Case study 3:A wilderness weather station

Để giúp giám sát thay đổi thời tiết và tăng tính chính xác dự báo thời tiết những nơi xa, chính phủ của những đất nước vùng hoang dã rộng lớn quyết định đặt hàng trăm các trạm đo thời tiết nơi xa. Những tram này thu thập thông tin từ một tập các thiết bị để đo lượng nhiệt độ, áp suất, độ sáng mặt trời, lượng mưa, tốc độ gió, hướng gió.
Tram dự báo thời tiết hoang dã là một phần của hệ thống lớn, với hệ thống thông tin thời tiết mà thu thập dữ liệu thời tiết và sẵn sàng cung cấp cho hệ thống xử lý khác.

Sơ đồ trên sử dụng sơ đồ gói UML để chỉ ra các thành phần của hệ thống. Giữa các gói có sự trao đổi thông tin với nhau.
Hệ thống như trên hình trên bao gồm:
1. Hệ thống trạm thời tiết: Có trách nhiệm thu thập thông tin,thực hiện xử lý tiền dữ liệu và chuyển về hệ thống quản lý dữ liệu
2. Hệ thống quản lý và lưu trữ dữ liệu: hệ thống này thu thập dữ liệu từ các trạm thời tiết, xử lý, phân tích dữ liệu và lưu trữ dữ liệu ở dạng có thể rút trích bởi các hệ thống khác
3. Hệ thống bảo trì trạm: Hệ thống này có thể giao tiếp bởi vệ tinh vơi tất cả trạm thời tiết để giám sát sức khỏe của hệ thống này và cung cấp báo cáo các vấn đề của nó. Nó có thể cập nhật phần mềm nhúng trong hệ thống này. Nếu hệ thống gặp vấn đề, hệ thống có thể điều khiển từ xa các trạm thời tiết.
Các trạm thời tiết vận hành bằng cách thu thập thông tin thời tiết thường xuyên theo tần suất. Ví dụ đo nhiệt sau mỗi phút. Tuy nhiên băng thông tới vệ tinh bây giờ khá hạn hẹp nên các tram thời tiết có các xử lý dữ liệu tại chỗ. Nó sẽ truyền dữ liệu tương ứng khi có yêu cầu. Vì vậy, nó không thể tự tạo ra một kết nối, nó phải duy trì dữ liệu tại chỗ cho đến khi một kết nối được thiết lập.
Mỗi một trạm thời tiết được trạng bị pin để nạp năng lượng, không có năng lượng từ bên ngoài hoặc cab mạng. Tất cả các giao tiếp đều qua đường truyền vệ tinh khá chậm và tram thời tiết cần có các thiết bị tự xạc pin như là nhờ gió hoặc mặt trời. Khi chúng được đặt tại các nơi hoang dã, chúng phải đối đầu với thời tiết và có thể bị phá hủy bởi động vật. Mỗi trạm thời tiết không chỉ có liên qua đến việc thu thập dữ liệu nó còn phải:
1. Giám sát các thiết bị, năng lượng và giao tiếp với phần cứng, gửi báo cáo những lỗi gặp phải cho hệ thống quản lý.
2. Quản lý năng lượng của hệ thống, bảo đảm rằng bin được xạc mỗi khi điều kiện môi trường cho phép, nhưng cũng tự động tắt khi thời tiết có khả năng gây nguy hiểm ví dụ như gió quá to.
3. Cho phép tự động cấu hình ở mỗi phần của phần mềm được thay thế bởi phiên bản mới hoặc mỗi khi làm mới lại hệ thống mõi khi có lỗi xãy ra.
Do các trạm thời tiết phải khép kín và không có người giám sát tại chỗ, điều đó làm cho phần mềm cài đặt phức tạp, mặc dù việc thu thập và truyền dữ liệu tương đối đơn giản