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物联网工程设计与实施第2章 需求分析与可行性研究.pptx
1/77,,第2章 需求分析与可行性研究,需求分析的目标与内容 需求分析的收集 需求分析说明书编制 可行性研究,2/77,,2.1 需求分析的目标与内容,需求分析的概念 需求分析是用来获取物联网系统需求需求并对其进行归纳整理的过程。该过程是物联网开发的基础，也是开发过程中的关键阶段。 涉及物联网工程的各个方面 与应用软件需求同时进行,3/77,需求分析的目标,(1)全面了解用户需求，包括应用背景、业务需求、物联网工程的安全性需求、通信量及其分布状况、物联网管理需求、面向未来的可扩展性需求等内容。 (2)编制可行性研究报告，为项目立项、审批及设计提供基础性素材。 (3)编制翔实的需求分析文档，为设计者提供设计依据，使得设计者 能够更好地评价现有的物联网体系 能够更客观地做出决策 提供完美的交互功能 提供移植、可扩展的功能 合理使用用户资源,4/77,需求分析的内容,1.了解应用背景 2.了解业务需求 3.了解安全性需求 4.了解物联网的通信量及其分布 5.了解物联网环境 6.了解信息处理能力 7.了解管理需求 8.了解扩展性需求,5/77,1.了解应用背景,应用背景概括物联网应用的技术背景、用户所处行业物联网应用的方向和技术趋势，借以说明用户建设物联网工程的必要性。 ①国内外同行的应用现状及成效 ②该用户建设物联网工程的目的 ③该用户建设物联网工程拟采取的步骤和策略 ④经费预算与工期,6/77,2.了解业务需求,了解用户的业务类型、物品信息的获取方式、应用系统功能、信息服务的方式。 ①被感知物品及其分布。 ②感知信息的种类、感知/控制设备与接入的方式。 ③现有或需新建系统的功能。 ④需要集成的应用系统。 ⑤需要提供的信息服务种类和方式。 ⑥拟采用的通信方式及网络带宽。 ⑦用户数量。,7/77,3.了解安全性需求,物联网因其泛在性、暴露性、终端处理能力弱、对物理世界的精确控制等特殊性，既有普通Internet的安全性需求，也具有一些特殊的安全性需求。 ①敏感数据的分布及其安全级别。 ②网络用户的安全级别及其权限。 ③可能存在的安全漏洞及其对物联网应用系统的影响。 ④物联网设备的安全功能要求。 ⑤网络系统软件的安全要求。 ⑥应用系统安全要求。 ⑦安全软件的种类。 ⑧拟遵循的安全规范和达到的安全级别。,8/77,4.了解物联网的通信量及其分布,物联网的通信量是物联网各部分产生的信息量的总和，这是设计网络带宽、存储空间、处理能力的基础。 ①每个节点产生的信息量及其按时间分布的规律。 ②每个用户要求的通信量估算及其按时间分布的规律。 ③接入Internet的方式及其带宽。 ④应用系统的平均、最大通信量。 ⑤并发用户数、最大用户数。 ⑥按日、按月、按年生成且需长期保存的数据量、临时数据量。 ⑦每个节点或终端允许的最大延迟时间。,9/77,5.了解物联网环境,物联网环境是用户的地理环境、网络布局、设备分布的总称，是进行拓扑设计、设备部署、网络布线的基础。 ①相关建筑群的位置。 ②用户各部门的分布位置及各办公区的分布。 ③建筑物内、办公区的强弱电位置。 ④各办公区信息点的位置与数量。 ⑤感知设备及互联化物品的分布位置、类型、数量、接入方式。 ⑥接入网络的位置、接入方式。,10/77,6.了解信息处理能力,信息处理能力是指物联网对感知的信息进行分析、处理、存储、分发以及生成各类高易用性格式数据的能力。 ①服务器所需存储容量。 ②服务器所需的处理速度极其规模。 ③处理数据所需要的专用或通用软件。,11/77,7.了解管理需求,物联网的管理是用户不可或缺的一个重要方面，高效的管理能提高运营效率。 物联网的管理主要包括两个方面：管理规章与策略；网络管理系统及其远程管理操作。 ①实施管理的人员。 ②管理的功能。 ③管理系统及其供应商。 ④管理的方式。 ⑤需要管理、跟踪的信息。 ⑥管理系统的部署位置与方式。