[논문]임베디드 소프트웨어 개발을 위한 제품계열 중심의 개발프로세스 모델 설계

홍기삼; 윤희병

문제 정의

따라서 본 논문에서는 효율적인 임베디드 소프트웨어 개발을 위해 제품계열 중심의 핵심자산 개발프로세스 모델에 대한 효율적인 설계방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 효율적 요구사항 도출기법으로 디렉토리 방식의 도메인 스코핑 방식과 IDEF0 기반 비즈니스 모델 설계방식을 제안하며, - 시스템 최적화 설계를 위해서는 서비스 구조 기반의 컴포넌트 도출방식과 하드웨어 종속성을 고려한 아키텍처 설계 방식을 제안한다.
본 논문에서는 이러한 서비스 개념의 독립적인 비즈니스 개념을 도■입하고 서비스를 구조화하여 인스턴스화 함으로써 객체 레벨의 최적화 방안을 제안한다.
본 논문에서는 효율적인 임베디드 소프트웨어 개발을 위한 제품계열 중심의 핵심자산 개발프로세스 설계모델을 제안하였다. 제안한 모델은 효율적인 요구사항 도출을 위한 도메인 스코핑 단계에서부터 IDEF0 비즈니스모델링, Feature 모델링, 동적 모델링, 하드웨어 종속성을 고려한 아키텍처 모델링, 컴포넌트 모델링 단계까지 총 6단계로 구성하였다.
따라서 임베디드 소프트웨어 설계에서는 도메인 분석단계에서 도메인 영역을 정의하는 스코프가 요구사항 도출의 핵심요소로 대두되고 있다. 이에 본 논문에서는 도메인 정의단계의 체계적 기법으로 디렉토리 방식의 도메인 스코핑 방법을 제안한다.

