RTI Connext DDS Professional 도구로 시장 출시 시간 단축

데모까지 단 2주만 남았습니다.

우리는 다음을 모두 충족하는 완전히 기능적인 마이크로그리드 제어 시스템을 제공해야 하는 단 한 번의 고위험 기회가 있었습니다:

• 인텔과 ARM 프로세서에서 실행
• 리눅스와 윈도우 플랫폼 대상
• C, C++, 자바, 스칼라(Scala), 루아(Lua), LabVIEW로 작성된 애플리케이션 포함
• ModBus와 DNP3 프로토콜로 레거시 장비와 통신
• 위 모든 요구사항을 충족하면서 실시간 제어 수행

이 글에서는 우리가 직면한 실제 과제들과 RTI Connext DDS Professional에 포함된 도구들이 어떻게 이틀 만에 통합 문제를 해결했는지 공유하겠습니다. 흔한 문제들과 이를 해결한 특정 RTI 도구들을 강조하고, 더 깊이 파고들고 싶은 분들을 위해 지원 비디오와 기사 링크를 제공하겠습니다. 목표는 RTI 도구를 적용하여 DDS 개발을 가속화하기 위한 실용적인 출발점을 드리는 것입니다.

대규모 데모

이는 스마트 그리드 상호운용성 패널의 Open Field Message Bus(OpenFMB)의 첫 번째 작동 시연이었습니다. IoT 기술인 DDS를 사용한 에지 그리드 장치 제어의 새로운 접근법입니다.

아래는 하드웨어 아키텍처, 운영 체제, 프로그래밍 언어를 보여주는 시스템 블록 다이어그램입니다:

각 참여자를 온라인으로 연결하면서 여러 과제에 직면했습니다. 다음 섹션에서는 각 문제와 해결에 사용한 도구를 설명합니다. 제목을 스캔하여 귀하의 DDS 시스템에서 비슷한 문제에 직면했는지 확인하고, 링크를 클릭하여 새로운 문제 해결 기술을 배우세요. 언급된 도구 없이 어떻게 이 문제들을 진단했을지 고려해 보세요.

문제: 네트워크 구성 이슈

도구: RTI DDS Ping

오크리지 국립연구소 팀은 주요 디스플레이 역할을 할 LabVIEW GUI를 구축 중이었습니다. 그들의 랩톱은 네트워크 클라이언트 중 어느 것에서도 데이터를 볼 수 없었습니다. 먼저 기계가 같은 서브넷에 있는지 확인했습니다. 고전적인 '기본 사항 확인' 단계입니다. 표준 핑 유틸리티는 기본 도달 가능성을 확인하지만 DDS 발견 포트가 열려 있는지 확인하지는 않습니다. rtiddsping 유틸리티는 정확히 이를 수행하며, 몇 초 만에 정부 지급 랩톱 방화벽이 DDS 발견 트래픽을 차단하고 있음을 밝혀냈습니다. 기본 진단에 대한 철저한 가이드는 이 커뮤니티 게시물을 참조하세요.

문제: 내 애플리케이션이 데이터를 발행하고 있는가?

도구: Spy, Admin Console

DDS 초보 벤더들 사이에서 흔한 질문은 애플리케이션이 올바르게 동작하는지입니다: 예상 간격으로 데이터를 발행하고 있으며, 데이터가 의미가 있는가? 우리는 RTI DDS Spy를 사용했습니다. 특정 타입과 토픽을 필터링하고 수신한 각 샘플을 출력하는 가벼운 구독자입니다. 모든 벤더는 애플리케이션 실행 직후 Spy로 빠른 건전성 검사를 수행했습니다.

동일한 토픽이 여러 발행자에 의해 업데이트되는 경우 '-showSampleIdentity' 스위치로 최신 샘플을 보낸 발행자를 확인할 수 있습니다.

