联网工程设计中需要的相应阶段性报告的撰写提供参考。,18,本章思考和练习题,1、在项目研发的早期阶段为什么要进行可行性研究？可行性研究的任务是什么？应该从哪几个方面研究目标系统的可行性？2、有人认为，只懂技术的系统分析员不一定能圆满完成可行性研究的任务。你同意这种看法吗？为什么？3、系统流程图的作用是什么？请参照图3-6给出RFID技术实现出库的子系统流程图。4、物联网工程需求分析的任务和目的是什么？5、物联网工程需求分析的内容包括哪些？6、物联网工程的需求获取技术有哪些？7、系统流程图与业务流程图的区别与联系是什么？,19,本章思考和练习题,