45
СУБД классифицируются по следующим признакам:
1) По модели данных:
- Иерархические;
- Сетевые;
- Реляционные;
- Объектно-ориентированные.
2) По способу доступа к БД
- Файл-серверные;
- Клиент-серверные.
Наиболее подходящей для нас моделью данных является реляционная
модель, т.к. она характеризуется простотой структуры данных, удобным для
пользователя табличным представлением, и возможностью использования
формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для
обработки данных.
Имеется большое разнообразие реляционных клиент-серверных СУБД.
Рассмотрим такие продукты, как MS SQL Server и MySQL.
MS SQL Server – очень распространенная, достаточно надежная, быстрая
клиент-серверная СУБД. Часто используется для промышленных систем
автоматизации. Версия MS SQL Server Express распространяется бесплатно, но
имеет некоторые технические ограничения (максимальный размер базы не
должен превышать 4 Гб, поддерживается только 1 процессор, адресуемая память
составляет 1 Гб, и т.п.). Такие ограничения делают её непригодной для
развертывания больших баз данных, но она вполне годится для ведения
программных комплексов в масштабах небольшой компании.
MySQL – свободно распространяемая клиент-серверная СУБД,
высокопроизводительная, обеспечивающая высокий уровень защиты данных.
Доступ к серверу MySQL можно осуществить в интерактивном режиме с
помощью различных интерфейсов, позволяющих вводить запросы и
просматривать полученные результаты. Имеются программные интерфейсы для
таких языков, как С, Perl, Java, PHP и Python.
46
Т.к. одним из основных требований к информационной системе является
ее взаимодействие и обеспечение совместимости с другими системами в
качестве СУБД был выбран MS SQL Server уже имеющийся и использовавшийся
в других ИС предприятия.
В настоящее время лидерами на рынке сред разработки являются
Microsoft Visual Studio, Delphi, C++ Builder, JBuilder. Любая из перечисленных
сред позволит разработать современное клиент-серверное приложение с
современным пользовательским интерфейсом. В качестве языка
программирования был выбран язык C# фирмы Microsoft. C# объектно-
ориентированный язык программирования. Разработан в 1998-2001 годах
группой инженеров под руководством Андерса Хейлсберга в компании Microsoft
как язык разработки приложений для платформы Microsoft .NET Framework и
впоследствии был стандартизирован как ECMA-334 и ISO/IEC 23270.
C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом, из них его
синтаксис наиболее близок к C++ и Java. Язык имеет статическую типизацию,
поддерживает полиморфизм, перегрузку операторов (в том числе операторов
явного и неявного приведения типа), делегаты, атрибуты, события, свойства,
обобщённые типы и методы, итераторы, анонимные функции с поддержкой
замыканий, LINQ, исключения, комментарии в формате XML.
1.4.3.Обоснование проектных решений по техническому обеспечению
Для эффективного решения поставленной задачи необходимо
соответствующее техническое обеспечение. Техническое обеспечение данного
проекта включает в себя непосредственно ЭВМ (системный блок), монитор,
клавиатуру, манипулятор типа мышь и принтер.
При выборе ЭВМ необходимо руководствоваться рядом характеристик. К
таким характеристикам относятся надежность, стоимость, производительность,
объем памяти и другие.
От значения указанных параметров зависит возможность работы с
требуемыми программными средствами, а следовательно, и успех создания
системы.
47
В настоящее время в мире существуют ЭВМ нескольких классов:
большие, мин и- и микро-ЭВМ. Большие ЭВМ имеют очень высокую стоимость
и быстродействие и предназначены для решения сложных задач, требующих
большого количества вычислений. Они применяются при проведении
фундаментальных научных исследований, в космической отрасли, в ядерной
физике и т.д. Типичным представителем класса микро-ЭВМ являются
персональные ЭВМ (ПЭВМ). Мини-ЭВМ занимают промежуточное место
между большими и микро-ЭВМ.
Для решения экономических задач наиболее подходят ПЭВМ. Они имеют
невысокую стоимость, небольшие размеры (умещаются на части стола) и
подходящие характеристики быстродействия, надежности, объема памяти.
Таким образом, они могут применяться практически на любом предприятии и, в
частности, в службах МЧС.
При выборе ПЭВМ для реализации комплекса поставленных задач
учитываются такие характеристики:
скорость обработки информации (тактовая частота процессора);
объем оперативной памяти; этот фактор также влияет на скорость
обработки информации;
объем жесткого диска, который влияет на возможности хранения данных;
наличие периферийных устройств
другие технические характеристики ПЭВМ.
