스마트 요양 지원 시스템 : 프로젝트 기획 1 (개발 프로세스)

안녕하세요!! 매일 기술에 대해서 포스팅하면서 공부하고 있는 블로거입니다.

오늘은 프로젝트에 대해서 Preview하는 시간을 가져볼까 합니다.

 

저희 교육과정에서는 총 3개의 프로젝트를 진행합니다.

1. AGV를 이용한 라인트레이싱 자율주행

2. mycobot을 이용한 블록 적재 미션

3. 자율주행 + 로봇암 + PLC를 융합한 자율주제 통합 프로젝트

 

통합 프로젝트는 11/8 ~ 12/16 27일 이내 완성하여야 합니다.

제공된 기자재를 제외하고 추가 예산은 30만원내로 추가할 수 있는 조건이 있습니다.

 그렇게 시간이 흘러

KG_KAIROS를 하면서 팀원이 구성되었습니다!!

 

이름을 언급할 순 없지만 자주 보던 사람끼리 결국 됐어요!!

 

우선적으로 프로젝트를 진행하면서 기업에서 사용되는 프로젝트 프로세스에 대해 조사해 보았습니다.

지금의 프로젝트가 단순히 시켜서 하는 게 아니라 취업하기 전 마지막 자율 프로젝트라 생각하고!!

V-Process

 

 

V-Process 개요

• V-Process 정의: V-Process는 개발 프로세스를 V자 형태로 나타내며, 왼쪽은 요구사항 분석 및 설계, 오른쪽은 구현 및 테스트를 나타냅니다. 이 구조는 각 단계가 어떻게 연결되는지를 명확히 보여줍니다.
• 주요 특징:
  • 각 단계에서의 문서화와 검증을 강조합니다.
  • 개발과 테스트가 병행되어 진행되며, 각 단계에서의 피드백이 다음 단계에 반영됩니다.

V-Process의 단계

1. 요구사항 분석: 고객의 요구사항을 수집하고 분석합니다.
2. 시스템 설계: 요구사항을 바탕으로 시스템의 구조와 설계를 정의합니다.
3. 구현: 설계된 내용을 바탕으로 실제 코드를 작성합니다.
4. 단위 테스트: 각 모듈이 제대로 작동하는지 확인합니다.
5. 통합 테스트: 여러 모듈을 통합하여 전체 시스템이 잘 작동하는지 검증합니다.
6. 시스템 테스트: 최종 시스템이 요구사항을 충족하는지 확인합니다.
7. 유지보수: 시스템이 운영되는 동안 발생하는 문제를 해결하고, 필요에 따라 시스템을 개선합니다.

V-Process의 장점

• 명확한 구조: 각 단계가 명확하게 구분되어 있어 프로젝트 관리가 용이합니다.
• 조기 발견: 개발 초기 단계에서 문제를 발견하고 수정할 수 있어, 후속 단계에서의 비용을 절감할 수 있습니다.
• 효율적인 커뮤니케이션: 팀원 간의 의사소통이 원활해져 프로젝트 진행이 매끄럽습니다.

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프로토타이핑 모델은 소프트웨어 개발 초기 단계에서 사용자의 요구사항을 반영한 시제품(프로토타입)을 신속하게 개발하고, 이를 통해 피드백을 받아 개선해 나가는 반복적인 개발 방법입니다.

이 모델은 특히 사용자의 요구사항이 명확하지 않거나, 요구사항이 자주 변경되는 프로젝트에 유용합니다.

프로토타이핑 모델의 개발 절차

1. 요구사항 정의 및 분석:
   • 초기 단계에서 사용자의 요구사항을 수집하고, 이를 바탕으로 핵심 기능을 정의합니다.
2. 프로토타입 설계:
   • 완전한 설계 대신, 사용자와 대화할 수 있는 수준의 설계를 진행합니다. 주로 사용자 인터페이스(UI) 중심으로 설계합니다.
3. 프로토타입 개발:
   • 실제로 동작하는 완제품이 아닌, 입력 화면과 출력 결과를 통해 사용자의 요구를 확인할 수 있는 시제품을 개발합니다.
4. 사용자 평가:
   • 사용자가 프로토타입을 평가하고, 추가 요구사항이나 수정 사항을 제시합니다.
5. 프로토타입 개선:
   • 사용자의 피드백을 반영하여 프로토타입을 개선합니다. 이 과정은 사용자가 만족할 때까지 반복됩니다.
6. 최종 구현:
   • 최종적으로 개선된 프로토타입을 바탕으로 완전한 소프트웨어를 개발합니다

