嵌入式系统的需求获取与需求分析课件

嵌入式系统的需求获取与需求分析课件汇报人：AA2024-01-202023AAREPORTING嵌入式系统概述需求获取方法与技巧需求分析过程与模型嵌入式系统需求特点与挑战需求变更管理与应对策略实践案例分享与讨论目录CATALOGUE2023PART01嵌入式系统概述2023REPORTING嵌入式系统是一种专用的计算机系统，它被嵌入到另一个系统或设备中，用于执行特定的任务或功能。定义由于嵌入式系统通常用于关键任务，因此对其可靠性有较高要求。可靠性嵌入式系统是为特定应用而设计的，不同于通用计算机系统。专用性许多嵌入式系统需要实时响应外部事件，对时间要求严格。实时性嵌入式系统通常在硬件资源（如处理器速度、内存大小）上受到限制。资源受限0201030405嵌入式系统定义与特点通信设备手机、路由器等通信设备中，嵌入式系统负责数据处理和通信功能。交通运输汽车、飞机、火车等交通工具中的控制系统和安全系统都大量使用嵌入式技术。医疗设备许多医疗设备如心电图机、血压计等都采用了嵌入式系统技术。工业控制嵌入式系统在工业自动化、过程控制等领域有广泛应用，如PLC、DCS等。智能家居智能家居产品如智能门锁、智能照明等，都离不开嵌入式系统的支持。嵌入式系统应用领域智能化物联网化微型化安全性增强嵌入式系统发展趋势随着人工智能技术的发展，嵌入式系统将更加智能化，具备自主学习和决策能力。随着半导体技术的进步，嵌入式系统的体积将越来越小，功耗越来越低。物联网技术的普及将推动嵌入式系统向互联互通的方向发展，实现设备间的协同工作。针对日益严重的网络安全问题，嵌入式系统的安全性将得到更多关注，采取更严格的防护措施。PART02需求获取方法与技巧2023REPORTING

需求调研与访谈调研准备明确调研目标、制定调研计划、准备调研工具。访谈技巧建立良好的沟通关系、运用有效的提问方式、倾听并理解被访者的观点。调研记录与整理详细记录访谈内容、对调研结果进行整理和分类。确定调查目标、设计问卷问题、选择合适的问卷形式。问卷设计数据收集统计分析确定调查样本、发放和回收问卷。对收集到的数据进行整理、运用统计方法进行数据分析。030201问卷调查与统计分析制定观察计划、选择合适的观察方法（如自然观察、参与观察等）、记录观察结果。观察法明确实验目的、设计实验方案、准备实验环境、记录实验数据、分析实验结果。实验法观察法与实验法基于竞品分析的需求获取通过对竞品进行深入分析，了解其功能特点、优缺点等，为自身系统的需求获取提供参考。基于用户画像的需求获取通过构建用户画像，深入了解目标用户的需求特点、使用习惯等，从而更精准地获取需求。基于场景的需求获取通过构建用户场景，模拟用户在使用嵌入式系统时的情境，从而挖掘潜在需求。其他创新方法PART03需求分析过程与模型2023REPORTING目标明确系统应具备的功能和性能，为系统设计提供准确、完整的需求说明。原则确保需求的一致性、完整性、可验证性和可追踪性。需求分析目标及原则描述系统应实现的具体功能，如输入输出、数据处理、通信接口等。功能需求描述系统的性能、可靠性、安全性、易用性等方面的要求。非功能需求功能需求与非功能需求识别需求建模方法介绍描述系统参与者与系统之间的交互行为，以及参与者所期望的系统行为。描述系统内部的工作流程，以及各个组件之间的交互关系。描述系统在不同状态下的行为，以及状态之间的转换条件。描述系统中的类、属性、方法以及它们之间的关系，用于表示系统的静态结构。用例图活动图状态图类图案例二车载信息系统需求分析，包括导航定位、语音控制、多媒体播放等功能需求，以及安全性、可靠性、实时性等非功能需求。案例一智能家居系统需求分析，包括家庭自动化、安防监控、娱乐控制等功能需求，以及实时性、稳定性、易用性等非功能需求。案例三工业控制系统需求分析，包括数据采集与处理、设备监控与控制、故障诊断与报警等功能需求，以及实时性、稳定性、安全性等非功能需求。典型案例分析PART04嵌入式系统需求特点与挑战2023REPORTING实时性定义时间约束优先级管理中断处理实时性要求及挑战01020304嵌入式系统必须能够在确定的时间内对外部事件作出响应，保证系统行为的可预测性。系统必须在规定时间内完成任务，否则可能导致严重后果。多个任务并发执行时，需要合理设置任务优先级，确保关键任务优先执行。实时系统需要快速响应外部中断，中断处理不当可能导致系统崩溃或任务延迟。嵌入式系统通常面临处理器速度、内存容量、存储空间等资源限制。资源受限表现通过精简算法、减少计算量、使用高效数据结构等方式优化代码性能。代码优化合理分配内存资源，避免内存泄漏和浪费，采用内存复用和动态内存分配技术。