제안 방법

이를 위해 먼저 효율적 요구사항 도출기법으로 디렉토리 방식의 도메인 스코핑 방식과 IDEF0 기반 비즈니스 모델 설계방식을 제안하며, - 시스템 최적화 설계를 위해서는 서비스 구조 기반의 컴포넌트 도출방식과 하드웨어 종속성을 고려한 아키텍처 설계 방식을 제안한다. 그리고 제안한 개발프로세스 설계모델이 어떻게 임베디드 소프트웨어 개발에 적용되는지를 보이기 위해 다중센서데이타 융합시스템에 적용한 결과를 설계과정마다 제시한다.
로 재설정하였으며, 아키텍처 설계를 위해 논리뷰는 서브시스템 모델, 배포뷰는 배포 모델, 프로세스 뷰는 블록 다이어그램, 구현뷰는 객체 모델로 매핑하여 프로세스를 구성하였다. 그리고 제안한 개발프로세스 설계모델이 어떻게 임베디드 소프트웨어 개발에 적용되는지를 보이기 위헤 다중센서데이타 융합시스템에 적용한 결과를 설계과정마다 제시하였다.
그림 1에서 개발프로세스는 도메인 분석과 설계단계에 스코프 테이블, 그래프 산출물에 디렉토리 방식을 적용하고, 비즈니스 모델에는 IDEFO 기반의 모델기법을 적용하였으며, Feature 모델과 객체분석 모델에 서비스 구조를 적용하여 컴포넌트를 도출하였다. 또한 종속성 모델과 아키텍처 모델에는 하드웨어 종속성을 고려한 아키텍처 모델기법을 정의하여 임베디드 특성을 고려하였다.
다음으로 구성프로세스의 단계에서의 MSDFS 블록다이어그램을 작성하기 위해 중앙제어는 HP 구역에 배치하여 시스템 중앙에 놓고, HP & 0P 구역에는 데이타 융합과 데이타 통합을 위치시켰다. AP로 분류된 센서 스트림과 다중 인터페이스의 경우에는 내부에 포함되는 프로세스가 OP 구역에 적용되는 부분이 있어 일부분은 HP & OP 구역에 배치하였다.
미리 정의해 둔 공간을 말한다. 따라서 개발대상 체계를 분리원칙에 의해 세분화하고 검증하여 객체화한 후 이를 미리 정의된 디렉토리 풀 안으로 분류하여 도메인을 정의하며 최종적으로 시스템 특성에 따라 선정된 디렉토리명을 변경함으로써 스코프를 정의한다. 이러한 도메인 스코핑 과정이 그림 2에 나타나 있다.
아키텍처뷰를 이렇게 분리하는 것은'각 뷰마다 추구하는 특성이 다르기 때문에 분리된 뷰를 통해 아키텍트가 더욱 용이하게 제품계열 간의 협상을 분석할 수 있기 때문이다. 따라서 논리뷰는 서브시스템 모델, 배포뷰는 배포 모델, 프로세스뷰는 블록 다이어그램 구현뷰는 객체 모델로 매핑하여 프로세스를 구성한다
적용하여 컴포넌트를 도출하였다. 또한 종속성 모델과 아키텍처 모델에는 하드웨어 종속성을 고려한 아키텍처 모델기법을 정의하여 임베디드 특성을 고려하였다.
Data Layer.로 재설정하였으며, 아키텍처 설계를 위해 논리뷰는 서브시스템 모델, 배포뷰는 배포 모델, 프로세스 뷰는 블록 다이어그램, 구현뷰는 객체 모델로 매핑하여 프로세스를 구성하였다. 그리고 제안한 개발프로세스 설계모델이 어떻게 임베디드 소프트웨어 개발에 적용되는지를 보이기 위헤 다중센서데이타 융합시스템에 적용한 결과를 설계과정마다 제시하였다.
본 논문에서 제안한 핵심자산 개발프로세스 모델은 요구사항 도출기법 설계와 임베디드 시스템 최적화 설계에 초점을 둔다. 요구사항 도출은 디렉토리 방식의 도메인 스코프 방법을 제안하여 도메인 분석 영역을 효율적으로 정의하고 IDEF0모델 기반의 비즈니스 모델 설계를 통해 시스템 흐름에 종속적인 요구사항을 도출한다.
후보 컴포넌트로 도출하는 과정이다. 본 논문에서는 객체리스트 6캐 범주와 후보 컴포넌트 리스트 7개 범주를 선정하고, 그 상관관계를 표 2와 같이 정의하였다. 표에 나타난 C, Re 객체와 컴포넌트와의 친밀도를 나타내는 Close, Reference 측면의 값을 나타낸다.
비즈니스 모델 기반의 요구사항 분석과정을 상세히살펴보면 먼저 도메인 정의를 통해 도출된 스코프를 중심으로 요구사항을 도출하고 도출과정의 입력물로서 상위요구사항 정의서 와 협동다이어그램을 작성한다. 그런 다음 도출된 요구사항을 통해 IDEF0 비즈니스 모델과 요구사항명세서를 작성하게 된다.
시스템 최적화 설계를 위하여 임베디드 시스템 최적화 설계요건인 도출(extraction), 구성(configuration), 최적화(optimization) 프로세스[13]와 아키텍처 모델링 산출물인 객체 종속성 테이블, 서브시스템 모델, 배포 모델, 블록 다이어그램, 객체 모델을 매핑시켜 그림 7과 같은 하드웨어 종속성을 고려한 아키텍처 최적화 설계프로세스를 제안한다.
초점을 둔다. 요구사항 도출은 디렉토리 방식의 도메인 스코프 방법을 제안하여 도메인 분석 영역을 효율적으로 정의하고 IDEF0모델 기반의 비즈니스 모델 설계를 통해 시스템 흐름에 종속적인 요구사항을 도출한다. 임베디드 시스템 최적화는 서비스 구조를 통한 컴포넌트 도출방법을 통해 도메인 영역분석에 식별된 Feat나re들을 아키텍처 모델로 반영할 수 있는 가이드라인을 제시하고, 하드웨어와 소프트웨어 종속성을 고려한 아키텍처 설계를 통해 시스템 최적화 방안을 제안한다.
이러한 상관관계를 그룹화 과정을 통해 식별된 객체 리스트와 후보 컴포넌트 리스트의 상호가중치를 다음 수식을 이용하여 계산한다. 여기서 Me Mutuality로 객체와 컴포넌트와의 친밀도이다.
즉 IDEF0 모델의 구성요소인 Input, Output, Control, Mechanism, Note는 비즈니스 단위인 액티비티가 수행하는 기능들에 대한 로직호름의 주체이기 때문에 요구사항명세서에 반영되어야 한다. 이를 위해 IDEF0 모델의 구성요소를 요구사항 명세서의 관련 요구사항에 반영하고 요구사항 설명의 주어와 목적어로 적용한다.
대한 효율적인 설계방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 효율적 요구사항 도출기법으로 디렉토리 방식의 도메인 스코핑 방식과 IDEF0 기반 비즈니스 모델 설계방식을 제안하며, - 시스템 최적화 설계를 위해서는 서비스 구조 기반의 컴포넌트 도출방식과 하드웨어 종속성을 고려한 아키텍처 설계 방식을 제안한다. 그리고 제안한 개발프로세스 설계모델이 어떻게 임베디드 소프트웨어 개발에 적용되는지를 보이기 위해 다중센서데이타 융합시스템에 적용한 결과를 설계과정마다 제시한다.
요구사항 도출은 디렉토리 방식의 도메인 스코프 방법을 제안하여 도메인 분석 영역을 효율적으로 정의하고 IDEF0모델 기반의 비즈니스 모델 설계를 통해 시스템 흐름에 종속적인 요구사항을 도출한다. 임베디드 시스템 최적화는 서비스 구조를 통한 컴포넌트 도출방법을 통해 도메인 영역분석에 식별된 Feat나re들을 아키텍처 모델로 반영할 수 있는 가이드라인을 제시하고, 하드웨어와 소프트웨어 종속성을 고려한 아키텍처 설계를 통해 시스템 최적화 방안을 제안한다. 본 논문에서 제안한 핵심자산 개발프로세서 모델 설계과정이 그림 1에 나타나 있다
제안된 스코핑 과정은 후보 스코프 도출, 후보 스코프검증, 스코프 디렉토리 선정의 세 단계로 구분된다. 먼저 후보 스코프 도출은 임베디드 시스템 속성인 성능, 확장성, 트랜잭션, 재사용성, 개발의 직관성 등을 분리원칙으로 선정하여 개략적 시스템을 분리하는 단계로서 개발자 및 사용자 간의 의사소통을 통해 파레토법칙 (Pareto's law) 안에서 이루어진다[9].
제안에 앞서 서비스 구조를 Feature 모델에 적용하기 위해 SOA에서 사용되는 전형적인 서비스 구조(Service Fasade, Process Service, Business Entity Layer, Data Representation Layer, Data LayerX PLE(Product- Line Engineering)의 Feature 모델구조(CA, OE, DT, IT)와 유사한 매핑관계를 갖도록 그림 6과 같이 변경하였다. ■그 결과 서비스 구조가 Service Fasade, Business Entity Layer, Process Layer, Data Layer.
제안하였다. 제안한 모델은 효율적인 요구사항 도출을 위한 도메인 스코핑 단계에서부터 IDEF0 비즈니스모델링, Feature 모델링, 동적 모델링, 하드웨어 종속성을 고려한 아키텍처 모델링, 컴포넌트 모델링 단계까지 총 6단계로 구성하였다.
선정하였다. 중앙제어와 같은 하드웨어와 밀접한 관계를 갖고 운영체제 및 입출력 장치 간의 통신 기능을 요구하는 부분은 HP로 구분하였고 소분류로서 ③과 ④로 분류하였다. 또한 데이타 처리와 같은 후보 컴포넌트는 OP와 AP 분류가 모호한 관계로 'OP or AP 로 구분하여 차후 블록 다이어그램을 통해 그 성격이 명확해질 경우 다시 재분류를 실시하였다, 이와 같이 하여 작성된 MSDFS의 종속성 테이블이 표 4에 나타나 있다.
조정할 수 있다. 즉 대상 체계의 조직흐름을 파악하여 그 결과를 입력값으로 IDEF0 다이어그램을 작성하고, 최종적으로 Feature 모델과 결정트리를 작성한다.
특히 본 논문에서는 서비스 구조를 통한 컴포넌트 도출을 위해 SOA에서 사용되는 전형적인 5단계 서비스구조를 PLE를 적용한 4단계의 서비스 구조인 Service Fasade, Business Entity Layer, Process Layer, Data Layer.로 재설정하였으며, 아키텍처 설계를 위해 논리뷰는 서브시스템 모델, 배포뷰는 배포 모델, 프로세스 뷰는 블록 다이어그램, 구현뷰는 객체 모델로 매핑하여 프로세스를 구성하였다.

