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NextGenSysML Teil 7 – Schnittstellenanforderungen

Systems Engineering

NextGenSysML Teil 7 – Schnittstellenanforderungen

2. Mai 2019

Dieser Blogbeitrag stellt die Anforderungen für Modellierung von Schnittstellen mit der SysMLv2 vor. Er ist Teil einer Blogpostserie über den kommenden neuen Standard SysML v2 und SysML API & Services. Die Blogbeiträge stellen die Anforderungen an den Standard vor, die in der von der OMG veröffentlichten Ausschreibung (Request for Proposal, RFP) spezifiziert sind. Am Ende dieses Beitrags finden Sie eine Liste aller Beiträge dieser Serie, einschließlich eines Links zum ersten Beitrag der Serie, der eine allgemeine Einführung bietet.

Die Schnittstellen spezifizieren die funktionalen und physischen Interaktionen zwischen strukturellen Elementen. Aufgrund der zugrunde liegenden UML, konzentriert sich die SysML v1 sehr auf die funktionale Interaktion und kann physische Interaktionspunkte nicht besonders gut beschreiben.

SysML v2 behebt diese und andere bekannte Probleme und bietet insgesamt eine bessere Unterstützung zum Modellieren von Schnittstellen. Dazu gehören die Modellierung unterschiedlicher Schnittstellen-Abstraktionsebenen wie logisch, funktional und physisch. Schnittstellen können umfangreiche Strukturen haben. SysML v2 unterstützt daher auch die Modellierung verschachtelter Schnittstellendefinitionen.

Das SysML v2-Schnittstellenkonzept besteht aus drei Elementen: die Schnittstellenenden, die Verbindung zwischen den Enden und die Einschränkungen der Interaktion zwischen den verbundenen Elementen.

SysML v2-Schnittstellendefinitionen müssen in verschiedenen Kontexten wiederverwendbar sein. Sie können beispielsweise Modellbibliotheken mit Schnittstellendefinitionen erstellen und diese in verschiedenen Komponenten anwenden. Wie in SysML v1 muss SysML v2 separate Konzepte für die Definition von Schnittstellen und die Anwendung von Schnittstellen bereitstellen.

In SysML v1 definiert beispielsweise der Schnittstellenblock eine Schnittstelle (genauer gesagt, er definiert nur ein Schnittstellenende), und der Proxy-Port ist eine Anwendung eines Schnittstellenblocks.

Interface Control Documents (ICD) sind häufig wichtige Konstruktionsartefakte und SysML v2 wird die Erzeugung von ICDs unterstützen.

Dinge austauschen

Mit SysML v2 können die Elemente beschrieben werden, die zwischen verbundenen Schnittstellenenden ausgetauscht werden können.Dies können beispielsweise Elemente mit physischen Eigenschaften wie Größe oder Masse oder Informationselemente sein. Sie können auch den Austausch zwischen den Schnittstellenenden einschränken, indem Sie die Richtung des Artikelaustauschs, die zulässige Reihenfolge, das Timing und andere Merkmale angeben.

Die Richtung der zwischen den Schnittstellenenden ausgetauschten Elemente kann umgekehrt werden (Konjugation).
Sie können auch die Eigenschaften der Schnittstellenenden einschränken. Eine nicht zwingende Anforderung für SysML v2 fordert auch geometrische Einschränkungen, z.B. die passenden Geometrien von Stecker und Buchse.

Die Interaktion zwischen den Schnittstellen erfolgt über ein Medium. Das Medium kann abstrakt oder physisch sein wie ein Kommunikationsnetz, eine Pipeline oder die Atmosphäre. Mit SysML v2 kann man das Schnittstellenmedium beschreiben. Es umfasst auch die Unterstützung von Peer-to-Peer-, Multicast- und Broadcast-Kommunikationen.

Schichten

Schnittstellen können verschiedene Schichten unterschiedlicher Art haben. Zum Beispiel eine Anwendungsschicht und eine Transportschicht (das OSI-Modell hat 7 Schichten ). Mit SysML v1 ist es nicht einfach, die Schichten einer Schnittstelle zu beschreiben. SysML v2 wird bessere Fähigkeiten für die Modellierung von Schichten bieten.

Auch eine Art Schichtenmodellierung ist die Bindung der Ein- und Ausgaben von Funktionen an Schnittstellenenden. Haben Sie in SysML v1 jemals versucht, die Aktivitätsparameter mit den Port-Eigenschaften zu verknüpfen?Es ist möglich, aber knifflig. SysML v2 stellt eine explizite Modellierungsmöglichkeit dieser Bindung bereit.

Der nächste Blogbeitrag behandelt die Anforderungen an die Fähigkeit von SysML v2, Verhalten zu modellieren.

Frühere Blogbeiträge dieser Reihe:

Geplante zukünftige Blogbeiträge:

  • NextGenSysML Teil 8 – Verhaltensanforderungen
  • NextGenSysML Teil 9 – Anforderungen an Anforderungen
  • NextGenSysML Teil 10 – Verifikationsanforderungen
  • NextGenSysML Teil 11 – Analyseanforderungen
  • NextGenSysML Teil 12 – Beispielmodell und Konformitätsanforderungen
  • NextGenSysML Teil 13 – SysML API & Services Übersicht
  • NextGenSysML Teil 14 – API & Services: Architekturanforderungen
  • NextGenSysML Teil 15 – API & Services: Konformitätsanforderungen
  • NextGenSysML Teil 16 – API & Services: Serviceanforderungen

(Übersetzung des Original-Blogposts: https://mbse4u.com/2019/04/19/nextgensysml-part-7-interface-requirements/)


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