Помимо тактовой частоты процессора быстродействие зависит и от
объема оперативной памяти (ОП). Однако большие объемы памяти очень
дороги, тогда как для решения данного класса задач достаточно 512 Мб. После
проведенного анализа можно сделать вывод о том, что минимальная
конфигурация ПЭВМ, то есть та, при которой программа будет работать
удовлетворительно, как по скорости, так и по качеству, должна быть следующей:
48
Таблица 3
Рекомендуемое техническое обеспечение автоматизированного рабочего
места диспетчера пожарной части
Пункты связи ПЧ
1.
Светоплан района
Оригинальный
2.
Аппаратура
передачи
Факс-модем D-Link <DSL-300T>
данных
ADSL Modem (1UTP 10/100Mbp)
3.
ПЭВМ диспетчеров ПСЧ
Pentium-4 641/ 512 Мб/ 80 Гб/ DVD
4.
Устройства
ввода и
вывода информации:
-монитор
17” MONITOR Samsung 710N SKN
(LCD 1280x1024)
-клавиатура
Microsoft Comfort Curve
Keyboard
2000 ver.1a USB
-мышь
Microsoft Mouse USB
-принтер
HP LaserJet 1020
<Q5911A>
14стр/мин 2Мб USB
5.
Радиостанция
«Моторола»
стационарная
6.
Аппаратура
контроля
Датчики контроля состояния
исполнения приказов
пожарной техники
49
II Проектная часть
2.1.Разработка проекта автоматизации
2.1.1.Процессы жизненного цикла проекта автоматизации
Жизненный цикл ИС - это непрерывный процесс, начинающийся, с
момента принятия решения о создании ИС и заканчивается, в момент его
полного изъятия из эксплуатации.
Известны следующие базовые модели жизненного цикла:
Каскадная модель
В данной модели переход на следующий этап означает полное завершение
работ на предыдущем этапе.
В изначально существовавших однородных ИС каждое приложение
представляло собой единое целое. Для разработки такого типа приложений
применялся каскадный способ (или “водопад”). Его основной характеристикой
является разбиение всей разработки на этапы, при этом переход на следующий
этап происходит только после полного завершения работ на текущем (рис. 5).
Рис. 5 Каскадная схема разработки ПО.
Каждый этап завершается выпуском полного комплекта документации,
достаточной для того, чтобы разработка могла быть продолжена другой
командой разработчиков. При этом этапы работ выполняются в логичной
последовательности, что позволяет планировать сроки завершения всех работ и
соответствующие затраты. Этот подход хорошо зарекомендовал себя при
построении ИС, для которых в начале разработки можно достаточно точно и
50
полно сформулировать все требования и предоставить разработчикам свободу
реализовать их как можно лучше с технической точки зрения.
Его недостатки связаны с тем, что реальный процесс создания ПО ИС
обычно не укладывается в такую жёсткую схему. Практически постоянно
возникает потребность возвращаться к предыдущим этапам, уточнять или
пересматривать принятые решения. В результате затягиваются сроки
выполнения работы, пользователи могут вносить замечания лишь по
завершению всех работ с системой. При этом модели автоматизируемого
объекта могут устареть к моменту их утверждения.
Для преодоления этих проблем предложена поэтапная модель с
промежуточным контролем (рис. 6).
Рис. 6 Поэтапная схема разработки ПО.
В поэтапной модели с промежуточным контролем разработка ПО ведётся
итерациями с циклами обратной связи между этапами. Межэтапные
корректировки позволяют уменьшить трудоёмкость процесса разработки по
сравнению с каскадной моделью. Время жизни каждого из этапов растягивается
на весь период разработки.
Затем появилась спиральная модель ЖЦ (рис. 7), в которой на начальных
этапах ЖЦ осуществляются анализ и проектирование.
51
Рис 7. Спиральная модель.
В этой модели особое внимание уделяется начальным этапам разработки –
выработке стратегии, анализу и проектированию, где реализуемость тех или
иных технических решений проверяется и обосновывается посредством
создания прототипов (макетирования). Каждый виток спирали предполагает
создание фрагмента (компонента) или версии программного продукта. На них
уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и
планируются работы следующего витка спирали. Таким образом углубляются и
последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается
обоснованный вариант, который доводится до реализации.
