システム開発用の検証および確認

システム開発の検証方法は V モデルです。

システム開発用の V モデル

V モデルとは、システム開発の表現で、システム開発プロセスでの検証ステップに注目したものです。V の左側は、システム仕様と詳細なソフトウェア設計を含め、コード生成に至るステップを特定します。V の右側は、ソフトウェアやシステム統合を含め、左側で示したステップの検証に焦点を当てています。

V-model for system development

プロセスでのアプリケーションと役割に応じて、1 つ以上のステップに焦点を当て V を呼び出すか、V モデルの複数のステージにおいてステップを繰り返します。コード生成技術と関連製品には、システム開発用に V モデルに適用できるツールが用意されています。MathWorks^® コード生成技術と関連製品を V モデルプロセスに適用する方法の詳細については、以下を参照してください。

V モデルのシミュレーションとプロトタイピングのタイプ

ラピッドシミュレーション、システムシミュレーション、ラピッドプロトタイピング、ターゲットハードウェア上のラピッドプロトタイピングなどさまざまなタイプのシミュレーションとプロトタイピングのシステム開発には V モデルを使用します。この表は、システム開発用の V モデルに示す V モデル図の左側で確認される、シミュレーションとプロトタイピングの種類の比較です。

	シミュレーション	ラピッドシミュレーション	システムシミュレーション、ラピッドプロトタイピング	ターゲットハードウェア上のラピッドプロトタイピング
目的	概念モデルの機能をテストし検証する	概念モデルの機能を非リアルタイムで改良、テスト、および検証する	新しいアイデアとリサーチをテストする	開発プロセスで設計を改良しキャリブレーションする
実行ハードウェア	開発用コンピューター	開発用コンピュータースタンドアロン実行可能プログラムは、MATLAB^® と Simulink^® 環境外で実行される	PC または非ターゲットハードウェア	Embedded Computing Unit (ECU) またはプロトタイプ
コード効率と I/O レイテンシ	適用不可	適用不可	コード効率と I/O レイテンシは重要視されない	コード効率と I/O レイテンシは重要視される
使いやすさとコスト	コンポーネント (アルゴリズムまたはコントローラー) と環境 (またはプラント) をシミュレーションできる Simulink でのノーマルモードシミュレーションでは、検証中にデータへのアクセス、表示、および調整が可能 Simulink シミュレーションを高速化できる	コンポーネントと環境モデルを含むハイブリッドな動的システムのモデルを簡単にシミュレーションできるバッチまたはモンテカルロシミュレーションに最適シミュレーションをさまざまなデータセットで、対話的またはスクリプトを使用してプログラム的に、モデルのリビルドなしで繰り返せる Simulink に接続して、信号をモニターし、パラメーターを調整できる	カスタムのリアルタイムシミュレーターとハードウェアが必要となる場合がある安価な市販の PC ハードウェアと I/O カードで実行できる場合がある	コスト削減と利便性向上のため、既存のハードウェアを利用できる場合がある

V モデルのインザループテストのタイプ

この表は、システム開発用の V モデルに示す V モデル図の右側で確認される、検証用インザループテストの種類の比較です。

	SIL シミュレーション	組み込みハードウェア上の PIL シミュレーション	命令セットシミュレーター上の PIL シミュレーション	HIL シミュレーション
目的	コンポーネントのソースコードの確認	コンポーネントのオブジェクトコードの確認	コンポーネントのオブジェクトコードの確認	システム機能の確認
忠実度と正確性	2 つのオプション: ターゲットと同じソースコードだが、数値が異なる場合があるソースコードを変更して、ワードサイズをエミュレートするが、固定小数点演算用にビット単位で正確	同じオブジェクトコード固定小数点演算用にビット単位で正確コードはハードウェア上で実行されるため、サイクル単位で正確	同じオブジェクトコード固定小数点演算用にビット単位で正確サイクル単位で正確でない場合がある	同じ実行可能コード固定小数点演算用にビット単位で正確サイクル単位で正確実際およびエミュレートされたシステム I/O を使用する
実行プラットフォーム	開発用コンピューター	ターゲットハードウェア	開発用コンピューター	ターゲットハードウェア
使いやすさとコスト	デスクトップの利用可 Simulink でのみ実行ハードウェアコストを低減	デスクトップまたはテストベンチで実行ハードウェアを使用 — プロセスボードとケーブル	デスクトップの利用可 Simulink と統合開発環境 (IDE) を搭載した開発用コンピューターで実行ハードウェアコストを低減	テストベンチ上またはラボ内で実行ハードウェアを使用 — プロセッサ、Embedded Computer Unit (ECU)、I/O デバイス、およびケーブル
リアルタイム機能	リアルタイムではない	リアルタイムではない (サンプル間)	リアルタイムではない (サンプル間)	ハードリアルタイム