Spy는 기본 테스트를 위해 임베디드 타겟에서 실행할 수 있는 콘솔 앱입니다. 작은 풋프린트, 빠른 시작, 단순함으로 빠른 검증에 이상적입니다. 자세한 사용 지침은 여기에서 확인하세요.

문제: 데이터 타입 불일치

도구: Admin Console, Monitor

한 벤더가 이전 테스트에서는 다른 애플리케이션의 데이터를 볼 수 있었지만 데모 중에는 데이터가 사라졌다고 보고했습니다. Admin Console은 즉시 데이터 타입 불일치를 식별했습니다. 같은 이름의 두 토픽이 다른 IDL 구조로 정의되어 있었습니다. 이러한 불일치는 크고 복잡한 타입의 경우 감지하기 어렵습니다. Admin Console은 DDS의 데이터 중심 특성을 활용하여 각 참여자가 이해하는 데이터 타입을 검사하고, 단순화된 뷰와 '동등한 IDL' 뷰를 나란히 비교할 수 있게 합니다. 모든 애플리케이션의 소스 IDL이 없을 때 매우 유용합니다.

이 경우 벤더는 오래된 GitHub 커밋의 구형 IDL을 사용하고 있었습니다. 최신 파일을 가져온 후 rtiddsgen을 실행하여 업데이트된 타입별 코드를 생성하고 빠르게 재컴파일하여 완전한 호환성을 복원했습니다.

문제: QoS 불일치

도구: Admin Console, Monitor

발견 이후 QoS 불일치는 DDS 사용자에게 가장 흔한 통합 문제입니다. 설정할 노브가 너무 많은데 어떻게 호환성을 보장할까요? OpenFMB 프로젝트는 처음에 여러 QoS 불일치를 겪었습니다. Admin Console은 이를 빠르게 감지하고 충돌하는 설정을 강조합니다. QoS 이름을 클릭하면 문서로 바로 이동합니다. 발견 중 교환된 QoS 정보로 Admin Console이 불일치를 자동으로 플래그합니다.

문제: 시스템 성능 검증

도구: Admin Console, Monitor

Spy가 원시 텍스트 출력을 제공하지만, 시간에 따른 데이터 시각화는 시스템 동작을 더 명확하게 보여줍니다. Admin Console의 내장 데이터 시각화로 전체 시스템 성능을 빠르게 평가하고 과거 데이터를 스크롤하여 현재 상태를 추적했습니다. 짧은 소개 비디오는 이 비디오, 더 깊은 다이브는 이 비디오를 참조하세요.

문제: 성능 튜닝

도구: Monitor, Admin Console

성능 튜닝에는 Monitor가 선택 도구입니다. 주기적으로 애플리케이션에서 실시간 성능 메트릭을 발행하는 특수 버전의 DDS 라이브러리와 작동합니다. 디버그 라이브러리는 최소한으로 침투적이며, Monitor가 데이터를 집계하여 분석합니다.

Monitor로 다음을 검사할 수 있습니다:

• 송수신 통계
• 누락된 데드라인
• 캐시 고수위 마크
• QoS 불일치
• 데이터 타입 충돌
• 손실되거나 거부된 샘플
• 생존성 상실

많은 QoS 설정은 로컬 리소스 관리와 성능 튜닝에 영향을 주기 때문에 발견 과정에서 광고되지 않습니다. Monitor로 이것들도 검사할 수 있습니다. 이 소개 비디오로 빠른 투어를 해보세요.

문제: 비행 중 데이터 변환

도구: 루아(Lua) 지원 Prototyper, LabVIEW용 DDS Toolkit

마이크로그리드 상태를 실시간으로 표시할 큰 GUI가 필요했습니다. 오크리지 국립연구소가 LabVIEW로 GUI를 구축하기로 자원했습니다. LabVIEW용 DDS Toolkit으로 DDS 데이터를 검색하여 LabVIEW VI에서 사용할 수 있습니다. 그러나 Toolkit은 OpenFMB 데이터 모델의 일부인 시퀀스 배열을 지원하지 않습니다. 이러한 복잡한 타입을 읽을 수 있는 빠른 솔루션이 필요했습니다.