Полный жизненный цикл ИС должен поддерживаться комплексом
инструментальных средств с учётом необходимости: адаптации типового
проекта к различным системно-техническим платформам (техническим
средствам, операционным системам и СУБД) и организационно-экономическим
особенностям объектов внедрения; интеграции с существующими разработками
(включая реинжиниринг приложений и конвертирование БД); обеспечения
целостности проекта и контроля за его состоянием (наличие единой
технологической среды создания, сопровождения и развития ИС, а также
целостность репозитария). При этом желательно обеспечить независимость от
программно-аппаратной платформы и СУБД, поддержку одновременной работы
групп разработчиков, открытую архитектуру и возможности экспорта/импорта.
52
Для программы "Диспетчер ПС" была использована каскадная модель
жизненного цикла, потому что:
На каждом этапе формируется законченный набор проектной
документации, отвечающий критериям полноты и согласованности. На
заключительных этапах также разрабатывается пользовательская документация,
охватывающая все предусмотренные стандартами виды обеспечения
информационной системы. Выполняемые в логичной последовательности этапы
работ позволяют планировать сроки завершения.
Считается, что внедрение любой информационной системы включает в
себя инсталляцию (установку) и настройку как оборудования, так и
программного обеспечения с последующей сдачей полученной системы в
промышленную эксплуатацию. При этом существует несколько стратегий
внедрения ИС:
• параллельное использование;
• скачок;
• пилотный проект;
• узкое место.
Параллельное использование подразумевает одновременную работу
старой (возможно традиционной ручной) и новой автоматизированной системы.
Они могут согласованно существовать длительное время, после чего
осуществляется окончательный переход на новую систему.
Скачок означает, что прежняя система еще вчера работала, а сегодня в
организации перешли на новую систему.
Пилотный проект, по сути, представляет собой тактику «скачка», но
применяемую к ограниченному числу процессов. То есть обычно он
используется на небольшом участке деятельности. Такой подход снижает риски
и наиболее надежен. Практически большинство организаций применяют эту
тактику.
Узкое место − это малая часть некоторого процесса. При использовании
такого похода внедрение автоматизированной информационной системы
выполняется только для конкретного «узкого места» и работающих на нем
людей. Причем эффективность обычно повышается только на этом узком месте.
53
Данная стратегия подходит для внедрения «Диспетчер ПС» т.к.
автоматизированное рабочее место диспетчера пожарной службы является лишь
частью общей информационной системы.
На приведенной ниже схеме (рис. 8), разработанной в соответствии с
графической нотацией IDEF3, приведена структура программного комплекса. В
его состав входят следующие модули:
основной модуль – модуль ввода информации о поступивших заявках;
модуль статистики и подготовки отчетов;
модуль взаимодействия с векторной картой;
модуль авторизации.
Рис. 8 Структура программного комплекса.
Модуль авторизации предоставляет права доступа к функциям АРМ на
основании логина (фамилия диспетчера) и личного пароля.
Модуль взаимодействия с БД посредством СУБД обращаются к базе
данных АРМ с целью добавления или редактирования записей, а также для
получения данных о заявках и пользователях АРМ и редактирования
справочников. Объединяет в себе несколько модулей форм.
54
Модуль подготовки отчетов компонует отчет в формате документа
Microsoft Word из следующих элементов:
заголовок;
поясняющий текст;
таблица;
подпись.
Модуль отображения карты основан на технологии API 2ГИС. Он
отображает карту и получает из БД 2ГИС координаты пожарных частей и мест
происшествий, также отмечая их на карте.
2.1.2.Ожидаемые риски на этапах жизненного цикла и их описание
Процессы анализа и сокращения рисков должны сопутствовать основным
этапам разработки и обеспечения жизненного цикла сложных программных
средств в соответствии с международными стандартами.
При формулировании постановки задачи и требований к системе могут
возникнуть ошибки и неточности, которые приведут к полному несоответствию
разработанного программного продукта в работе диспетчера пожарной службы.
Для снижения данного риска необходимо привлечь к выполнению задачи
наиболее опытных разработчиков, а также руководство компании.
На этапах проектирования и реализации системы имеются риски:
ухода одного или группы ключевых специалистов. В этом случае
разработка системы может оказаться под угрозой срыва. Руководству компании
необходимо предпринимать меры для снижения этих рисков, в частности
обеспечивать более тесное сотрудничество сотрудников, обмен ключевой
информацией, взаимозаменяемость сотрудников;
затягивания процесса разработки, соответственно удорожание разработки.
Для снижения этого риска необходим строгий контроль соблюдения графика
разработки. Привлеченные к разработке АРМ «Диспетчер ПС» специалисты не
должны привлекаться к прочим проектам и заданиям, их рабочее время должно
быть полностью посвящено разработке ИС;
изменяющихся требований по ходу работы над проектом, которые могут
нарушить все сроки и оценки. Для снижения этих рисков необходимо