Analisi dei Requisiti, Progettazione Preliminare ed Esecutiva di Grandi Sistemi Ingegneristici: Casi di Studio

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1 Seminario di Analisi dei Requisiti, Progettazione Preliminare ed Esecutiva di Grandi Sistemi Ingegneristici: Casi di Studio Corso di Ingegneria dei Sistemi Software e dei Servizi in Rete Parte 2. Caso di Studio: Sistema di Gestione della Sicurezza di un Porto Industriale 5 Novembre 2012

2 Sommario del Seminario Il seminario si articola in sei ore: L'INGEGNERIA DEI SISTEMI (1h) Concetti di Systems Engineering Il V-Model Concezione del Sistema Requisiti Utente/Sistema/Sottosistema/Software Progettazione Preliminare ed Esecutiva Verifica e Validazione CASI DI STUDIO (3h) Sistema di Gestione della Sicurezza di un Porto Industriale Sistema Integrato di Sorveglianza Costiera, Sicurezza e Logistica Portuale Sistema di Monitoraggio degli Ausilii alla Navigazione in Mare EVOLUZIONE DELLE METODOLOGIE E DEGLI STRUMENTI (1h) Dall'UML al SysML Tools di Riferimento Il ruolo dell'incose, riferimenti ed eventi PROCESSO DI DEFINIZIONE DELL ARCHITETTURA DI SISTEMA (1h) Analisi del Contesto (caso di riferimento: sistema di sorveglianza aerea) Analisi degli Stati Operativi del Sistema Analisi Funzionale tramite Use Case e Sequence Diagrams Passaggio dall Analisi Black-Box alla White-Box Definizione dell Architettura di Sistema

3 Descrizione dei Casi di Studio CASO DI STUDIO PROGETTO 1 Sistema di Gestione della Sicurezza di un Porto Industriale 2 Sistema Integrato di Sorveglianza Costiera, Sicurezza e Logistica Portuale 3 Sistema di Monitoraggio degli Ausilii alla Navigazione in Mare SETTORE INDUSTRIALE LIVELLO DI COMPLESSITÀ ESTENSIONE GEOGRAFICA ORDINE DI COSTO Security Alta >20 Km <5 M VTMIS Alta >1.000 Km >100 M Safety Media >20 Km <1 M

4 Caso di Studio 1: Sistema di Gestione della Sicurezza di un Porto Industriale ACQUISIZIONE ED ANALISI DEI REQUISITI UTENTE Il contesto complesso di un grande porto industriale Gli attori coinvolti Scopo del sistema e definizione dei requisiti utente PROGETTAZIONE PRELIMINARE Definizione dell architettura preliminare del sistema Descrizione dei sottosistemi e delle infrastrutture PROGETTAZIONE ESECUTIVA Elaborati progettuali di dettaglio

5 ACQUISIZIONE ED ANALISI DEI REQUISITI UTENTE Il contesto complesso di un grande porto industriale PORTO INDUSTRIALE DI GRANDI DIMENSIONI Estensione dell ordine delle decine di Km lineari Grandi volumi di traffico di varie tipologie: Navi commerciali e passeggeri Navi petroliere e porta container Autovetture e TIR Treni Completamente integrato nel contesto urbano Accessi pedonali Varchi autoveicoli Aree espositive Terminal di trasporto ferroviario/aereo Porto petroli

6 ACQUISIZIONE ED ANALISI DEI REQUISITI UTENTE Gli attori coinvolti AUTORITA PORTUALE Cliente finale DIREZIONE TECNICA DELL AUTORITA PORTUALE Responsabilità tecnica DIPARTIMENTO UNIVERSITARIO Elaborazione della progettazione preliminare INDUSTRIA Fornitura apparati e software di sicurezza Fornitura apparati informatici Fornitura apparati di comunicazione CONSULENZA SPECIALISTICA Elaborazione della progettazione esecutiva

7 ACQUISIZIONE ED ANALISI DEI REQUISITI UTENTE Scopo del sistema e definizione dei requisiti utente ADEGUAMENTO DELLE INFRASTRUTTURE DEL PORTO IN RISPOSTA ALL ENTRATA IN VIGORE DI NUOVE NORMATIVE DI SICUREZZA (ISPS Code, rilasciato nel 2004 in seguito al 9/11 ed ai casi della USS Cole nel 2000 e della Limburg nel 2003) Approvazione dei Port Facility Security Plan (PFSP) dei diversi Impianti Portuali L Autorità Portuale in collaborazione con la locale Università, ha individuato le funzionalità richieste dal Sistema di Sicurezza, in stretta collaborazione con la Capitaneria di Porto, Autorità designata per la Sicurezza, e con i soggetti pubblici e privati coinvolti nel processo OBIETTIVO DEL PROGETTO «Dare una risposta concreta alle emergenze che il porto può incontrare in termini di furti, vandalismo, crimini contro l ambiente, transito di clandestini ed attentati terroristici. Quanto sopra coniugando l efficacia delle misure con la plausibilità e con la sostenibilità delle stesse, in particolare per quanto riguarda l impatto che esse possono avere sull efficienza delle operazioni portuali e nelle relazioni con il sistema viario cittadino ed autostradale». REQUISITI UTENTE, ESPRESSI NEL CAPITOLATO TECNICO DI GARA 1. Rispetto della normativa ISPS Code negli impianti portuali nei quali è localizzata l interfaccia porto-nave 2. Minimizzazione degli effetti del sistema di sicurezza sulla limitazione delle funzionalità 3. Utilizzazione di tecnologie consolidate 4. Massimizzazione dell impiego delle infrastrutture e dei sistemi tecnologici esistenti 5. Flessibilità ed adattabilità rispetto ai programmi di intervento in corso e di cui è prevista la realizzazione 6. Qualificazione degli impianti portuali e delle attività che in essi hanno luogo