Connext DDS Pro 5.2의 새로운 기능인 루아 지원 Prototyper는 최소한의 코딩으로 DDS 지원 애플리케이션을 빠르게 생성할 수 있게 합니다: XML에서 토픽과 도메인 참여자 정의, 간단한 루아 스크립트 추가, 몇 분 만에 DDS 도메인에서 실행. (Gianpiero의 Prototyper 블로그 게시물 참조.)

그날 저녁, 저는 Prototyper에게 시퀀스 배열을 포함하는 복잡한 DDS 토픽을 읽고 LabVIEW GUI용 평탄화된 토픽으로 재발행하도록 지시하는 루아 스크립트를 작성했습니다. 이전에 기록한 라이브 데이터로 오프라인 테스트를 진행했고, 이는 다음 섹션으로 이어졌습니다.

문제: 연결 끊긴 개발

도구: Record, Replay, 루아 지원 Prototyper

OpenFMB 데모는 지리적으로 분산된 팀이 구축했습니다. 녹스빌에서 며칠을 제외하고는 누구도 모든 마이크로그리드 구성 요소에 동시에 접근할 수 없었습니다. 각 개발자가 나머지 시스템 없이 자기 퍼즐 조각을 어떻게 작업할 수 있을까요?

LabVIEW GUI용 루아 브리지를 작업할 때 Connext Pro Record와 Replay 서비스를 사용했습니다. 실험실에서 모든 사용 사례를 다루는 약 10분간의 라이브 데이터를 기록했습니다. 그날 밤 호텔에서 데이터를 재생하며 루아 스크립트를 다듬었습니다. Replay는 토픽을 선택적으로 재생하고, 연속 시뮬레이션을 위해 루핑하며, 속도를 가속화할 수 있습니다. 며칠치 런타임을 분 단위로 압축합니다.

Prototyper의 강점 중 하나는 실행 중에도 루아 스크립트를 자동으로 다시 로드한다는 것입니다. 이를 통해 빠르게 반복했습니다: Replay가 가속화된 데이터를 지속적으로 재생; 루아 스크립트 편집, 저장, Prototyper가 변경사항을 즉시 반영—재시작 불필요. 변환 스크립트는 단 몇 시간 만에 완료되었습니다.

Prototyper는 시뮬레이션 데이터 생성에도 매우 유용했습니다. LabVIEW GUI는 Replay 생성 토픽과 Prototyper 브리징 또는 시뮬레이션 데이터를 사용하여 완전히 오프라인으로 구축되었습니다. 저는 시뮬레이터 스크립트를 ORNL에 이메일로 보냈고, 그들은 이를 LabVIEW에 통합했으며, 저는 업데이트된 VI를 로컬에서 실행하여 통합을 검증했습니다. ORNL의 실시간 DDS 데이터와 SGIP 시각 요소 통합은 데모의 중심이 된 세련된 GUI를 만들어냈습니다.

주요 교훈

몇 주 후 뉴올리언스에 도착했을 때 전체 시스템이 약 30분 만에 가동되었습니다. LabVIEW GUI처럼 일부 애플리케이션이 실제 하드웨어와 네트워크에 처음 연결된 것임을 고려하면 놀라운 성과입니다.

RTI Connext DDS Professional의 포괄적인 도구 세트는 녹스빌 주간 동안 통합 장애물을 빠르게 해결하고 이후 원격 개발을 계속할 수 있게 했습니다. Admin Console, Monitor, DDS Ping, DDS Spy가 초기 배포를 가속화했습니다. Record, Replay, Prototyper는 라이브 하드웨어 부재 시 분산 개발을 용이하게 했습니다. LabVIEW용 DDS Toolkit으로 정교한 GUI를 신속하게 제공했습니다. 이벤트 후에도 이 도구들은 지속적인 개발과 가상 데모에 사용할 수 있습니다.

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