DDS 및 LabVIEW 2017로 산업용 IoT 시스템을 설계하는 방법

2년 전 저는 정말 흥미로운 프로젝트인 "RTI DDS Toolkit for LabVIEW" 작업을 시작했습니다. LabVIEW에 익숙할 뿐만 아니라 LabVIEW와 함께 작업하는 것을 좋아했기 때문에 정말 기뻤습니다. 좋은 기회였지만 팀에 합류하기 직전에 LabVIEW용 RTI DDS Toolkit의 주요 개발자가 다른 부서로 전환할 예정이라는 사실을 알았기 때문에 약간 긴장했음을 인정해야 했습니다. 게다가 RTI는 NI Tools Network Product of the Year 상을 막 수상했습니다. 따라서 압력이 전혀 없습니다.

이제 저는 LabVIEW 팀의 주요 개발자가 될 예정이었습니다. 동료가 새로운 직책으로 옮기기 전에 최대한 많은 것을 배우는 것이 중요했습니다. 기존 프로젝트를 검토하고 LabVIEW에 대한 지식을 추가하는 데 많은 시간을 할애했습니다. 몇 개월 후 전환이 완료되었고 저는 새로운 기능을 출시하고 프로젝트의 전체 소유권을 갖기 시작했습니다.

그러던 중 RTI DDS Toolkit이 제품의 최신 버전인 LabVIEW 2017에 통합된다는 반가운 소식을 들었습니다. 얼마나 멋진 지! 우리는 이를 실현하고 NI의 요구 사항에 맞게 제품을 개선하기 위해 NI와 긴밀히 협력했습니다. 우리는 또한 이러한 노력을 지원하기 위해 팀을 성장시켰습니다. 이는 정말 좋은 소식이었습니다!

몇 달 후 우리는 완료되었고 RTI DDS Toolkit이 통합된 LabVIEW 2017이 출시되었습니다! 통합은 NI Week 2017의 기조 연설에서 공개적으로 발표되었습니다.

발표 이후 DDS에 대한 몇 가지 자주 묻는 질문(FAQ)을 받았으며 이 모든 질문에 한 곳에서 답변하고 싶었습니다.

"잠시만요, 저는 LabVIEW 사용자입니다. 하지만 DDS가 무엇인지 자세히 말씀해 주시겠습니까?"

DDS는 OMG(Object Management Group)의 개방형 표준입니다. 이는 메시징 프로토콜 그 이상이며, 산업용 사물 인터넷(IIoT)을 위한 상호 운용 가능한 데이터 중심 통신 프레임워크입니다. DDS에 대한 자세한 내용은 OMG DDS 웹사이트를 참조하십시오. http://portals.omg.org/dds/what-is-dds-3/

"이렇게 하면 LabVIEW 어플리케이션 간에 통신할 수 있습니다. 맞죠?"

네, 그렇습니다. 뿐만 아니라 운영 체제나 프로그래밍 언어에 대한 걱정 없이 LabVIEW와 다른 시스템 간에 통신할 수도 있습니다. LabVIEW를 레거시 시스템과 연결할 수도 있습니다! 또한 NI Linux를 사용하는 NI 보드는 이 기술을 사용할 수도 있습니다(예:cRIO 903x 및 cRIO 906x 시리즈).

"RTI DDS 툴킷의 주요 특징은 무엇입니까?"

RTI DDS Toolkit에는 이전에 LabVIEW에 없었던 새로운 고도로 구성 가능한 데이터 통신 패러다임이 포함되어 있습니다. 보안, 짧은 대기 시간, 안정성 및 높은 처리량으로 N:M 통신을 허용합니다. RTI DDS Toolkit을 LabVIEW가 지원하는 다른 통신 방법과 함께 사용하면 모든 네트워킹 문제에 대처할 수 있습니다.

기본적으로 게시자가 특정 주제에 데이터를 쓰는 게시-구독 통신 패턴을 따릅니다. 데이터 소비자는 관심 있는 주제를 구독한 다음 해당 주제에서 데이터를 읽습니다. 데이터 판독기와 기록기는 공유 메모리, UDP 멀티캐스트 또는 UDP 유니캐스트를 포함하여 사용 가능한 최상의 통신 경로를 통해 서로를 자동으로 검색하고 데이터 피어 투 피어를 교환합니다. 네트워크 서비스나 메시지 브로커가 필요하지 않으므로 확장성이 뛰어나고 배포하기 쉬운 솔루션을 제공합니다.

"좋아, 정말 유용하지만 LabVIEW에서 RTI DDS Toolkit을 어떻게 사용할 수 있습니까?"

먼저 LabVIEW에 설치해야 합니다. LabVIEW 2017을 사용하는 경우 블록다이어그램에 바로 가기가 표시됩니다. 아래와 같이 Data Communication, RTI DDS Toolkit, Install을 선택합니다.

LabVIEW 2017 이전 버전에서는 LabVIEW 도구 네트워크에서 툴킷을 찾을 수 있습니다. VI 패키지 관리자를 통해 다운로드할 수 있습니다. 검색 상자에서 'rti dds'를 찾은 다음 '패키지 설치' 버튼을 클릭하십시오.

