Sistema de sistemas, do inglês System of Systems (SoS), é “um conjunto de sistemas ou elementos de um sistema que interagem entre si para prover uma capabilidade única que nenhuma das partes constituintes dos sistemas pode prover sozinha. Nota: Elementos de sistema podem ser necessários para facilitar a interação entre os sistemas constituintes no SoS” (ISO, 2019).
Maier (1998) propôs uma definição de SoS, associada com o conceito de sistemas integrados de forma colaborativa. “Um sistema de sistemas é um conjunto de componentes que individualmente podem ser considerados sistemas e que possui duas propriedades adicionais (Maier, 1998):
- Independência Operacional dos Componentes: Se o sistema de sistemas for desmontado em seus sistemas componentes, os sistemas componentes devem ser capazes de operar de forma útil e independente. Ou seja, os componentes atendem aos propósitos do cliente-operador por si próprios.
- Independência gerencial dos componentes: Os sistemas componentes não apenas podem operar de forma independente, eles operam de forma independente. Os sistemas componentes são adquiridos e integrados separadamente, mas mantêm uma existência operacional contínua independente do sistema de sistemas.
Exemplos
Rede integrada de defesa aérea versus um sistema individual de mísseis
Uma rede integrada de defesa aérea sem uma única autoridade de comando é um sistema de sistemas, enquanto um sistema individual de mísseis não é.
A rede de defesa aérea não seria um sistema de sistemas se fosse adquirida e gerida por uma única entidade que eliminasse cuidadosamente qualquer redundância que permitiria que os seus elementos funcionassem independentemente do todo integrado.
A rede integrada de defesa aérea seria aqui denominada sistema de sistemas se os seus componentes (radares, baterias de mísseis, centros de comando, etc.) puderem e operarem de forma independente.
Um sistema individual de mísseis não é denominado sistema de sistemas, porque seus componentes (motor, corpo, sensor, etc.) não possuem independência operacional e gerencial.
Internet
A Internet, a rede global computador a computador, é um exemplo de sistema de sistemas colaborativo. Seus elementos são redes de computadores e grandes sites de informática. Algumas destas redes componentes também podem ser compostas por outras sub-redes
Os sites componentes da Internet trocam informações de forma colaborativa usando protocolos documentados. A adesão ao protocolo é em grande parte voluntária, sem nenhuma autoridade central com poder coercivo. O poder coercitivo surge através de acordos entre os principais sites para bloquear o tráfego e os sites que se comportam mal.
Desenvolvimento, gestão e operação são um esforço colaborativo entre os participantes. O principal mecanismo de aplicação coercitiva é a capacidade dos principais prestadores de serviços de se recusarem a transportar tráfego não conforme.
Embora haja um grande número de usuários individuais, o número de provedores de backbone é bastante pequeno e quase todos utilizam equipamentos de um conjunto muito pequeno de fabricantes. Assim, o grupo colaborativo central é pequeno e outros são induzidos a seguir o seu exemplo para tirar vantagem da espinha dorsal.
Essa definição de Maier (1998) apresenta os seguintes princípio arquiteturais:
- as formas intermediárias são estáveis: estabilidade significa que os sistemas intermediários devem ser capazes de operar e cumprir propósitos úteis antes que a plena implantação ou construção do SoS seja alcançada.
- deve existir uma triagem (seleção) de políticas do que pertence ou não a um SoS.
- sinergia das interfaces: quando os componentes de um SoS são independentes, a sua arquitetura representa as interfaces.
- assegurar a cooperação: os componentes de um SoS “escolhem” (a um determinado grau) participar ou não do SoS.
Maier (1998) conclui que o termo “sistemas colaborativos” seria mais apropriado para expressar a natureza desse agrupamento de sistemas.
ISO (2019). ISO/IEEE/IEC 28139: 2019 Systems and software engineering — System of systems (SoS) considerations in life cycle stages of a system.
Maier, M. W. (1998). Architecting Principles for Systems-of-Systems. The Aerospace Corporation; John Wiley & Sons, Inc. Syst Eng, 1, 267–284.
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