장점

• 사용자 요구 반영: 초기부터 사용자의 요구를 반영하여 개발하므로, 최종 제품이 사용자 요구에 부합할 가능성이 높습니다.
• 빠른 피드백: 프로토타입을 통해 빠르게 피드백을 받을 수 있어, 요구사항 변경에 유연하게 대응할 수 있습니다.
• 의사소통 도구: 프로토타입을 통해 개발자와 사용자 간의 의사소통이 원활해집니다.

단점

• 비용 및 시간 증가: 반복적인 개발 과정으로 인해 비용과 시간이 증가할 수 있습니다.
• 관리의 어려움: 프로토타입의 반복적인 개선 과정에서 프로젝트 관리가 어려울 수 있습니다

프로토타이핑 모델은 특히 로봇 운영 소프트웨어 개발과 같은 복잡한 시스템에서 유용할 수 있습니다. 사용자의 피드백을 통해 실시간으로 요구사항을 반영하고, 시스템의 완성도를 높일 수 있기 때문입니다.

 

소프트웨어 개발 프로세스 모델 6가지 종류 정리 (onecoin-life.com)

소프트웨어 개발 프로세스 모델 6가지 종류 정리

 

 

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A-SPICE (Automotive SPICE)

A-SPICE는 자동차 소프트웨어 개발 프로세스의 개선 및 능력 평가를 위한 프레임워크입니다. 이 모델은 소프트웨어 개발의 품질을 높이고, 프로세스의 효율성을 증대시키기 위해 설계되었습니다.

• 정의: A-SPICE는 Automotive SPICE의 약자로, 소프트웨어 프로세스 개선 능력 결정(Software Process Improvement Capability dEtermination)을 위한 표준입니다.

 

• 목적:
  • 자동차 소프트웨어 개발의 품질을 보장하고, 프로세스의 일관성을 유지합니다.
  • 고객의 요구사항을 충족시키기 위해 개발 프로세스를 체계적으로 개선합니다.
• 주요 특징:
  • 프로세스 평가 및 개선을 위한 다양한 레벨을 제공합니다.
  • ISO/IEC 15504와 같은 국제 표준을 기반으로 하여, 프로세스의 성숙도를 평가합니다.

 

A-SPICE 진행 방법

A-SPICE는 자동차 소프트웨어 개발 프로세스를 평가하고 개선하기 위한 프레임워크입니다. 다음은 A-SPICE의 진행 방법입니다.

• 프로세스 정의:
  • A-SPICE는 소프트웨어 개발 프로세스를 정의하고, 각 프로세스의 목표와 활동을 명확히 합니다.

프로세스 평가:

• 프로세스의 성숙도를 평가하기 위해 A-SPICE의 평가 기준을 사용합니다. 이 과정에서 각 프로세스의 강점과 약점을 분석합니다.

개선 계획 수립:

• 평가 결과를 바탕으로 개선이 필요한 영역을 식별하고, 구체적인 개선 계획을 수립합니다. 이 계획은 프로세스의 효율성을 높이고 품질을 향상하기 위한 것입니다.

• 실행 및 모니터링:
  • 개선 계획을 실행하고, 그 진행 상황을 모니터링합니다. 이 단계에서는 지속적인 피드백을 통해 프로세스를 조정하고 개선합니다.
• 재평가:
  • 개선이 이루어진 후, 다시 프로세스를 평가하여 성과를 측정하고, 필요시 추가적인 개선을 진행합니다.

