I. Nội dung nghiên cứu
Luận văn này tập trung vào việc nghiên cứu ứng dụng Nmodel trong phát triển hệ thống nhúng thời gian thực. Mục tiêu chính là tìm hiểu và áp dụng phương pháp kiểm thử dựa trên mô hình để hỗ trợ cho việc phát triển phần mềm nhúng. Nhiệm vụ của luận văn bao gồm việc khảo sát tổng quan về lý thuyết hệ thống nhúng, lý thuyết phân tích và kiểm thử dựa trên mô hình, cũng như nghiên cứu các loại chương trình mô hình trong Nmodel. Qua đó, luận văn sẽ áp dụng quy trình kiểm thử ngoại tuyến và kiểm thử trực tuyến (on-the-fly) cho bài toán thiết bị điều khiển từ xa Client/Server. Hệ thống này được xây dựng bằng ngôn ngữ C# và kiểm thử được thực hiện thông qua công cụ Nmodel.
1.1. Tầm quan trọng của kiểm thử dựa trên mô hình
Kiểm thử dựa trên mô hình mang lại nhiều lợi ích cho quá trình phát triển phần mềm. Đầu tiên, quá trình sinh ca kiểm thử tự động giúp rút ngắn thời gian phát triển và cải thiện chất lượng phần mềm. Thứ hai, phương pháp này loại bỏ sự nhàm chán và tính chủ quan trong công việc của các kiểm thử viên, từ đó nâng cao sự hài lòng trong công việc. Thứ ba, việc tự động tạo và kiểm tra giúp tránh các ca kiểm thử trùng lặp hoặc không hiệu quả. Cuối cùng, khi có yêu cầu thay đổi hệ thống, việc điều chỉnh các ca kiểm thử chỉ cần thay đổi mô hình của hệ thống, điều này giúp tiết kiệm thời gian và công sức cho các kiểm thử viên.
II. Tổng quan về hệ thống nhúng
Hệ thống nhúng là một thuật ngữ chỉ các hệ thống tích hợp cả phần cứng và phần mềm, phục vụ cho các bài toán chuyên dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Các thiết bị như đồng hồ kỹ thuật số, ô tô, và máy giặt đều là ví dụ điển hình của hệ thống nhúng. Hệ thống nhúng có đặc điểm là hoạt động ổn định và có tính năng tự động hóa cao. Hệ thời gian thực là một khía cạnh quan trọng của hệ thống nhúng, yêu cầu các hành vi của hệ thống phải được thực hiện đúng trong khung thời gian xác định. Hệ thống nhúng có thể được phân loại thành hai loại: thời gian thực cứng và thời gian thực mềm, với các ứng dụng khác nhau trong đời sống và công nghiệp.
2.1. Các khái niệm về hệ thống nhúng
Hệ thống nhúng được định nghĩa là một hệ thống có khả năng tự trị, được nhúng vào trong một môi trường hay một hệ thống mẹ. Các hệ thống này thường được thiết kế để thực hiện một chức năng chuyên biệt, khác với các máy tính đa chức năng. Hệ thống nhúng có thể được tìm thấy trong nhiều lĩnh vực như điều khiển tự động, quan trắc và truyền tin. Ví dụ, các thiết bị y tế như máy thẩm thấu và máy điều hòa nhịp tim đều là những ứng dụng của hệ thống nhúng, cho thấy sự đa dạng và phong phú trong thiết kế và ứng dụng của chúng.
III. Nghiên cứu về kiểm thử và phân tích dựa trên mô hình
Kiểm thử dựa trên mô hình là một phương pháp quan trọng trong phát triển phần mềm, đặc biệt là trong lĩnh vực hệ thống nhúng. Nmodel là một công cụ hữu ích trong việc thực hiện kiểm thử này. Nó cho phép xây dựng các mô hình hữu hạn để mô phỏng hành vi của hệ thống, từ đó giúp phát hiện lỗi và cải thiện chất lượng phần mềm. Việc áp dụng Nmodel trong kiểm thử giúp tự động hóa quá trình kiểm thử, giảm thiểu thời gian và công sức cần thiết cho các kiểm thử viên. Hệ thống với các mô hình hữu hạn cho phép kiểm thử các trạng thái phức tạp của hệ thống, từ đó nâng cao độ tin cậy và hiệu suất của phần mềm nhúng.
3.1. Khái niệm NModel
NModel là một công cụ hỗ trợ kiểm thử dựa trên mô hình, cho phép người dùng xây dựng các mô hình mô phỏng hành vi của hệ thống. Công cụ này giúp tự động hóa quá trình sinh ca kiểm thử, từ đó nâng cao hiệu quả và chất lượng của quá trình kiểm thử. NModel hỗ trợ việc kiểm thử các hệ thống nhúng phức tạp, cho phép phát hiện lỗi sớm trong quá trình phát triển phần mềm. Việc sử dụng NModel không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn cải thiện độ tin cậy của sản phẩm cuối cùng.