,12/77,8.了解扩展性需求,三个方面含义： 新的部门、设备能否简单、方便地接入 新的应用能否无缝地在现有系统上运行 现有系统能否支持更大的规模及在扩展后保持健壮性 主要内容 ①用户的业务增长点。 ②需要淘汰、保留的设备。 ③网络设备、通信线路预留的数量、位置。 ④设备的可升级性。 ⑤系统软件的可升级性、可扩展性。 ⑥应用系统的可升级性、可扩展性。,13/77,需求分析的步骤,一般5步： ①从相关管理部门了解用户的行业状况、通用的业务模式、外部关联关系、内部组织结构。 ②从高层管理者了解建设目标、总体业务需求、投资预算等信息。 ③从业务部门了解具体业务需求、使用方式等信息。 ④从技术部门了解具体的设备需求、网络需求、维护需求、环境状况等信息。 ⑤整理需求信息，形成需求分析报告。,14/77,2.2需求分析的收集,需求信息的收集方法 1.实地考察：获取物理信息 2.用户访谈：获取功能信息 注意方式与方法 3.问卷调查：公共信息 4.向同行咨询：先进性,15/77,需求分析的实施,1. 制定周密的需求分析收集计划 计划详细：包括具体的时间、地点、实施人员、访谈对象、访谈内容等 内容细致：应针对不同的需求内容，分别制定记录表格供所有人员使用 格式规范：力求信息收集过程的规范化、信息的完整性，方便日后对不同人员收集的信息进行分析处理,16/77,2. 根据计划分工进行信息收集,(1)应用背景信息的收集 国内外同行的应用现状及成效，该用户建设物联网工程的目的，该用户建设物联网工程拟采取的步骤和策略，经费预算与工期。 (2)业务需求信息的收集 物品及其分布、感知信息的种类、感知与接入的方式，现有或需新建系统的功能，需要集成的应用系统，需要提供的信息服务种类和方式，拟采用的通信方式及网络带宽，用户数量。,17/77,1) 业务需求,收集业务需求 业务需求调查是理解业务本质的关键，应尽量保证设计的物联网能够满足业务的需求。 注意多样性：对于集体内的不同用户，都需要收集特定的业务信息，包括： ①确定主要相关人员 获取组织机构图,18/77,确定重点访谈对象,两类人员重点沟通： 决策者：负责审批物联网设计方案或决定投资规模的管理层。 信息提供者：负责解释业务战略、长期计划和其他常见的业务需求。,,19/77,②确定关键时间点,最后期限：项目的时间限制是完工的最后期限 里程碑：对于大型项目，必须制定严格的项目实施计划，确定各阶段及关键的时间点，同时这些时间点的产物也是重要的里程碑。 日程表：在计划设定后，即形成项目阶段建设日程表，这个日程表在得到项目的更多信息后还可以更进一步细化。,20/77,③确定物联网的投资规模,费用决定整体等级：费用是一个重要的因素，投资规模将直接影响到物联网工程的设计思路、技术路线、设备购置、服务水平。 合理：面对确定的物联网规模，投资的规模也必须合理并符合工程要求，存在一个投资最低限额；如低于该限额，则会出现资金缺乏等问题，导致物联网建设失败。 分期问题：应根据工程建设内容进行核算，将一次性投资和周期性投资都纳入考虑范围，并据实向管理层汇报费用问题。 全面：计算系统成本时，有关网络设计、实施和维护的每一类成本都应该纳入考虑中。,21/77,例子：投资项目,22/77,例子：投资项目（con’t),,23/77,④确定业务活动,通过对业务活动的了解，来明确物联网的需求 对业务类型的分析，形成各类业务对物联网的需求，主要包括最大用户数、并发用户数、峰值带宽、正常带宽等。,,24/77,24,⑤预测增长率,物联网发展趋势、增长率预测，明确网络的伸缩性需求。 预测增长率及发展趋势的因素： 分支机构增长率 网络覆盖区域增长率 用户增长率 应用增长率 通信带宽增长率 存储信息量增长率,,,25/77,⑤预测增长率,预测方法： 统计分析法：基于该网络前若干年的统计数据，形成不同方面的发展趋势，最终预测未来几年的增长率。 模型匹配法：根据不同的行业、领域建立各种增长率的模型，而物联网设计者根据当前物联网的情况，依据经验选择模型，对未来几年的增长率进行预测。