3、嵌入式软件系统需求工程的挑战与应对

嵌入式软件系统需求工程的挑战与应对

1. 嵌入式软件系统概述

需求工程（RE）是软件工程的重要分支，主要处理软件开发的早期阶段，旨在理解软件密集型系统的精确需求，并将其转化为明确的需求规格说明。其主要活动包括需求获取、明确规范需求以及确保需求的有效性。一个好的需求规格说明应具备完整性、无歧义性、良好的结构以及易于利益相关者理解等特点。

嵌入式软件是运行在计算机系统上，作为更大系统一部分，且该系统主要目的并非计算的软件。它通常至少对其所嵌入的硬件系统提供部分控制，具有高度反应性，能响应各种传感器输入、中断或警报条件。嵌入式软件系统在医疗、核能、化工、铁路网络、航空航天和汽车等众多行业中具有重要意义，应用范围广泛，从家用电器到汽车、飞机和航天器等都有涉及。

2. 嵌入式软件系统的特殊属性

嵌入式软件系统具有以下特殊属性，这些属性增加了其复杂性，使其比其他软件类别更昂贵且更容易出错。
- 上下文环境 ：嵌入式软件系统是更广泛工程硬件系统的一部分，通常通过传感器和执行器与物理环境紧密耦合。它大多与硬件组件或其他外部软硬件系统交互，而非与人类操作员交互。例如，现代飞机的飞控软件接收传感器和控制元件的输入，并向执行器输出电信号以控制飞机的控制面。这种上下文环境增加了系统的复杂性，使其难以理解。
- 需求阶段较晚 ：嵌入式软件开发活动通常是更大的软硬件混合项目的一部分。一般先考虑整个系统的需求，然后进行系统设计，最后才考虑嵌入式软件的需求。这种做法可能导致软件需求质量不佳，因为通常由硬件专家编写，且缺乏软件工程师的参与，还会造成双方缺乏相互理解。
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