VI 패키지 관리자에서 설치 창이 시작됩니다. '다음' 버튼을 여러 번 클릭하면 RTI DDS 툴킷이 설치됩니다.

RTI DDS Toolkit은 다른 LabVIEW API와 동일한 프로그래밍 패턴을 따릅니다.

<울>

시작

액션

종료

따라서 RTI DDS Toolkit의 사용은 LabVIEW 프로그래머에게 직관적입니다.

"RTI DDS 툴킷에서 무엇을 찾을 수 있습니까?"

버전 2.0.0.104(LabVIEW 2017에 포함됨)에는 어플리케이션 개발에 도움이 되는 여러 도구도 포함되어 있습니다. 이러한 도구를 사용하면 다음 작업을 쉽게 수행할 수 있습니다.

<울>

애플리케이션 디버깅 및 VI에서 버그 또는 오류 찾기

보안 구성을 쉽게 생성합니다.

특정 ComplexType에 대한 사용자 정의 SubVI 생성.

"내 애플리케이션에서 예상치 못한 일이 발생하고 있습니다. 어떻게 디버깅할 수 있습니까?"

RTI DDS Toolkit 관리 패널을 사용하면 LabVIEW 어플리케이션의 디버그 메시지를 검토할 수 있을 뿐만 아니라 시스템의 전체 그림(생성된 엔티티 수, LabVIEW 노드 등 포함)을 볼 수 있습니다. 일부 로깅 매개변수를 구성할 수도 있습니다.

"보안에 대해서도 언급하셨는데, 내 데이터를 어떻게 보호할 수 있나요?"

RTI DDS 툴킷은 다른 키와 문서를 사용하여 통신을 인증, 암호화 및 서명하도록 구성할 수 있습니다. 원하는 보안 구성을 쉽게 생성할 수 있는 보안 패널을 제공합니다. 엔터티(데이터 작성기 또는 판독기)를 만들 때 사용할 '보안 프로필'을 만듭니다. 이러한 프로필을 관리할 수도 있습니다. '현재 프로필' 탭에는 생성된 모든 프로필 목록이 표시됩니다. 프로필을 선택하고 해당 매개변수를 로드하거나 삭제할 수 있습니다.

"복잡한 유형이 있는데 이 유형에 RTI DDS Toolkit을 사용할 수 있습니까?"

RTI DDS Toolkit에 포함된 다형성 VI는 많은 단순 유형을 지원합니다. 이것으로 충분하지 않은 경우, ComplexType 생성기를 사용하여 사용자 정의 SubVI를 생성하여 특정 LabVIEW 유형 정의(*.ctl)에 대해 DDS를 사용할 수 있습니다. 이 ComplexType 생성기는 다음 파일을 생성합니다.

<울>

ComplexType 단순/고급 리더 만들기

ComplexType Create Symple/Advaned Writer

복합 유형 읽기

복합형 쓰기

예제 VI 생성이 활성화된 경우 다음 subVI도 생성됩니다:

<울>

ComplexType 리더의 예

ComplexType 작성기 예

이러한 모든 SubVI에는 해당 SubVI를 생성하기 전에 제공한 유형 정의(*.ctl 파일)가 유형이 되는 입력 핀이 있습니다.

유형이 변경되면 SubVI를 다시 생성하기만 하면 됩니다(예제 VI는 생성하지 않음). 교체하면 애플리케이션에 최신 변경 사항이 적용됩니다.

아시다시피 이 패널은 Windows 시스템에서만 지원됩니다. 이는 RT 타겟에서 지원되지 않는 LabVIEW 기능에 의존하기 때문입니다. 그러나 RT 타겟의 관리 및 보안 패널에서 작업을 복제하기 위해 몇 가지 추가 subVI를 추가했습니다. 이 SubVI는 도구 카테고리 아래에 자체 서브팔레트(DDS 디버깅 및 DDS 보안)를 가지고 있습니다. Windows 어플리케이션의 경우 패널과 생성된 SubVI를 사용할 수 있습니다.

RTI DDS Toolkit에 대한 자세한 정보는 다음 리소스를 확인하여 찾을 수 있습니다.

<올>

RTI DDS 툴킷 시작 가이드

RTI DDS 툴킷 웹페이지

RTI 커뮤니티 포털의 RTI DDS 툴킷 포럼

NI RTI DDS 툴킷 사용자 가이드

또한 여기에서 NI의 기술 전문가와 함께 공동 주최하는 웨비나 "LabVIEW 2017의 상호 운용 가능한 데이터 통신 지원으로 산업용 IoT 시스템을 설계하는 방법"에 등록할 수 있습니다. LabVIEW 2017에서 데이터 통신 지원을 다루고, OPC 및 RTI DDS 툴킷을 소개하고, OPC UA 및 DDS 표준을 비교 및 ​​대조하고, IIoT 솔루션을 설계하기 위한 최상의 솔루션 선택에 대한 지침을 제공할 것입니다.