Conformidade de PMV com NTCIP 1203

conformidade de PMV

Introdução

 

Neste artigo serão apresentadas algumas soluções e metodologias desenvolvidas num projeto específico, com o foco na verificação técnica de conformidade de PMVs com as especificações NTCIP. Essas soluções e metodologias também servem de referência para os demais agentes envolvidos no processo. O enfoque deste artigo técnico é a verificação de conformidade e mostrar os desafios decorrentes do grande número de requisitos e de procedimentos de teste definidos nas especificações NTCIP 1203 e no seu ANEXO C. Os procedimentos de testes descritos no ANEXO C são bastante detalhados. Basta segui-los, ou implementá-los se forem realizados de forma automática.

 

Neste artigo será desenvolvida uma metodologia que auxilia a identificar os requisitos obrigatórios, opcionais e condicionais, a partir das especificações de um PMV e a definir quais os procedimentos de teste necessários para verificar a conformidade desses requisitos. Antes de prosseguir é recomendável que sejam lidos os artigos técnicos:

 

 

Metodologia

 

As especificações NTCIP para um determinado equipamento diferem muito das especificações de normas técnicas, pois as NTCIP são flexíveis e se compõem conforme a especificação do que é chamado de Lista de Requisitos de Protocolo ou de Perfil. Nessa lista são selecionados o tipo de painel, tecnologia, funções obrigatórias, opcionais e condicionais decorrentes das funções desejadas para o painel. Dessa forma, cada PMV terá a sua especificação particular e específica. Isso do ponto de vista dos recursos que o PMV pode oferecer. Quando se tratar de uma especificação decorrente de uma licitação de compra de PMVs, a especificação descrita na licitação deverá determinar as necessidades do comprador e determina as especificações mínimas e comuns aos painéis, dentro das especificações do NTCIP.

 

Para realizar um sistema completo de testes automatizados, foram desenvolvidas diversas ferramentas e ambientes que facilitam tanto a especificação dos testes que deverão ser aplicados, quanto a determinação de conformidade, de acordo com os resultados dos testes, o que não é trivial. A seguir serão descritos esses ambientes e ferramentas.

 

 

Especificação inicial dos requisitos

 

O levantamento dos itens a serem verificados numa avaliação de conformidade devem partir da preparação de uma lista de requisitos, onde são determinadas todas as características desejadas do PMV ou oferecidas pelo equipamento, dentro das especificações NTCIP. Essa lista de requisitos deve ser transposta pelo o que é chamado de Tabela de Rastreabilidade de Requisitos para Procedimentos de Teste, que traduz e conecta os requisitos de alto nível da lista para as rotinas de teste elaboradas dentro da especificação NTCIP 1203, no seu ANEXO C, definindo quais são os testes padronizados, identificados pelo código C.X.Y, que verificam a conformidade com relação a cada requisito do NTCIP (Figura 1).

 

Conformidade de PMV - Tabela de rastreabilidade de procedimentos de teste
Figura 1 - Tabela de rastreabilidade de procedimentos de teste

 

A tradução realizada por essa matriz é bidirecional . Isso será discutido com um pouco mais de detalhes adiante. O processo está ilustrado na Figura 2.

 

Conformidade de PMV - Ilustração do fluxo de especificação de requisitos
Figura 2 - Ilustração do fluxo de especificação de requisitos

 

Para auxiliar a identificação dos requisitos e recursos disponíveis nos PMVs, foi criado um questionário que deverá ser preenchido pelo fabricante ou comprador com o auxílio do pessoal técnico que irá realizar os testes de conformidade. Esse questionário traduz para uma linguagem um pouco menos técnica, porém bastante organizada, uma sequência de identificação dos requisitos disponíveis ou desejados para um PMV (Figura 3).

