Software-Architekturen für Embedded- und Echtzeitsysteme

• Software-Architekturen: Einleitung und Grundbegriffe
  • Begriffsdefinitionen
  • Nutzen und Ziele einer Software-Architektur
  • Elemente von Software-Architekturen
  • Bezug zum Entwicklungsprozess
  • Rolle und Verantwortlichkeiten des Software-Architekten
  • Praxistipps
• Vorgehen in der Software-Architektur-Entwicklung
  • Unterschiedliche Vorgehensweisen in der Software-Architektur-Entwicklung: hierarchisch, iterativ, inkrementell, agil, modellgetrieben, domänengetrieben
  • Abhängigkeiten und Zusammenhänge der unterschiedlichen Vorgehensweisen
  • Darstellung eines typischen Vorgehens
• Die Rolle des Software-Architekten
  • Eigenschaften und Verantwortlichkeiten des Software-Architekten
  • Software-Architekten-Teams
  • Zusammenarbeit mit anderen Rollen
• Basis und Voraussetzungen für die Software-Architektur-Entwicklung
  • Typische Entwicklungsszenarien mit guten und schlechten Voraussetzungen
  • Anforderungen: funktional und nicht-funktional
  • Einflussfaktoren für die Software-Architektur
  • Demonstration einer Einflussfaktor-Analyse
  • Risikomanagement
• Notation und Dokumentation von Software-Architekturen mit der UML (Unified Modeling Language)
  • Statische und dynamische Sichten
  • Qualitätsmerkmale der Dokumentation von Software-Architekturen
  • Software-Architekturen stakeholdergerecht dokumentieren und kommunizieren
  • Dokumentationsinhalte und -schwerpunkte
  • Beschreibung und Kommunikation von Schnittstellen / Interfaces
  • Definition undNutzen verschiedener Architektursichten
  • Dokumentenzentriertes versus modellzentriertes Vorgehen
  • Demonstration: Von den Anforderungen zum Software-Architekturmodell
  • Übung: Sie entwickeln auf Basis ausformulierter Anforderungen eine Embedded-Softwarearchitektur bestehend aus Struktur und interaktivem Verhalten
• Entwurf von Software-Architekturen
  • Funktionale und nicht-funktionale Anforderungen als Basis für eine qualitativ hochwertige Software-Architektur
  • Positiver und negativer Einfluss von Qualitätsanforderungen auf die Software-Architektur
  • Auswirkung von Sicherheit (Safety und Security), Zuverlässigkeit, Portierbarkeit, Performance und anderen Qualitätsanforderungen auf die Architektur
  • Projektspezifische Einflussfaktoren auf die Software-Architektur
  • Kontinuierliche Verfeinerung der Software-Architektur durch inkrementelles und iteratives Vorgehen
  • Architekturbaukasten und Wiederverwendbarkeit
  • Grundlegende Konzepte, Bausteine, Bausteinkopplung über Schnittstellen / Interfaces
  • Entwurfsprinzipien
  • Architektur-Entwurfsmuster (Pattern)
  • Architekturrichtlinien
  • Laufzeitarchitektur
  • Architekturen für Multiprozessor- und Multicore-Systeme
  • Hypervisor und Virtualisierung
  • Plattform-Unabhängigkeit
  • Verifikation von Software-Architekturen
  • Übung: Sie ergänzen die bestehende Architektur um eine Laufzeitarchitektur
• Qualitätsbewertung und Qualitätssicherung von Software-Architekturen
  • Vorstellung von Qualitätsmodellen
  • Zusammenhang und Wechselwirkung zwischen Qualitätsmerkmalen
  • Vorgehensweisen zum Erreichen der spezifizierten Qualitätsmerkmale von Software-Systemen
  • Bewertung von Software-Architekturen (Qualität und Umsetzbarkeit)
  • ATAM (Architecture Tradeoff Analysis Method)
  • Praxistipps für die Qualitätsbewertung und Qualitätssicherung
  • Übung: Sie bewerten die Qualität verschiedener Software-Architekturen
• Tools für den Software-Architekten
  • Modellierung
  • Statische und dynamische Analyse
  • Generierung
  • Anforderungsmanagement
  • Dokumentation
  • Versions- und Konfigurationsmanagement
  • Build-Prozess und Build-Systeme
  • Zur Produktauswahl erhalten Sie zu jedem Toolthema eine wertfreie Produktübersicht
• Praxisbewährte Beispiele von Software-Architekturen
  • Typische Softwarearchitekturen für Embedded-Systeme
  • Softwareschichten/Software-Layer-Modelle
  • Tipps aus der Praxis
• Praktische Übung in der Software-Architektur-Schulung
  • Von den Anforderungen bis zur Verifikation und Bewertung der Software-Architektur am Beispiel eines Embedded-Systems (komfortable Elektromotorsteuerung) auf Basis einer realen Hardware
  • Zur Bearbeitung der durchgängigen Übung haben Sie die Wahl zwischen Papier und Bleistift oder der Verwendung des Modellierungstools 'Enterprise Architect' der Firma Sparx Systems.
• MicroConsult PLUS:
  • Sie erhalten von uns Ihre Übungsverzeichnisse und Lösungsbeispiele für alle Übungsaufgaben.
  • Sie erhalten eine Tool- und Software-Komponentenübersicht für die Entwicklung von Embedded-Software-Architekturen.
  • Ebenso erhalten Sie eine für Ihre Projekte anwendbare und modifizierbare Embedded-Softwarearchitektur-Checkliste als Zusammenfassung aller wichtigen Themenpunkte.
  • Sie bekommen Notationsübersichten für die UML und SysML.

Lernziele

• Lernen Sie die Begriffe und Bedeutung von Software-Architektur, die Aufgaben und Verantwortungen von Software-Architekten und deren Rolle im Projekt sowie State-of-the-Art Methoden und Techniken zur Entwicklung von Software-Architekturen kennen.
• In der Software-Architektur-Schulung erfahren Sie, wie Sie Software-Architekturen mit den Projektbeteiligten abstimmen, dokumentieren und kommunizieren. Anschließend können Sie die wesentlichen Schritte des Software-Architekturentwurfs selbstständig durchführen.

Zielgruppe

• Die Software-Architektur-Schulung richtet sich an Software-Architekten, Software-Entwickler, Software-Entwicklungsleiter und Software-Teamleiter.

Voraussetzungen

• Projekterfahrung in der Softwareentwicklung, Kenntnis einer höheren Programmiersprache; Grundlagen der UML-Notation zur Software-Modellierung sind von Vorteil.