🥟 🦀 💇🏿 सिस्टम स्तर पर डिजाइन। भाग 1. विचार से प्रणाली तक Ⓜ️ 🔖 🤹🏼

सभी को नमस्कार। मैं अक्सर अपने काम में सिस्टम इंजीनियरिंग के सिद्धांतों को लागू करता हूं और इस दृष्टिकोण को समुदाय के साथ साझा करना चाहता हूं।

सिस्टम इंजीनियरिंग - मानकों के बिना, लेकिन एक सरल तरीके से, यह उपकरणों के विशिष्ट मॉडल के संदर्भ के बिना, एक प्रणाली को काफी सार घटकों के रूप में विकसित करने की प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया के दौरान, सिस्टम घटकों के गुण और उनके बीच के संबंध स्थापित होते हैं। इसके अतिरिक्त, सिस्टम को सुसंगत और इष्टतम बनाना आवश्यक है और यह सिस्टम आवश्यकताओं को पूरा करता है। इस ट्यूटोरियल में, मैं आपको काफी सरल एक्सेस कंट्रोल सिस्टम (ACS) डिज़ाइन करने के उदाहरण का उपयोग करके सिस्टम इंजीनियरिंग की तकनीकें दिखाऊँगा।

हम प्रारंभिक वास्तुकला बनाते हैं

जब एक प्रणाली, कोई फर्क नहीं पड़ता कि कौन सा विकसित हो रहा है, तो तीर के साथ आयतें हमारे सिर या कागज पर दिखाई देती हैं। इस तरह के आयत प्रणाली के घटक हैं । और तीर घटकों के बीच संबंध हैं । और बहुत बार हमारे पास बैठने का समय नहीं होता है और हम यह सोचते हैं कि हमारे द्वारा निर्धारित सभी घटक एक दूसरे के साथ कैसे काम करेंगे, और अंत में हम बैसाखी का एक समूह बनाना शुरू करते हैं, निरर्थक डिजाइनों का आविष्कार करते हैं।

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि प्रणाली और इसकी वास्तुकला के दृष्टिकोण से, एक घटक एक बल्कि अमूर्त चीज है। उदाहरण के लिए, यदि हमारे सिस्टम में एक माइक्रोकंट्रोलर है, तो आर्किटेक्चर स्तर पर यह हमारे लिए केवल महत्वपूर्ण है कि यह एक माइक्रोकंट्रोलर है, और यह नहीं कि यह एक एसटीएम 32, अरुडिनो या मिलेंडर है। इसके अलावा, अक्सर हम यह भी नहीं समझते हैं कि सिस्टम में वास्तव में क्या होगा, और हम उपकरण, सॉफ्टवेयर आदि के लिए आवश्यकताओं को विकसित करने के लिए सिस्टम इंजीनियरिंग की ओर मुड़ते हैं।

एसीएस के साथ हमारे उदाहरण के लिए, हम इसका उद्देश्य तैयार करने का प्रयास करेंगे। इससे हमें इसके घटकों की पहचान करने में मदद मिलेगी। इसलिए, अभिगम नियंत्रण प्रणाली का काम लोगों को कमरे में सीमित दायरे में आने देना है। यानी यह एक स्मार्ट लॉक है। इसलिए, हमारे पास पहला घटक है - एक प्रकार का उपकरण जो दरवाजे को लॉक और अनलॉक करता है! इसे डोरलॉक कहते हैं

और हम कैसे जानते हैं कि कोई व्यक्ति अंदर जा सकता है? हम एक गार्ड और पासपोर्ट की जांच नहीं करना चाहते हैं? आइए आरएफआईडी टैग वाले लोगों को विशेष कार्ड दें, जिस पर हम अद्वितीय आईडी या अन्य डेटा लिखेंगे जो हमें किसी व्यक्ति की सही पहचान करने की अनुमति देता है। फिर, हमें कुछ डिवाइस की जरूरत है जो इन टैग को पढ़ सकें। महान, हमारे पास एक और घटक है, RFIDReader

आइए फिर से देखें कि हमें क्या मिला। RFIDReader कुछ डेटा पढ़ता है, ACS सिस्टम उनके साथ कुछ करता है, और इसके आधार पर, डोरलॉक को नियंत्रित किया जाता है। हम निम्नलिखित प्रश्न पूछते हैं - एक्सेस अधिकार वाले लोगों की सूची को कहाँ संग्रहीत करें? एक डेटाबेस में सर्वश्रेष्ठ। इसलिए, हमारा सिस्टम डेटाबेस से अनुरोध भेजने और प्रतिक्रियाओं को संसाधित करने में सक्षम होना चाहिए। तो हमारे पास एक और घटक है - DBHandler । इसलिए, हमें सिस्टम के विवरण के साथ शुरुआत करने के लिए एक बहुत सार मिला, लेकिन पर्याप्त है। हम समझते हैं कि उसे क्या करना चाहिए और यह कैसे काम करता है।

