В последнее время наблюдается бурное развитие сенсорных сетей и расширение сферы их применения, в том числе и в сфере медицины [1, 2,3 ].
Кроме того все в последние десятилетие все более актуален вопрос о визуальном конструировании программ. При этом важным аспектом является проблема автоматической генерации кода по графическим моделям, которые являются центральным элементом концепции модельно-ориентированного проектирования. Модельно-ориентированное проектирование – эффективный и экономически выгодный способ разработки систем управления, обработки сигналов и изображений, построения систем связи, разработок в области мехатроники и создания встраиваемых систем.
Вместо физических прототипов и текстовых спецификаций в модельно-ориентированном проектировании применяется исполняемая модель. Разработанная модель используется во всех этапах разработки. При таком подходе можно разрабатывать и проводить имитационное моделирование как всей системы целиком, так и ее компонентов. Современные методы проектирования позволяют использовать модельно-ориентированный подход для создания алгоритмического и программного обеспечения сенсорных сетей [4].
При применении модельно-ориентированного подхода разработчику необходимо продумать алгоритм работы и реализовать его через системную модель, а программное обеспечение узлов сенсорной сети будет синтезировано автоматически из модели посредством пакета расширений Embedded Coder среды Mathworks Matlab&Simulink[5]. Программное обеспечение Embedded Coder генерирует удобочитаемый, компактный и быстрый C и C++ код для использования во встраиваемых процессорах, отладочных платах и микропроцессорах, используемых для серийного производства. Embedded Coder активирует дополнительные настройки конфигурации для MATLAB Coder и Simulink Coder, а также включает продвинутые оптимизации для тончайшей настройки функций, файлов и данных в сгенерированном коде. Эти оптимизации улучшают эффективность кода и облегчают интеграцию с существующим кодом, типами данных и калибровочными параметрами, используемыми в производстве.
Возможность синтеза кода для целевого оборудования открывает перспективы создания пакета расширений среды Mathworks Matlab&Simulink, который позволит использовать подход визуального проектирования для создания телемедицинских систем различного назначения.
Диаграмма вариантов использования
Важную роль в процессе разработки играют анализ и проектирование системы с точки зрения объектной методологии. В качестве языка моделирования был выбран Unified Modeling Language (UML, унифицированный язык моделирования)[6]. На данном этапе создания собственной библиотеки блоков пакета расширений среды MathWorks MATLAB&Simulink для целевого оборудования необходимо рассмотреть ряд принципов, связанных с идентификацией и выделением основных абстрактных объектов, а также с распределением связей между ними, разработать UML модели пакета расширений. Использование UML позволит создать декларативное описание того, как устроен и функционирует пакет расширений среды MathWorks MATLAB&Simulink для целевого оборудования и визуализировать процессы.
На диаграмме деятельности показано разложение процесса создания программного обеспечения с использованием среды MathWorks MATLAB&Simulink, встроенных пакетов расширений и разработанного пакета расширений для целевого оборудования на его составные части.