,,,26/77,⑥确定数据处理能力,由规模、性能决定 数据处理设备的类型、配置、数量等信息。,,,27/77,⑦确定物联网的可靠性和可用性,可用性和可靠性需求影响到物联网的设计思路和技术路线。 不同的行业拥有自己的可用性、可靠性要求，应获取行业的物联网可靠性和可用性指标标准 基于该标准与用户进行交流，明确特殊要求。比如：特殊要求可能是可用性达到7 X 24小时、线路故障后立即完成备用线路切换，并不对应用产生影响等非?？量痰男枨?。,,,,,28/77,⑧确定Web站点和Internet的连接性,Web站点可以自己构建，也可以由网络服务提供商提供 特殊业务需求 接入方式,,29/77,⑨确定物联网的安全性,适度：过分强调或不屑一顾，都是不合适的设计思路 分类对待：正确的设计思路是调查出用户的信息分布，对信息进行分类，根据分类信息的涉密性质、敏感程度、传输与存储、访问控制等安全要求，确保物联网性能和安全保密的平衡。 对大多数物联网，提供普通的安全保障技术措施即可 对于的涉密、敏感信息的物联网，如级别较高的政府部门或特定公司，需对职员进行严格的安全限制，使用严格的手续来保证信息的安全访问和输出。,,30/77,⑩确定远程访问,远程访问是指从互联网或者外部网络访问内部网络、企业网络 可借助于加密技术、VPN等技术，从远程网络来访问内部网络。 根据需求分析，确定是否具有远程访问的功能，或是根据物联网的升级需要，考虑物联网的远程访问。,,31/77,制作业务需求清单,①确定主要相关人员 信息来源 信息管理人员名单 相关人员的联系方式 ②确定关键时间点 项目起始时间点 项目的各阶段时间安排计划 ③确定工程投资规模 投资规模估算 预算费用估算,,32/77,制作业务需求清单,④业务活动 业务分类 各类业务的物联网需求 ⑤预测增长率 分支机构增长率 物联网覆盖范围增长率 用户增长率 应用增长率 通信带宽增长率 存储信息增长率,,33/77,制作业务需求清单,⑥物联网的可靠性和可用性 业务活动的可靠性要求 业务活动的可用性要求 ⑦确定Web站点和Internet的连接性 Web站点栏目设置 Web站点的建设方式 物联网的Internet出口要求,,34/77,制作业务需求清单,⑦确定物联网的安全性 信息保密等级 信息敏感程度 信息的存储与传输要求 信息的访问控制要求 ⑧确定远程访问 远程访问要求 需要远程访问的人员类型 远程访问的技术要求,,35/77,2) 用户需求,收集用户需求 目的：找出用户需要的重要服务或功能；对用户需要的功能进行分析 方式：与用户群交流 A．观察和问卷调查 B．集中访谈 C．采访关键人物,,36/77,2) 用户需求,收集内容：用户服务 A．信息的及时传输 B．响应时间的可预测 C．可靠性和可用性 D．适应性 E．可伸缩性 F．安全性 G．成本,,37/77,制定用户服务表,,38/77,3) 收集应用需求,主要因素： 应用的类型和地点 使用方法 需求增长 可靠性和可用性需求 网络响应,,39/77,物联网应用类型,,,,40/77,物联网应用的响应类型,,,,41/77,应用对资源的需求,需要考虑的指标包括： 每个应用的用户数量 每个用户平均使用每个应用的频率 使用高峰期 平均访问时间长度 每个事务的平均大小 每次传输的平均通信量 影响通信的定向特性。例如，感知端发送给服务器的数据量与服务器发送给 感知端/控制装置的数据量不对称,,,42/77,应用对资源的需求（con’t),增长率 可靠性和可用性 对数据更新的需求,,,43/77,制作应用需求表,,,,44/77,(3)安全性需求信息的收集,物联网设备的安全功能要求 敏感数据的分布及其安全级别 网络用户的安全级别及其权限 网络系统软件的安全要求 应用系统安全要求 安全软件的种类 可能存在的安全漏洞及其对物联网应用系统的影响 拟遵循的安全规范和达到的安全级别,,,45/77,(4)通信量及其分布信息的收集,每个节点产生的信息量及其按时间分布的规律 