 

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HILS (Hardware-in-the-Loop Simulation)

HILS는 하드웨어와 소프트웨어의 상호작용을 테스트하기 위한 시뮬레이션 기법입니다. 이 방법은 실제 하드웨어를 사용하여 소프트웨어의 성능을 검증하는 데 중점을 둡니다.

• 정의: HILS는 Hardware-in-the-Loop Simulation의 약자로, 하드웨어와 소프트웨어의 통합 테스트를 위한 시뮬레이션 환경을 제공합니다.

 

• 목적:
  • 실제 하드웨어와 소프트웨어의 상호작용을 검증하여, 시스템의 신뢰성을 높입니다.
  • 개발 초기 단계에서 문제를 조기에 발견하고 수정할 수 있도록 합니다.
• 주요 특징:
  • 테스트 입력 생성기, 타겟 ECU, HILS로 구성된 시스템을 통해 다양한 시나리오를 시뮬레이션합니다.
  • ECU(전자 제어 장치)의 동작을 실제 환경과 유사하게 테스트할 수 있습니다.

 

HILS 진행 방법

HILS는 하드웨어와 소프트웨어의 상호작용을 테스트하기 위한 시뮬레이션 기법입니다. HILS의 진행 방법은 다음과 같습니다.

• 시스템 구성:
  • HILS 시스템은 일반적으로 세 가지 주요 구성 요소로 이루어집니다:
    1. Test Input Generator: 테스트 입력을 생성하는 장치입니다.
    2. Target ECU: 테스트할 전자 제어 장치입니다.
    3. HILS 환경: 시뮬레이션을 위한 소프트웨어 및 하드웨어 환경입니다.

테스트 입력 생성:

• Test Input Generator를 사용하여 다양한 시나리오에 대한 테스트 입력을 생성합니다. 이 입력은 ECU의 동작을 검증하는 데 사용됩니다.

시뮬레이션 실행:

• 생성된 입력을 사용하여 HILS 환경에서 시뮬레이션을 실행합니다. 이 과정에서 ECU의 반응을 관찰하고, 실제 하드웨어와의 상호작용을 검증합니다.

 

• 결과 분석:
  • 시뮬레이션 결과를 분석하여 ECU의 성능과 신뢰성을 평가합니다. 이 단계에서는 문제를 식별하고, 필요한 경우 수정 작업을 진행합니다.
• 반복 및 개선:
  • 테스트 결과를 바탕으로 시뮬레이션을 반복하고, ECU의 성능을 지속적으로 개선합니다.

 

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A-SPICE와 HILS의 관계

• 프로세스 개선: A-SPICE는 소프트웨어 개발 프로세스의 개선을 목표로 하며, HILS는 이러한 소프트웨어가 실제 하드웨어와 어떻게 상호작용하는지를 검증합니다. 두 방법론은 서로 보완적인 역할을 하여, 자동차 시스템의 품질을 높이는 데 기여합니다.
• 품질 보증: A-SPICE는 프로세스의 일관성을 보장하고, HILS는 실제 하드웨어와의 상호작용을 통해 시스템의 신뢰성을 높입니다.

 

A-SPICE와 HILS는 자동차 산업에서 소프트웨어와 하드웨어의 품질을 보장하기 위한 필수적인 방법론입니다

. 이 두 가지 접근 방식을 통해 개발 과정에서 발생할 수 있는 문제를 사전에 예방하고,

최종 제품의 품질을 높일 수 있습니다.

 

V-Process 채택이유!!

자 그럼 우리는 왜??

로봇회사들이 많이 사용하는 프로토타이핑이 아닌

V-Proces채택하였는가??

 

로보틱스인데 왜??

 

이유는!! 

 

우리의 프로젝트 자체가 Demo의 성향이 강하기 때문이다.

졸업작품 또한 프로토타이핑 개발프로세스를 진행하였었는데

이는 시제품을 만들어가면서 문제점들을 찾고 보완하며

최종 데모를 만든다.

 

하지만 이번 프로젝트는 시스템을 만들기 위해 완성된 제품을 이용한다.

페르소나를 생성해 가상 고객의 요구사항을 바탕으로 개발을 이어나가야 하기 때문에

V-process가 더 적합하다고 할 수 있다.