 

Conformidade de PMV - Exemplo de dados apurados pelo questionário
Figura 3 - Exemplo de dados apurados pelo questionário

 

 

Preparação dos dados para os testes

 

A preparação dos dados para os testes automatizados não é trivial. São necessários ao todo até 677 (seiscentos e setenta e sete) parâmetros e dados para os testes automatizados, dos quais uma grande parte deve ser gerada manualmente a cada nova avaliação. Note que na solução que está sendo apresentada aqui, a geração dos dados e a transferência desses dados foi projetada para que fosse feita manualmente. A transformação dessa coleta e geração de dados manual para automática é simples.

 

A preparação dos dados começa pelo questionário já mencionado e uma eventual análise de um manual ou catálogo do PMV.  A partir desses dados deverá ser preenchida de imediato uma planilha de dados, que alimentará o sistema com os dados iniciais necessários para os testes (planilha PRLFigura 4).  Por uma questão de conveniência a planilha PRL engloba tanto os dados e parâmetros referentes à PRL, conforme indicado nos testes definidos no ANEXO C da especificação NTCIP 1203, quanto os referentes ao FABRICANTE. Não há motivos para separar esses dados conforme sugerido na especificação.

 

Extrato da planilha PRL preenchida
Figura 4 - Extrato da planilha PRL preenchida

 

Se necessário, também deverão ser realizadas medidas físicas nos painéis, conforme descrito no documento Questionário de Campo (Figura 5). Esses dados devem ser transferidos para a planilha de CAMPO (Figura 6) .

 

Extrato do Questionário de Campo
Figura 5 - Extrato do Questionário de Campo

 

Planilha com os dados de campo
Figura 6 - Planilha com os dados de campo

 

Há ainda uma última planilha que precisa ser elaborada antes do início dos testes, que é planilha de planejamento dos testes, ou PLANOTESTE (Figura 7). Nessa planilha são detalhados todos os parâmetros e dados necessários para a realização dos testes automáticos.

 

Extrato da planilha PLANOTESTE
Figura 7 - Extrato da planilha PLANOTESTE

 

Essas planilhas, depois de prontas, são processadas e convertidas para um pequeno banco de dados, de forma que os dados e parâmetros possam estar disponíveis e serem lidos pelo sistema automático de teste para verificação de conformidade com o NTCIP 1203.

 

Note que as planilhas com os dados e parâmetros para os testes foram organizadas com várias colunas. A primeira coluna refere-se ao nome do dado utilizado nos testes, na grafia exata de como ele é definido nos procedimentos de testes padronizados. Na segunda coluna é inserido o valor do parâmetro. A terceira coluna indica o tipo de dado, para verificação de consistência na hora de gerar o banco de dados. Na quarta coluna é indicado o número do procedimento de teste padronizado a que se referem aqueles dados. Na quinta coluna, é indicada a faixa permitida para aquele parâmetro, onde … quer dizer que não há limite, também para teste de consistência. A sexta coluna contém o nome da planilha que está sendo preenchida.

 

O fluxo de documentos e dados de entrada pode ser visualizado na Figura 8. Em destaque os números ao lado das setas, que representam a quantidade de dados que cada planilha fornece.

 

Fluxo de dados de entrada do Sistema de Testes
Figura 8 - Fluxo de dados de entrada do Sistema de Testes

 

 

Descrição do ambiente de teste

 

O sistema automático de testes foi projetado de forma que ele possa requisitar os dados levantados e compilados nas planilhas, solicitar que um operador realize algumas ações antes de prosseguir, ou que um operador confirme o resultado de uma ação do sistema, e gere um arquivo de resultados que é utilizado posteriormente para a elaboração do relatório dos testes de avaliação. O núcleo do sistema de testes é o ambiente de testes TTWorkbench, fornecido pela empresa Testing Technologies (recentemente adquirida pela Spirent), que permite o desenvolvimento de programas de teste automatizados em notação TTCN-3, a depuração desses programas e sua aplicação para teste de equipamentos. O sistema de testes poderia ter sido desenvolvido em qualquer outra linguagem, tais como C#, C++, Java etc. Usar o TTCN-3 foi uma opção de conveniência.

