8、物联网机器人系统的自动化验证与确认

物联网机器人系统的自动化验证与确认

在物联网机器人（IoRT）系统的开发过程中，自动化验证与确认是确保系统质量和稳定性的关键环节。本文将介绍IoRT系统自动化验证与确认的相关技术和方法。

1. 模型相关验证与模拟

在IoRT系统设计阶段，可使用模拟器来验证设计。在模型的边（edges）上会标注转换（transitions）、同步（synchronizations）、更新（update）或选择（selections）等信息。由于常需要同一自动化的多个实例，所以会采用模板。

模拟器能确保模型的行为符合预期的IoRT系统，还可检测设计缺陷。之后要保证模型能验证系统的属性，具体操作步骤如下：
1. 形式化系统属性。
2. 将属性转换为UPPAAL查询语言。
3. 通过检查多个不同查询来验证复杂查询。
4. 使用基于时间自动机的模型检查器进行状态空间探索，分析可达性、活性、安全性和死锁等属性。
5. 自动生成诊断跟踪以验证属性的可满足性，模拟器可用于构思和检查这些跟踪。

2. SPIN模型检查器

SPIN（Simple Promela Interpreter）模型检查器是面向异步分布式IoRT系统的开源形式验证工具，能验证功能属性。它用ANSI C语言开发，可跨多个平台使用。

SPIN有两种基本使用模式：
- 作为模拟工具，快速了解从模型捕获的系统行为。
- 作为验证器，当产生反例时，通过模拟逐步执行跟踪。

Promela模型包含数据对象、消息通道和对应有限状态机的进程，每个对象都是有界的。在验证运行期间，Promela会检查简单和跟踪断