Beehive Management. Lastenheft für ein Diplomprojekt im Schuljahr 2015/16 Autor QS Datum Status Kommentar

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1 Versio n Beehive Management Lastenheft für ein Diplomprojekt im Schuljahr 2015/16 Autor QS Datum Status Kommentar 0.1 SABM RAFW Draft Initialer Entwurf 0.2 RAFW SABM Draft Fehlerbehebungen, Entwicklungsumgebung Version 1.0 Seite 1

2 Inhaltsverzeichnis Zielbestimmung Produkteinsatz Produktfunktionen Use Case Diagramm Bienenstock LF-10 Standort erfassen LF Daten erfassen LF Daten speichern LF Daten überwachen LF Daten übertragen LF Aktoren steuern LF Produktdaten Schnittstellen LD-10 Datenformate LD-20 Datenfluss LD-30 Produktcharakteristiken Produktionsumgebung Hardwareumgebung Softwareumgebung Entwicklungsumgebung Nichtfunktionale Anforderungen Usability / User experienceld-010 Performance LD-020 Frontend-Testing LD-040 Backend-Testing LD-050 Code-Qualität LD-060 Dokumentation LD-070 Sicherheit LD-080 Automatische Installation & Deployment LD-090 Vertragsgegenstand Lieferumfang Produktbezogene Leistungen Qualitätsanforderungen Version 1.0 Seite 2

3 Zielbestimmung Es soll eine Anwendung (Plattform) zur Verwaltung und Überwachung von Bienenstöcken erstellt werden. Diese soll selbstständig Daten von den verwalteten Bienenstöcken abfragen und interpretieren und Gesundheitszustand und detaillierte Daten für den Anwender übersichtlich darstellen. Jeder Bienenstock wird dazu mit einer entsprechenden Sensorik ausgestattet, welche die wesentlichen Daten erfassen und an die zentrale Plattform übertragen kann. Zusätzlich werden allgemeine Daten der verwalteten Bienenstöcke erfasst (wie zum Beispiel den Standort). Version 1.0 Seite 3

4 Produkteinsatz Zielgruppe des Projekts sind Imker, die einen oder mehrere eigene Bienenstöcke besitzen. Diese wollen stets über den aktuellen Gesundheitszustand der Völker sowie eventuell notwendige Tätigkeiten informiert werden. Dafür werden wesentliche Daten der Bienenstöcke sensorisch erfasst und an einer zentralen Stelle zusammengeführt. Der Anwender kann auf einer Übersicht allgemeine Informationen über seine Völker sehen sowie zu jedem Stock auch detaillierte Informationen abfragen. Es sind verschiedene Auswertungen (historischer Verlauf, geografische Parallelitäten,...) in der Plattform möglich. Das System bieten Möglichkeiten der statistischen Auswertung von Zusammenhängen der überwachten Daten und den Umgebungsdaten (z.b. Wetter). Das Produkt besteht sowohl aus der zentralen Überwachungsplattform als auch der entsprechenden Sensorik die in die Bienenstöcke verbaut werden muss. Zusätzlich ist eine detaillierte Installationsanleitung vorhanden. Version 1.0 Seite 4

5 Produktfunktionen Use Case Diagramm Hier soll ein grober Überblick über die Funktionalität des Systems sowie die damit verbundenen Aktoren gegeben werden. Bienenstock LF-10 Hier sind alle Funktionen zusammengefasst, die einen Bienenstock betreffen. Dies beinhaltet einerseits die Sensorik (Hardware), die Kommunikation zwischen den Stöcken bzw. mit der Verwaltungsplattform als auch die entsprechende Software. Standort erfassen LF Für jeden Bienenstock wird der Standort erfasst. Dies kann einerseits initial bei der Aufstellung bzw. Installation des Systems erfolgen oder laufend über Satellitennavigation (bei mobilen bzw. vermieteten Stöcken). Je nach Konfiguration soll eine Änderung des Standortes einen Alarm auslösen (Unfall, Diebstahl,...). Daten erfassen LF Die verschiedenen Kenndaten des Bienenstocks werden sensorisch erfasst. Dies beinhaltet einerseits Daten über den Bienenstock selber (Temperatur, Lautstärke des Volkes, Gewicht, Luftfeuchtigkeit,...) als auch Daten über die Umwelt (Temperatur, Wetter,...). Als zusätzliches Feature sollen auch Erschütterungen des Systems erfasst werden, um Informationen über die Stabilität des Standorts zu sammeln (je nach Genauigkeit können diese Daten auch zur Erdbebenforschung verwendet werden). Daten speichern LF Da eine laufende Datenübertragung energieintensiv ist und aufgrund der Umwelt-Einflüsse nicht jederzeit garantiert werden kann, werden die erfassten Daten lokal zwischengespeichert bis diese erfolgreich an die zentrale Verwaltungsplattform übertragen wurden. Daten überwachen LF Die vom System überwachten Daten werden lokal interpretiert. Falls Warnschwellen konfiguriert sind und diese überschritten werden wird automatisch eine entsprechende Warnung an die zentrale Verwaltung bzw. den Inhaber des Bienenstocks gesendet. Daten übertragen LF Die erfassten Daten werden in regelmäßigen (konfigurierbaren) Abständen bzw. bei Aufforderung an die zentrale Verwaltung übertragen. Nach einer erfolgten Übertragung werden die lokal zwischengespeicherten Daten wieder gelöscht. Aktoren steuern LF Einfache digitale Aktoren (z.b. Belüftung) können programmiert und gesteuert werden. Dazu sind digitale Ausgänge vorhanden, welche individuell angesprochen werden können. Version 1.0 Seite 5