 

Na configuração do TTWorkbench que possuímos, não é possível gerar dados externamente e alimentá-los ao sistema conforme a necessidade no decorrer dos testes, nem solicitar ações ou confirmações ao operador. A solução encontrada para essas deficiências foi a de iniciar um programa que opera em paralelo com o TTWorkbench, que lê o banco de dados das planilhas e supre o TTWorkbench com as informações solicitadas. A solução engenhosa foi desenvolvida em PERL, no qual o programa lê, testa a consistência dos dados das planilhas e disponibiliza o conteúdo dos dados através de uma conexão local por acesso do tipo UDP. Nessa mesma porta o TTWorkbench pode solicitar ações ao operador e a confirmação de resultados, quando necessário. A Figura 9 ilustra a solução desenvolvida.

 

 Detalhes internos do Sistema de Testes Automáticos
Figura 9 - Detalhes internos do Sistema de Testes Automáticos

 

 

Desenvolvimento das rotinas de teste

 

Todas as rotinas de teste automático foram desenvolvidas e escritas em notação TTCN-3 com auxílio do programa TTWorkbench. Os testes propriamente ditos estão definidos na especificação NTCIP 1203 v03.04, em seu ANEXO C. Os programas de teste automáticos em TTCN-3 foram realizados traduzindo-se da melhor maneira possível as descrições dos testes. Nas figuras a seguir é ilustrado um exemplo de como foi realizada essa tradução. Na Figura 10 pode-se ver a descrição de um Test Case, como é apresentado nas especificações NTCIP 1203 e a seguir a sua tradução para TTCN-3. Pode-se observar que a tradução é quase direta.

 

Ao todo estão definidas na NTCIP 1203 194 (cento e noventa e quatro) procedimentos de teste, divididos em 14 (quatorze) grupos de teste especializados. Por exemplo, o grupo 1 especifica testes de configuração, o grupo 2 especifica testes relacionados com Fonts etc.

 

Descrição de um procedimento de teste
Figura 10 - Descrição de um procedimento de teste (Test Case)

 

 
Tradução do procedimento de teste para TTCN-3:

 

 

 

Um simulador de PMV como ferramenta

 

Foi utilizado um simulador de PMV, que simula as principais funções desejáveis de um painel desse tipo, para auxiliar na validação dos programas escritos em TTCN-3 e a geração dos dados necessários aos procedimentos de teste. Esse simulador foi cedido por um fornecedor nacional de PMVs. O simulador é executado como uma máquina virtual em qualquer microcomputador. A ele é atribuído um nº IP fixo e conhecido, para possibilitar o acesso ao simulador pelo sistema de testes. Na Figura 11 pode-se observar o simulador sendo acionado em resposta a um dos testes automatizados.

 

Resposta do simulador a um teste automatizado
Figura 11 - Resposta do simulador a um teste automatizado

 

 

Desenvolvimento de nova ferramenta auxiliar

 

Após a revisão e validação dos procedimentos automatizados para teste de conformidade com a especificação NTCIP 1203 ficou bastante clara a dificuldade e a complexidade de se julgar se o resultado corresponde à conformidade com as especificações, uma vez que a própria especificação é flexível, dependendo dos itens obrigatórios e opcionais que forem selecionados para um determinado equipamento. Para auxiliar a visualizar o que efetivamente deve ser verificado e se o resultado obtido confere conformidade ao equipamento, foi desenvolvida uma ferramenta de software baseada numa planilha de cálculo.

 

Essa ferramenta possui uma planilha principal, onde se encontra uma versão da lista de requisitos de protocolo ou de perfil (PRL), a qual deve ser preenchida com auxílio do questionário de requisitos. Nessa planilha são definidas as partes opcionais e obrigatórias da especificação. Essa planilha tem todos os campos protegidos com exceção dos campos onde constam as letras em negrito e vermelhas, na coluna “É requisito de projeto?”. Nesses campos é que se definem os itens opcionais e as obrigatoriedades decorrentes deles. Por exemplo, na Figura 12 pode-se ver um pequeno trecho dessa planilha onde o requisito de administração de Fonts é opcional. Pode-se observar também que todos os requisitos associados a essa opção também passam a ser opcionais e não precisam ser considerados para efeito de verificação de conformidade com as especificações.