每个用户要求的通信量估算及其按时间分布的规律 接入Internet的方式及其带宽 应用系统的平均、最大通信量 并发用户数、最大用户数 按日、按月、按年生成且需长期保存的数据量、临时数据量 每个节点或终端允许的最大延迟时间,,,46/77,(5)物联网环境信息的收集,感知设备及互联化物品的分布位置、类型、数量、接入方式 依赖电池供电的设备的电池可持续使用时间 相关建筑群的位置 用户各部门的分布位置及各办公区的分布 建筑物内、办公区的强弱电位置 各办公区信息点的位置与数量 接入网络的位置、接入方式,,,47/77,(6)管理需求信息的收集,实施管理的人员 管理的功能 管理系统及其供应商 管理的方式 需要管理、跟踪的信息 管理系统的部署位置与方式,,,48/77,(7)扩展性需求信息的收集,用户的业务增长点 需要淘汰、保留的设备 网络设备、通信线路预留的数量、位置 设备的可升级性 系统软件的可升级性、可扩展性 应用系统的可升级性、可扩展性,,,49/77,(8)传输网络的需求信息收集,骨干网、接入网的类型、带宽 网络的覆盖范围与规模 网络的协议类型及其通用性和兼容性,,,50/77,(9)数据处理方面的需求信息收集,服务器所需存储容量 服务器所需的处理速度及其 处理数据所需要的专用或通用软件,,,51/77,需求信息的归纳整理,简单直接——简单易懂，行业术语而不是技术术语 说明来源和优先级 尽量多用图片 指出矛盾的需求,,,52/77,2.3需求说明书编制,设计人员的设计依据，因此应尽量简明且信息充分 无国际或国家标准，但可参考网络工程相关规范 应有封面、目录等信息 封面的下端有文档类别、阅读范围、编制人、编制日期、修改人、修改日期、审核人、审核日期、批准人、批准日期、版本等信息,,,53/77,需求说明书目录,1. 引言 2. 概述 3. 具体需求 附录,,,54/77,需求说明书目录,1. 引言 1.1 编写目的 1.2 术语定义 1.3 参考资料 2. 概述 2.1 项目的描述 2.2 项目的功能 2.3 用户特点 3. 具体需求 3.1 业务需求 3.1.1 主要业务 3.1.2 未来增长预测,,,55/77,需求说明书目录,3.2 用户需求 3.3 应用需求 3.3.1 系统功能 3.3.2 主要应用及使用方式 3.4 网络基本结构需求 3.4.1 总体结构 3.4.2 感知系统 3.4.3 网络传输系统 3.4.4 控制系统（可?。?3.5网络性能需求 3.5.1 数据存储能力 3.5.2 数据处理能力 3.5.3网络通信流量与网络服务最低带宽,,,56/77,需求说明书目录,3.6 其它需求 3.6.1 可使用性 3.6.2 安全性 3.6.3 可维护性 3.6.4 可扩展性 3.6.5 可靠性 3.6.6 可管理性 3.6.7 机房 3.7 约束条件 3.7.1 投资约束 3.7.2 工期约束 附录,,,57/77,2.4可行性研究,实施时点：一般在规划之后、项目实施之前 基本概念 概念：可行性研究是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法。 基本含义：对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。 基本内容：综合论证项目建设的必要性、财务的盈利性、经济上的合理性、技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。,,58/77,2.4可行性研究,可行性研究报告：在制定某一建设或科研项目之前，对该项目实施的可能性、有效性、技术方案及技术政策进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。 