10、嵌入式系统非功能需求全解析

嵌入式系统非功能需求全解析

1. 非功能需求概述

在系统开发中，我们往往过于关注系统的功能需求，却忽略了非功能需求的重要性。非功能需求，也被称为质量属性或额外功能特性，是那些无法直接在软件或硬件中实现的属性。它们通常是系统的涌现特性或约束条件。

涌现特性是指系统整体所具有的特性，但难以归因于某个特定的系统组件。例如，系统的处理速度是整个系统的属性，要了解运行所有软件时的总 CPU 负载，就必须知道系统中每个软件部分的执行时间，而不是依赖某个子程序来提高系统速度以满足截止时间。

约束条件则是在创建系统时必须遵循的规则，这些规则无论对系统整体是否有帮助，开发者都必须遵守。例如，“必须在 Linux 上运行”或“必须符合 UL 安全标准”。

1.1 满足非功能需求的重要性

如果系统不能正确实现其非功能需求，那么它就和遗漏了重要功能一样存在缺陷。以软件崩溃为例，频繁崩溃的软件肯定是有问题的，而即使每周只崩溃一次，是否算成功也取决于应用环境。但无论如何，软件不应该有专门负责导致崩溃的模块，软件是否崩溃取决于系统中各个模块的交互。因此，软件的稳定性是重要的成功标准，如果需求文档中没有提及所需的软件稳定性级别，就无法确保开发出的软件足够稳定。

需求文档应涵盖系统成功所需的所有方面，仅仅列出系统的功能是不够的，还必须包含非功能需求。

1.2 可能出现的症状

在项目早期，开发人员往往专注于实现功能，而忽视非功能问题，因此许多不完整需求的症状直到产品接近交付时才会显现。以下是一些需要关注的症状：
- 需求文档没有涵盖性能、资源使用、可靠性、故障处理、安全性、知识产权保护、安全性、可用