6 Produktdaten Schnittstellen Datenformate LD-10 LD-20 Datenfluss LD-30 Version 1.0 Seite 6

7 Produktcharakteristiken Produktionsumgebung Hardwareumgebung Die am Bienenstock installierte Hardware muss angemessen vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Da keine direkte Energiequelle garantiert werden kann, ist eine energiesparende Realisierung notwendig. Der Anschluss von lokalen Energielieferanten (z.b. Solar) ist vorgesehen. Die Hardware soll auch von Laien einfach in bereits existierende Bienenstöcke integriert werden können. Die Kommunikation mit dem Backend muss möglichst effizient und sicher sein. Softwareumgebung Die am Bienenstock laufende Software soll im laufenden Betrieb aktualisiert werden können und möglichst energiesparend realisiert sein. Entwicklungsumgebung Als Entwicklungsumgebung wird (einmalig) ein Einplatinensystem (RaspberryPi, BeagleBoneBlack oder BananaPi,...) zur Verfügung gestellt. Weiters wird leihweise auch eine Beute (Bienenstock) mit dem Rähmchenmaß Zander-Flach bereitgestellt. Nach Rücksprache mit dem Imkerverein Purkersdorf/Gablitz/Mauerbach sind auch Installationen an vorhandenen Standorten (Wien und Niederösterreich) möglich. Notwendige Sensoren und Aktoren werden aufgrund einer ausführlichen Machbarkeit evaluiert. Version 1.0 Seite 7

8 Nichtfunktionale Anforderungen Usability / User experience LD-010 Das Userinterface wird vom Benutzer an seine Bedürfnisse angepasst und mit dem Benutzerlogin aktiviert. Das System ist auch von Laien einfach bedienbar. Performance LD-020* Die Responsetime des Systems auf Userrequests wird auf maximal eine Sekunde festgelegt. Backend-Testing LD-050 Das Backend-Testing wird für die einzelnen Module, die Integration der Module sowie für das gesamte System erstellt. Das Testing und deren Ergebnisse werden der Dokumentation beigelegt. Code-Qualität LD-060 Ausgehend von Designideen (Versionierung) wird durch den Einsatz sinnvoller Designmuster ein endgültiges Design erstellt. Der Sourcecode wird gegen Veränderungen gesichert, für Erweiterungen hingegen offen sein. Der Sourcecode wird gut und leicht lesbar strukturiert. Die Namensgebung richtet sich nach den Standards des Anwendungsstack (PHP, JEE,...) und verwendet sinnvolle und leicht verständliche Bezeichner. Dokumentation LD-070 Der Sourcecode wird ausführlich dokumentiert. Die Standards des Anwendungsstack (JavaDoc, PHPDoc, Sphinx,...) werden im Sourcecode verwendet. Wichtige Stellen im Sourcecode werden ausführlicher dokumentiert. Ebenso werden komplexere Algorithmen mit einer genauen Dokumentation versehen. Zusätzlich liegt dem fertigen Sourcecode eine Dokumentation in HTML vor. Sicherheit LD-080* Das gesamte System muss vor Angriffen geschützt sein. Dies ist einerseits Server-seitig (Firewall) als auch Applikations-seitig (Schutz vor XSS, SQL Injection, Buffer Overflows,...) umzusetzen. Automatische Installation & Deployment LD-090 Die Installation der virtuellen Maschine sowie die entsprechende Provisionierung dieser erfolgt automatisch. Alle benötigten Dienste werden automatisch installiert und konfiguriert. Ebenso wird die aktuelle Version der Software aus der Versionskontrolle ausgecheckt und korrekt am System initialisiert. Version 1.0 Seite 8

9 Vertragsgegenstand Lieferumfang Die Hardware für den Bienenstock wird fertig ausgeliefert. Diese ist auch von Laien einfach in existierenden Bienenstöcken zu installieren. Eine ausführliche Dokumentation wird mitgeliefert. Produktbezogene Leistungen Das Produkt enthält einen Support. Version 1.0 Seite 9

10 Qualitätsanforderungen Auf Funktionalität und Zuverlässigkeit wird großer Wert gelegt. Um eine große Benutzer-Akzeptanz zu erreichen ist die Benutzbarkeit sehr wichtig. Version 1.0 Seite 10