简称为可研报告 要求：以全面、系统的分析为主要方法，经济效益为核心，围绕影响项目的各种因素，运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行；提出综合分析评价，指出优缺点和建议 附件，如试验数据、论证材料、计算图表、附图等 ，增强说服力,,59/77,可行性研究报告的用途,两项主要用途：申请立项（政府审批、核准）和融资（银行贷款） 审批核准用的可行性研究报告侧重项目的社会经济效益和影响 融资用报告侧重项目在经济上是否可行：市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等,,60/77,可行性研究报告的用途—政策规定,国家发改委颁布的《企业投资项目备案管理暂行办法》，企业在项目建设投资前必须到项目建设地发改委提交“项目可行性研究报告”申请立项 备案制立项：不涉及政府资金和利用外资的企业投资项目。需提交“工程项目可行性研究报告”、备案请示、公司工商材料、项目建设地址图、项目总平面布置图，配合发改委填写项目立项备案表。 项目备案同时，还需要同步办理环境影响评价和节能评估。编制环境影响评价报告（或者报告表、登记表）、节能评估报告（或者报告表、登记表），这两份报告需要具有相应资质的单位编制，是项目立项备案过程中的重要文本,,61/77,可行性研究报告编制要求,内容要求 (1) 设计方案具体 (2)内容真实 (3)预测准确 (4)论证严密,,62/77,可行性研究报告编制要求,政策法规要求 (1) 政策法规依据 1) 拟建工程项目所在地区省市企业投资项目备案暂行管理办法 2)《产业结构调整指导目录（2011年本）》 3)《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》 4)《建设项目环境影响评价文件分级审批规定》 5)《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》 6)《投资项目可行性研究指南》 (2) 符合备案条件 1)符合国家的法律法规 2)符合国家产业政策 3)符合行业准入标准 4)符合国家关于实行企业投资项目备案制的有关要求,,63/77,可行性研究报告主要内容,1. 投资必要性 产业政策分析 投资环境的分析 市场调研：市场供求预测、竞争力分析、价格分析、市场细分、定位及营销策略论证 2. 技术可行性 合理设计技术方案，并进行比选和评价 工业项目：应达到能够比较明确地提出设备清单的深度 非工业项目：应达到目前工程方案初步设计的深度，以便与国际惯例接轨。,,64/77,可行性研究报告主要内容,3. 财务可行性 设计合理财务方案 从企业理财的角度进行资本预算，评价项目的财务盈利能力，进行投资决策 从融资主体(企业)的角度评价股东投资收益、现金流量计划及债务清偿能力 4. 组织可行性 制定合理的项目实施进度计划 设计合理的组织机构、选择经验丰富的管理人员、建立良好的协作关系、制定合适的培训计划等，能保证项目顺利执行,,65/77,可行性研究报告主要内容,5. 经济可行性 从资源配置的角度衡量项目的价值，评价项目在实现区域经济发展目标、有效配置经济资源、增加供应、创造就业、改善环境、提高人民生活水平等方面的效益 6. 社会可行性 分析项目对社会的影响，包括政治体制、方针政策、经济结构、法律道德、宗教民族、妇女儿童及社会稳定性等,,66/77,可行性研究报告主要内容,7．风险因素及对策 对项目的市场风险、技术风险、财务风险、组织风险、法律风险、经济及社会风险等风险因素进行评价 制定规避风险的对策，为项目全过程的风险管理提供依据,,67/77,可行性研究报告目录,第一章 总论 一、项目名称 二、项目承建单位 三、项目主管部门 四、项目拟建地区、地点 五、主要技术经济指标 六、可行性研究报告的编制依据,,68/77,可行性研究报告目录,第二章 项目背景和发展概况 一、项目提出的背景 1. 国家及行业发展规划 2. 项目发起人和发起缘由 二、项目发展概况 1. 已进行的调查研究项目及其成果 2. 试验试制工作情况 3. 厂址初勘和初步测量工作情况 4. 