 

Requisito opcional de Fonts não selecionado na PRL
Figura 12 - Requisito opcional de Fonts não selecionado na PRL

 

Quando se opta pela necessidade desse requisito, a planilha automaticamente aponta os demais requisitos que deverão ser considerados. Isso está ilustrado na Figura 13.

 

Requisito opcional de Fonts selecionado e o efeito disso na PRL
Figura 13 – Requisito opcional de Fonts selecionado e o efeito disso na PRL

 

Dessa forma fica muito mais fácil de se reconhecer o que realmente é necessário ser avaliado. A penúltima coluna das Figuras 12 e 13 representa a transposição automática dos resultados dos testes através da segunda planilha da ferramenta de software, que implementa a matriz de rastreabilidade e compila na parte superior de cada subitem, se todos os requisitos selecionados foram atendidos. Essa segunda planilha faz a conexão de requisitos formulados de uma forma mais genérica com os procedimentos de teste. Na realidade essa matriz funciona nas duas direções. Tanto transpõe os resultados para a lista de requerimentos e auxilia a definir a conformidade com as especificações, quanto na outra direção, define quais os testes que deverão ser realizados para essa avaliação. Na Figura 14, está ilustrada a parte da segunda planilha correspondente ao trecho de especificações de Fonts, no mesmo caso ilustrado na Figura 12, ou seja sem selecionar a administração de Fonts.

 

Matriz de rastreabilidade de requisitos sem a administração de Fonts
Figura 14 – Matriz de rastreabilidade de requisitos sem a administração de Fonts

 

Na Figura 15, correspondente à seleção do requisito de administração de Fonts ilustrada na Figura 13, pode-se observar que foram ativados diversos procedimentos de testes que passaram a ser necessários para a avaliação. Ou seja, é necessária a execução dos procedimentos de teste C.3.2.1, C.3.2.2, C.3.2.3 e C.3.2.4 e o PMV nessa situação deve passar nesses testes para ser considerado em conformidade.

 

Matriz de rastreabilidade de requisitos com a administração de Fonts
Figura 15 – Matriz de rastreabilidade de requisitos com a administração de Fonts

 

A terceira planilha, ilustrada na Figura 16, apresenta a relação dos procedimentos de ensaio e permite que se registre nela se o PMV passou ou não nesses testes. Uma das colunas indica através da matriz de rastreabilidade se o teste deve ou não ser realizado.

 

Planilha com os procedimentos de teste e seus resultados
Figura 16 – Planilha com os procedimentos de teste e seus resultados

 

Foi criada ainda uma quarta planilha associada às outras três, que produz um resumo dos requisitos obrigatórios e opcionais correspondentes à avaliação corrente e também transpõe os resultados dos testes, ajudando assim a comprovar a conformidade com as especificações NTCIP. Essa planilha pode ser visualizada na Figura 17.

 

 Planilha resumo dos requisitos e resultados dos testes
Figura 17 – Planilha resumo dos requisitos e resultados dos testes

 

 

Conclusão

 

Neste artigo técnico foi apresentada uma metodologia desenvolvida para realizar os testes de conformidade de PMVs com as especificações NTCIP de forma automatizada. O desafio não é realizar os testes, mas saber quais testes são necessários e quais os requisitos a que se está verificando a conformidade. Para auxiliar com isso foi desenvolvida uma ferramenta de software em planilha de cálculo.

 

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Referências

 

Crédito para a figura destacada - Shempo Indústria e Comércio Ltda.

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Henrique Frank Werner Puhlmann
Sou paulistano, 60 anos, formado em Engenharia Eletrônica pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (formado em 1982) e trabalho há pelo menos 33 anos no Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S/A - IPT com Pesquisa e Desenvolvimento, principalmente pesquisa aplicada e desenvolvimento tecnológico de protótipos e produtos eletrônicos dedicados.

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