Das Problem der Komplexität

Transkript

1 Das Problem der Komplexität 2. Problem: Komplexität (Umfang) des Entwurfs Bisher: Codebasiert (line per line) Manuell (Intuition des Programmierers) Neu: Komponentenbasiert (Wiederverwendung durch Kombination aus Bibliothek) utomatisch (wissensbasiert, elf-design durch den Computer) Waschmaschine Haus Intelligent Embedded ystems Maschine uto Intelligent ystems 1

2 Beispiel: vernetztes intelligentes Gebäude Heizung Lüftung Beleuchtung Klima anitär Rechner-Netzwerk onnenschutz Zutrittskontrolle Hausgeräte Türen, Tore icherheit 2

3 Intelligent & Cooperative Embedded ystems Intelligent Embedded ystems Intelligent ystems Cyber Physical ystems Nodes! ystems of ystems Intelligent & Cooperative Embedded ystems Intelligent Embedded ystems Intelligent ystems 3

4 Things über das Internet verbunden WER soll das WIE entwerfen? WER? Informatiker / Ingenieur? Facharbeiter / Handwerker? Kunde / Bewohner? elf-x? WIE? Programmieren? Komponieren? elf-x? 4

5 WER soll das WIE entwerfen? WER? Informatiker / Ingenieur? Facharbeiter / Handwerker? Kunde / Bewohner? elf-x? Kombination arbeitsteiliger Mix WIE? Programmieren? Komponieren? elf-x? Kombination Wiederverwendung durch wissensbasierten Entwurf Existierende Lösung: Trennung von Komponenten-Entwurf und ystem-entwurf 5

6 Wiederverwendung beim Entwurf von ystem-unikaten pp.-tore Komponenten-Entwurf für die Massenproduktion Räumlich verteilte Hardware-/oftware-trukturen über das Netz räumlich auf viele Rechnerknoten verteilt komplex vermaschte Daten-, teuer- und Kommandoflüsse Die nschlüsse (chnittstellen) der vielen oftwarebausteine müssen zusammenpassen, egal von welchem Hersteller sie programmiert wurden! Interoperabilität 6

7 Entwurfstool für Gebäudenetze Entwurfstool für Gebäudenetze Nodes! 7

8 Trotz existierender Lösung verbleibende Probleme Wiederverwendung beim Entwurf von ystem-unikaten Komponenten-Entwurf für die Massenproduktion 8

9 Wiederverwendung beim Entwurf von ystem-unikaten Trotz existierender Lösung verbleibende Probleme Niemand versteht mehr alle internen Funktionsdetails der in der Datenbank angebotenen Komponenten Komponenten-Entwurf für die Massenproduktion Die uche nach fertigen Komponenten dauert länger, als diese neu zu entwickeln Zukünftige Lösung durch Integrationsprofile 9

10 erkennung smessung nwesenheit - und steuerung _man aktor Integrationsprofil: typisches Lösungskonzept für ein Praxisproblem ( Entwurfsmuster, Design Pattern ) Beschreibungsmittel: nur Datenfluss Neutral bezüglich Implementation (Hardware / oftware), Kommunikationstechnologie, Protokoll, Plattform, Hersteller stellen bedien nlagen-errichter: formuliert seine Wünsche VDI 3813: tandardisierung von Integrationsprofilen: Klammer für gemeinsames Verständnis der Funktion (emantik) zwischen allen Marktteilnehmern erkennung Komponenten frei kombinierbar smessung nwesenheit - und steuerung _man aktor Markt: chaufenster Produkt-Plattform stellen bedien Komponenten-Hersteller: beschreibt seine Produkte 10

11 erkennung smessung stellen bedien nwesenheit - und steuerung _man aktor nlagen-errichter: formuliert seine Wünsche VDI 3813: tandardisierung von Integrationsprofilen: Klammer für gemeinsames Verständnis der Funktion (emantik) zwischen allen Marktteilnehmern erkennung Komponenten frei kombinierbar Vergleichen & uchen Markt: chaufenster Produkt-Plattform smessung stellen bedien nwesenheit - und steuerung _man aktor Komponenten-Hersteller: beschreibt seine Produkte nlagen-errichter: formuliert seine Wünsche Problem: Ein ähnlicher Vergleich war auch bisher immer (manuell, informal) notwendig. Komponenten frei kombinierbar Markt: chaufenster Produkt-Plattform Komponenten-Hersteller: beschreibt seine Produkte 11

12 erkennung smessung stellen bedien erkennung smessung stellen bedien nwesenheit nwesenheit - und steuerung _man - und steuerung _man aktor aktor nlagen-errichter: formuliert seine Wünsche Problem: Ein ähnlicher Vergleich war auch bisher immer (manuell, informal) notwendig. Mit Integrationsprofilen wird er einfacher, weil formal möglich. Komponenten frei kombinierbar Markt: chaufenster Produkt-Plattform Komponenten-Hersteller: beschreibt seine Produkte nlagen-errichter: formuliert seine Wünsche Problem: Ein ähnlicher Vergleich war auch bisher immer (manuell, informal) notwendig. Mit Integrationsprofilen wird er einfacher, weil formal möglich. o einfach, dass ihn ein Rechner automatisch ausführen kann. Komponenten frei kombinierbar Markt: chaufenster Produkt-Plattform Komponenten-Hersteller: beschreibt seine Produkte Lösung: Entwicklung von Planungs- und Konfigurationswerkzeugen für Planer, Handel, Endanwender 12

13 erkennung smessung stellen bedien nwesenheit - und steuerung _man aktor nlagen-errichter: formuliert seine Wünsche Planungs- und Konfigurationstool: - pezifikation der Kundenwünsche - uche nach passenden Produkten - Zusammenfügen zu nlagen Komponenten frei kombinierbar Markt: chaufenster Produkt-Plattform Komponenten-Hersteller: beschreibt seine Produkte 13