कागज के एक टुकड़े के बजाय, मैं सिस्टम कम्पोज़र का उपयोग करता हूं, एक सिमुलिंक वातावरण में सिस्टम आर्किटेक्चर मॉडलिंग के लिए एक विशेष उपकरण और 3 घटक बनाता हूं। ऊपर, मैंने इन घटकों के बीच संबंधों का वर्णन किया है, इसलिए उन्हें तुरंत कनेक्ट करें:

वास्तुकला का विस्तार

आइए हमारे आरेख को देखें। सब कुछ ठीक लगता है, लेकिन वास्तव में नहीं। उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से इस प्रणाली को देखें - उपयोगकर्ता रीडर में कार्ड लाता है और ...? उपयोगकर्ता को कैसे पता चलता है कि उन्हें अनुमति दी गई है या पहुँच से वंचित किया गया है किसी तरह उसे इस बारे में सूचित करना आवश्यक है! इसलिए, हम एक और घटक जोड़ते हैं - उपयोगकर्ता की अधिसूचना, UserNotify :

और अब हम एब्सट्रैक्शन निचले स्तर तक जाते हैं। आइए कुछ घटकों को थोड़ा और विस्तार से चित्रित करने का प्रयास करें। आइए RFIDReader घटक से शुरू करें। हमारी प्रणाली में, यह घटक RFID टैग को पढ़ने के लिए जिम्मेदार है। इसका आउटपुट कुछ डेटा (यूआईडी, उपयोगकर्ता डेटा ...) होना चाहिए। लेकिन रुको, एनएफसी की तरह आरएफआईडी, मुख्य रूप से हार्डवेयर है, सॉफ्टवेयर नहीं! इसलिए, हम मान सकते हैं कि हमारे पास आरएफआईडी के लिए अलग से चिप है, जो कच्चे डेटा को एक निश्चित प्रीप्रोसेसर में स्थानांतरित करता है। कुल में, हमारे पास लोहे का एक सार टुकड़ा है जो RFID टैग और सार सॉफ्टवेयर को पढ़ सकता है जो डेटा को उस प्रारूप में परिवर्तित कर सकता है जिसकी हमें आवश्यकता है। हम उन्हें क्रमशः RFIDSensor और RFIDParser कहेंगे । सिस्टम कम्पोज़र में इसे कैसे प्रदर्शित करें? आप RFIDReader घटक को निकाल सकते हैंऔर इसके स्थान पर दो घटक रखे, लेकिन ऐसा नहीं करना बेहतर है, इसलिए हम वास्तुकला की पठनीयता को खो देंगे। इसके बजाय, हम RFIDReader के अंदर जाते हैं और 2 नए घटकों को जोड़ते हैं:

महान, अब उपयोगकर्ता को सूचित करने के लिए आगे बढ़ते हैं। सिस्टम उपयोगकर्ता को कैसे सूचित करेगा कि वह परिसर में जाने से वंचित है या उसे अनुमति दी गई है? एक व्यक्ति लगता है कि लगता है और कुछ सबसे अच्छा निमिष। इसलिए, आप एक निश्चित ध्वनि संकेत जारी कर सकते हैं, ताकि उपयोगकर्ता ध्यान दे, और एलईडी को झपकाए। UserNotify में उपयुक्त घटक जोड़ें :

हमने अपने सिस्टम का आर्किटेक्चर बनाया, लेकिन इसके साथ कुछ गलत है। क्या? आइए कनेक्शनों के नाम देखें। इनबस और आउटबस काफी सामान्य नाम नहीं हैं जो डेवलपर की मदद करेंगे। उनका नाम बदला जाना चाहिए:

इसलिए, हमने देखा कि कैसे सिस्टम इंजीनियरिंग के तरीकों को सबसे अधिक कच्चे सन्निकटन में लागू किया जाता है। सवाल उठता है - उन्हें क्यों लागू करें? प्रणाली आदिम है, और ऐसा लगता है कि किया गया कार्य बहुत ही शानदार है। आप तुरंत कोड लिख सकते हैं, एक डेटाबेस डिज़ाइन कर सकते हैं, प्रश्न लिख सकते हैं, या मिलाप कर सकते हैं। समस्या यह है कि यदि आप सिस्टम पर नहीं सोचते हैं, तो यह न समझें कि इसके घटक एक-दूसरे से कैसे संबंधित हैं, तो सिस्टम घटकों का एकीकरण लंबे समय तक चलेगा और काफी दर्दनाक रूप से।

इस भाग से मुख्य निष्कर्ष निम्नानुसार है:

सिस्टम डिजाइन में सिस्टम इंजीनियरिंग और आर्किटेक्चर मॉडलिंग विधियों के अनुप्रयोग घटक एकीकरण की लागत को कम करने और विकसित प्रणाली की गुणवत्ता में सुधार करने की अनुमति देता है।

सिस्टम स्तर पर डिजाइन। भाग 1. विचार से प्रणाली तक

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