8 PROGETTAZIONE PRELIMINARE Definizione dell architettura preliminare del sistema SCHEMA CONCETTUALE DELL ARCHITETTURA DEL SISTEMA

9 PROGETTAZIONE PRELIMINARE Descrizione dei sottosistemi e delle infrastrutture SOTTOSISTEMA DI VIDEOSORVEGLIANZA telecamere di monitoraggio sistemi di acquisizione flussi video SOTTOSISTEMA PER IL CONTROLLO PERIMETRALE sistema di rilevazione delle intrusioni SOTTOSISTEMA DELL ANAGRAFE PORTUALE strumento attraverso il quale il Sistema di Sicurezza acquisisce e registra le persone ed i mezzi titolati ad accedere alle aree portuali e rilascia i permessi di accesso SOTTOSISTEMA DI VARCO apparati per la registrazione e l abilitazione degli accessi delle persone e dei mezzi INFRASTRUTTURA DI RETE PORTUALE supporta le comunicazioni tra i sottosistemi (usando come backbone la rete in fibra ottica esistente) INFRASTRUTTURA DI RETE PER LA SICUREZZA infrastruttura di comunicazione wireless specifica per la sicurezza INFRASTRUTTURA DEL CENTRO DI ELABORAZIONE ED ARCHIVIAZIONE DATI hardware e software di base necessari per supportare le componenti applicative INFRASTRUTTURA DEL CENTRO DI MONITORAGGIO PER LA SICUREZZA sala di controllo e di comunicazione INFRASTRUTTURA PER LA SICUREZZA INFORMATICA hardware e software che controllano l interconnessione tra l ambiente di rete protetto del sistema di sicurezza e le reti esterne

10 PROGETTAZIONE PRELIMINARE Descrizione dei sottosistemi e delle infrastrutture SCHEMI ARCHITETTURALI PRELIMINARI Schema di rete locale Schema di rete globale

11 PROGETTAZIONE PRELIMINARE Descrizione dei sottosistemi e delle infrastrutture SCHEMI ARCHITETTURALI PRELIMINARI Schema del sottosistema di videosorveglianza Schema di un varco generico

12 PROGETTAZIONE ESECUTIVA Elaborati progettuali di dettaglio CONTENUTO DELLA DOCUMENTAZIONE PROGETTUALE ESECUTIVA Understanding dei requisiti del cliente Definizione dell architettura del sistema (---> HW) Definizione delle funzionalità del sistema (---> SW) Specifiche dei sottosistemi Allegati Progetto di dettaglio degli impianti Progetto delle opere civili Piani di sicurezza Piano di supporto logistico e manutenzione Piano di training Albero di prodotto e gestione della configurazione Matrice di tracciabilità dei requisiti

13 PROGETTAZIONE ESECUTIVA Elaborati progettuali di dettaglio ARCHITETTURA GENERALE DI SISTEMA

14 PROGETTAZIONE ESECUTIVA Elaborati progettuali di dettaglio ARCHITETTURA SOFTWARE A TRE LIVELLI Livello di servizio Logica di business Livello di presentazione PRINCIPALI CARATTERISTICHE TECNOLOGICHE Tecnologia a oggetti: grazie all ausilio di classi basate sul principio del ADT (Abstraction Data Type) è possibile risolvere problemi di elevata complessità. Grazie a incapsulazione, ereditarietà e polimorfismo propri di questa tecnica, si ottiene: Riusabilità del codice Facile manutenzione Architettura plug-in: L inserimento di un nuovo sensore, o l inserimento ad esempio di una nuova azione da eseguire in occorrenza di un allarme possono essere gestiti come plug-in del sistema esistente senza doverne modificare l architettura Apertura a differenti tipi di protocollo di comunicazione: L architettura a oggetti implementata tramite observer permette di modificare il protocollo di base di comunicazione senza modificare l architettura sovrastante.

15 PROGETTAZIONE ESECUTIVA Elaborati progettuali di dettaglio FUNZIONALITÀ DEL SOFTWARE Funzionalità di configurazione Configurazione nodi ed apparati centralizzata e remota Accesso tramite autenticazione login / password Definizione delle telecamere (fisse e brandeggiabili), gestione ronde Definizione dei sensori di motion detection e dei relativi parametri per adattarsi alle specifiche condizioni ambientali Gestione dei contatti di allarme Gestione degli allarmi (definizione periodi di validità, azioni associate) Definizione server adibiti alla registrazione Scheduling dei programmi di registrazione e gestione registrazione su evento Gestione delle postazioni remote di sola visualizzazione (visualizzatori remoti) Gestione dei videowall di centrale Gestione utenti (account, profilo, priorità, centrali di appartenenza) Possibilità di attivare la funzione di autoinseguimento di un target da parte di una brandeggiabile Funzionalità Operative Autenticazione Visualizzazione video dal vivo (live video) Riproduzione e gestione registrazioni Gestione Eventi e Allarmi Diagnostica

16 PROGETTAZIONE ESECUTIVA Elaborati progettuali di dettaglio SOTTOSISTEMA DI VIDEOSORVEGLIANZA

17 PROGETTAZIONE ESECUTIVA Elaborati progettuali di dettaglio SOTTOSISTEMA DI ANAGRAFE PORTUALE

18 SPAZIO DISCUSSIONE DOMANDE, CHIARIMENTI, APPROFONDIMENTI?

19 GRAZIE PER L ATTENZIONE! ASTER S.p.A. Ing. Lucio Tirone Via Tiburtina 1166, Roma Tel: Fax: lucio.tirone@aster-te.it Partner of Assystem Group