대상 데이터

MSDFS의 객체 종속성 테이블은 식별된 후보 컴포넌트를 주체로 대분류, 소분류를 검토하여 14개 객체를 대상으로 선정하였다. 중앙제어와 같은 하드웨어와 밀접한 관계를 갖고 운영체제 및 입출력 장치 간의 통신 기능을 요구하는 부분은 HP로 구분하였고 소분류로서 ③과 ④로 분류하였다.
전체 과정을 살펴보면 먼저 도메인 모델링과 컴포넌트 모델링이라는 두 개의 단계 (Phase)로 구분된다. 도메인 모델링 단계에는 스코핑, 비즈니스 모델링, Feature 모델링, 동적 모델링, 아키텍처 모델링의 5개 프로세스와 모델링 간에 도출되는 15 개의 산출물을 정의하였다. 코드 개발단계인 컴포넌트 모델링에는 컴포넌트 모델링과 핵심자산 평가의 2개 프로세스와 4개 산출물을 정의하였다.

후속연구

이러한 배치전략은 하드웨어 및 객체간 이루어지는 커뮤니케이션을 최소화하고 공간 배치상의 최적화를 달성할 수 있다. 또한 차후 시스템 변화성에 대한 하드웨어와 소프트웨어의 참조모델로서 핵심산출물 역할을 수행한다.
제안한 요구사항 분석과정에서 IDEF0 비즈니스 모델과 요구사항명세서 간에는 반복적인 상호보완 관계가계속적으로 이루어져야 한다. 즉 IDEF0 모델의 구성요소인 Input, Output, Control, Mechanism, Note는 비즈니스 단위인 액티비티가 수행하는 기능들에 대한 로직호름의 주체이기 때문에 요구사항명세서에 반영되어야 한다.

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