项目建议书的编制、提出及审批过程 三、项目建设的必要性 1. 现状与差距 2. 发展趋势 3. 项目建设的必要性 4. 项目建设的可行性 四、投资的必要性,,69/77,可行性研究报告目录,第三章 市场分析 一、行业发展情况 1. 行业经济运行情况 1.1 行业经济效益情况 1.2 行业主营业务收入情况 2. 行业生产技术情况 3. 行业进出口情况 二、市场竞争情况 1. 行业SWOT分析 1.1 优势（strengths） 1.2 劣势（weaknesses） 1.3 机会（opportunities） 1.4 威胁（threats） 2. 行业竞争发展趋势,,70/77,可行性研究报告目录,三、项目产品市场分析 1. 产品市场供需情况 2. 产品市场分析 2.1 国外市场应用现状 2.2 产品市场预测 3. 产品技术发展趋势 四、项目投产后生产能力预测 五、该项目企业在同行业中的竞争优势分析 六、项目企业综合优势分析 1. 区位优势 2. 技术领先优势 3. 销售渠道优势 4. 营销和服务体系优势 七、项目产品市场推广策略,,71/77,可行性研究报告目录,第四章 产品方案和建设规模 一、产品方案 二、建设规模 第五章 项目地区建设条件 一、区位条件 二、气候 三、基础设施 四、投资优惠政策 五、社会经济条件 1. 经济总量 2. 农业 3. 工业 4. 建筑业和房地产开发业 5. 固定资产投资 6. 国内贸易 7. 对外经济,,72/77,可行性研究报告目录,第六章 技术方案设计 一、 总平面布置 1. 总平面布置原则 2. 生产车间 3. 办公及生活用房 4. 道路及运输 5. 绿化 二、产品生产技术方案 1. 项目技术来源 2. 产品生产方案 2.1 产品生产组织形式 2.2 工艺技术方案 2.3 主要生产设备 三、辅助公用工程及设施,,73/77,可行性研究报告目录,第七章 环境?；び虢谠寄茉?一、环境?；?1. 设计依据 2. 主要污染源、污染物及防治措施 2.1 项目建设期环境?；?2.2 项目生产期环境?；?2.3 绿化设计 二、节约能源 1. 节能原则 2. 节能措施,,74/77,可行性研究报告目录,第八章 职业安全与卫生及消防设施方案 一、设计依据 二、安全教育 三、劳动安全制度 四、劳动?；?五、劳动安全与工业卫生 六、消防设施及方案 第九章 企业组织机构和劳动定员 一、企业组织 1. 项目法人组建方案 2. 管理机构组织机构图 二、劳动定员和人员培训,,75/77,可行性研究报告目录,第十章 项目实施进度与招投标 一、项目实施进度安排 1. 土建工程 2. 设备安装 二、项目实施进度表 三、项目招投标 第十一章 投资估算与资金筹措 一、投资估算的依据 二、项目总投资估算 1. 建设投资估算 2. 建设期利息估算 3. 流动资金估算 三、资金筹措与还款计划,,76/77,可行性研究报告目录,第十二章 财务效益、经济和社会效益评价 一、财务评价 1. 评价依据 2. 评价内容 3. 财务评价结论 二、社会效益和社会影响分析 1. 项目对当地政府税收收益的影响 2. 项目对当地居民收入的影响 3. 项目对相关产业的影响 第十三章 项目风险因素识别 一、政策法规风险 二、市场风险 三、技术风险 第十四章 可行性研究结论与建议 一、结论 二、建议,,77/77,可行性研究报告目录,附录： 1. 项目产品生产工艺流程图 2. 项目主要生产设备清单 3. 企业组织机构图 4. 项目实施进度表 5. 项目招标计划表 6. 项目总投资分析表 7. 项目投产后原材料费用估算表 8. 项目投产后总成本费用估算表 9. 项目投产后利润估算表 10. 项目不确定性因素评价 11. 项目建设投资估算表 12. 项目流动资金估算表 13. 项目固定资产折旧表 14. 项目无形及递延资产摊销表 15. 项目销售税金及附加估算表 16. 项目利润与利润分配表 17. 项目现金流量表（全部投资） 18. 项目还本付息计划表 19. 项目资产负债表 ……,,