内存管理针对低功耗需求，采用节能技术和动态电源管理策略，降低系统功耗。功耗管理资源受限条件下的优化策略异常处理设计完善的异常处理机制，确保系统在异常情况下的稳定性和可靠性。多任务并发概念嵌入式系统需要同时处理多个任务，实现多任务并发执行。任务调度根据任务优先级和实时性要求，设计合理的任务调度算法，如基于优先级的抢占式调度或时间片轮转调度等。同步与通信采用信号量、互斥锁等同步机制，确保多任务之间的协调和数据一致性；提供进程间通信（IPC）机制，支持任务间数据传输和信息共享。多任务并发处理机制设计嵌入式系统需要保证数据安全、防止恶意攻击和非法访问等。安全性要求系统需要在各种恶劣环境下稳定运行，避免故障和失效。可靠性要求采用加密算法和安全协议，确保数据传输和存储的安全性；实施访问控制策略，防止未经授权的访问和操作。数据加密与保护安全性与可靠性保障措施容错与恢复机制设计容错机制，如冗余设计、故障检测与隔离等，提高系统可靠性；实现故障恢复策略，如备份恢复、重启系统等，确保系统在故障发生后能够恢复正常运行。系统测试与验证进行严格的系统测试和验证，包括单元测试、集成测试、系统测试等，确保系统功能和性能满足设计要求；实施形式化验证方法，如模型检查、定理证明等，提高系统安全性和可靠性的验证水平。安全性与可靠性保障措施PART05需求变更管理与应对策略2023REPORTING客户需求变化技术更新迭代项目进度调整市场环境变动变更原因需求变更原因及影响分析产品质量下降项目成本增加影响分析项目进度延误团队协作效率降低需求变更原因及影响分析0103020405变更申请提交变更请求描述变更内容和原因需求变更管理流程设计变更评估分析变更影响范围评估变更成本和风险需求变更管理流程设计变更决策决定是否接受变更请求制定变更实施计划需求变更管理流程设计变更实施修改相关文档和代码重新进行测试和验证需求变更管理流程设计03监控变更对项目的影响01变更跟踪02记录变更实施过程和结果需求变更管理流程设计123版本控制工具Git、SVN等版本控制工具介绍版本控制工具在需求变更中的应用场景版本控制技术在需求变更中应用01版本管理策略02分支管理策略03标签管理策略版本控制技术在需求变更中应用合并策略版本控制最佳实践定期提交代码和文档变更版本控制技术在需求变更中应用保持清晰的提交记录和注释避免在未经测试的情况下合并分支版本控制技术在需求变更中应用Scrum、Kanban等敏捷开发方法介绍敏捷开发方法的核心思想和原则敏捷开发方法简介敏捷开发方法在应对需求变更中优势敏捷开发方法在应对需求变更中的优势快速响应需求变化降低需求变更对项目的影响敏捷开发方法在应对需求变更中优势010204敏捷开发方法在应对需求变更中优势提高团队协作效率和质量敏捷开发方法与版本控制技术的结合应用在敏捷开发过程中使用版本控制技术管理需求变更结合敏捷开发方法和版本控制技术实现持续集成和持续交付03PART06实践案例分享与讨论2023REPORTING需求获取01通过市场调研、用户访谈和竞品分析等手段，收集用户对智能家居控制系统的需求，如远程控制、语音控制、场景定制、安全防护等。需求分析02对收集到的需求进行整理、分类和优先级排序，明确系统的功能需求、性能需求和可靠性需求等。同时，需要考虑不同用户群体的特殊需求，如老年人、残障人士等。实践经验03在需求获取过程中，要注重与用户的沟通和交流，了解用户的真实需求和期望。在需求分析阶段，需要充分考虑系统的可扩展性和可维护性，以便适应未来市场需求的变化。案例一：智能家居控制系统需求获取与分析需求获取通过市场调研、用户反馈和专家评审等方式，收集车载信息娱乐系统的需求，如导航、音乐播放、语音识别、车载互联等。需求分析对收集到的需求进行整理、分类和评估，明确系统的功能需求、性能需求和安全性需求等。同时，需要考虑车载环境的特殊性和不同车型的适配问题。实践经验在需求获取过程中，需要关注行业趋势和竞争对手的动态，以便及时调整产品策略。在需求分析阶段，要注重与车辆制造商和供应商的协作和沟通，确保系统的兼容性和稳定性。案例二：车载信息娱乐系统需求获取与分析需求获取通过与设备制造商和用户进行深入交流，收集工业自动化设备控制系统的需求，如设备监控、故障诊断、远程控制、数据分析等。需求分析对收集到的需求进行整理、分类和优先级排序，明确系统的功能需求、性能需求和可靠性需求等。同时，需要考虑不同行业和设备的特殊需求。实践经验在需求获取过程中，需要充分了解设备的运行原理和行业规范，以便更准确地把握用户需求。在需求分析阶段，要注重系统的实时性和稳定性，确保控制系统的准确性和安全性。案例三010203需求获取通过医生访谈、患者调查和专家咨询等方式，收集医疗健康领域嵌入式系统的需求，如生理参数监测、疾病诊断