Como projetar sistemas industriais de IoT com DDS e LabVIEW 2017

Dois anos atrás, comecei a trabalhar em um projeto realmente interessante:"RTI DDS Toolkit for LabVIEW". Fiquei muito feliz porque não só estava familiarizado com o LabVIEW, mas também adorei trabalhar com ele. Embora fosse uma boa oportunidade, tive que admitir que estava um pouco nervoso porque pouco antes de entrar na equipe, descobri que o desenvolvedor principal do RTI DDS Toolkit para LabVIEW faria a transição para um departamento diferente. Além disso, a RTI acabara de ganhar o prêmio de Produto do Ano da Rede de Ferramentas da NI. Portanto, sem pressão alguma.

Agora eu seria o desenvolvedor principal da equipe do LabVIEW. Era importante aprender o máximo possível com minha colega antes de ela ser transferida para seu novo cargo. Passamos muito tempo revisando o projeto existente e aumentando meu conhecimento do LabVIEW. Depois de alguns meses, a transição foi concluída e comecei a lançar novos recursos e assumir total propriedade do projeto.

Então, recebemos uma grande notícia:o RTI DDS Toolkit seria integrado ao LabVIEW 2017, a última edição do produto. Que incrível! Trabalhamos em estreita colaboração com a NI para fazer isso acontecer e aprimorar nosso produto para atender aos requisitos da NI. Também aumentamos nossa equipe para apoiar o esforço - o que foi realmente uma boa notícia!

Após alguns meses, terminamos e o LabVIEW 2017 foi lançado com o RTI DDS Toolkit integrado! A integração foi anunciada publicamente durante a apresentação da NI Week 2017.



Após o anúncio, recebemos algumas perguntas frequentes sobre o DDS e gostaria de responder a todas em um só lugar:

" Espere um momento, sou um usuário do LabVIEW, mas você pode me dizer mais sobre o que é esse DDS?"

DDS é um padrão aberto do Object Management Group (OMG). É mais do que um protocolo de mensagens, é uma estrutura de comunicação centrada em dados interoperável para a Internet das Coisas Industrial (IIoT). Para obter mais informações sobre o DDS, você pode visitar o site da OMG DDS:http://portals.omg.org/dds/what-is-dds-3/

" Isso permite que eu me comunique entre os aplicativos do LabVIEW, certo?"

Sim. Mas não só isso, você também pode se comunicar entre o LabVIEW e outros sistemas sem se preocupar com o sistema operacional ou a linguagem de programação. Você pode até conectar o LabVIEW com sistemas legados! E ainda mais, as placas NI usando NI Linux também podem usar essa tecnologia (por exemplo, cRIO 903x e cRIO 906x series).

" Quais são as características principais do RTI DDS Toolkit?"

O RTI DDS Toolkit inclui um novo paradigma de comunicação de dados altamente configurável que não existia anteriormente no LabVIEW. Ele permite comunicações N:M com segurança, baixa latência, confiabilidade e alto rendimento. O RTI DDS Toolkit em combinação com os outros métodos de comunicação que o LabVIEW suporta, permitirá que você enfrente todos os seus desafios de rede:



Por padrão, segue um padrão de comunicação publicar-assinar, em que os editores gravam dados em um tópico específico. Os consumidores de dados assinam os tópicos de seu interesse e, em seguida, leem os dados desses tópicos. Leitores e gravadores de dados descobrem uns aos outros automaticamente e trocam dados ponto a ponto sobre o melhor caminho de comunicação disponível, incluindo memória compartilhada, UDP multicast ou UDP unicast. Como nenhum serviço de rede ou agente de mensagens é necessário, isso fornece uma solução altamente escalonável e fácil de implementar.

" Ok, isso é realmente útil, mas, como posso usar o RTI DDS Toolkit no LabVIEW?"

Primeiro você precisará instalá-lo no LabVIEW. Se você estiver usando o LabVIEW 2017, você terá um atalho no diagrama de blocos:selecione Data Communication, RTI DDS Toolkit, Install, como visto abaixo:



Em versões anteriores ao LabVIEW 2017, você pode encontrar nosso kit de ferramentas na LabVIEW Tools Network. Você pode baixá-lo através do VI Package Manager. Procure por 'rti dds' na caixa de pesquisa e clique no botão 'Instalar pacote (s)':



Isso abrirá uma janela de instalação do VI Package Manager. Depois de clicar várias vezes no botão 'Avançar', o RTI DDS Toolkit será instalado.

O RTI DDS Toolkit segue o mesmo padrão de programação que outras APIs do LabVIEW:

• Inicialização
• Ação
• Desligamento

Portanto, o uso do RTI DDS Toolkit é intuitivo para os programadores do LabVIEW.



" O que posso encontrar no RTI DDS Toolkit?"

A versão 2.0.0.104 (incluída no LabVIEW 2017) também inclui diversas ferramentas que auxiliam no desenvolvimento de sua aplicação. Essas ferramentas fornecem uma maneira fácil de realizar as seguintes ações:

• Depurar aplicativos e encontrar bugs ou erros em seus VIs.
• Criando configurações de segurança facilmente.
• Gerando subVIs personalizados para seu ComplexType específico.

"Algo inesperado está acontecendo em meu aplicativo, como posso depurar?"

O RTI DDS Toolkit Administration Panel permite que você reveja as mensagens de depuração de sua aplicação LabVIEW e também veja uma imagem global do seu sistema (incluindo o número de entidades criadas, nós do LabVIEW, etc.). Você também pode configurar alguns parâmetros de registro nele:



"Você também mencionou segurança, então, como posso proteger meus dados?"

O RTI DDS Toolkit pode ser configurado para autenticar, criptografar e assinar sua comunicação usando chaves e documentos diferentes. Fornecemos um painel de segurança que facilita a criação da configuração de segurança desejada. Você cria 'Perfis seguros' que serão usados ​​ao criar uma entidade (gravador ou leitor de dados). Você também pode gerenciar esses perfis:na guia 'Perfis atuais', uma lista de todos os perfis criados é exibida. Você pode selecionar qualquer perfil e carregar seus parâmetros ou excluí-lo:



"Eu tenho um tipo complexo, posso usar o RTI DDS Toolkit com este tipo?"

Os VIs polimórficos incluídos no RTI DDS Toolkit suportam muitos tipos simples. Se isso não for suficiente, o ComplexType Generator permite que você crie seus subVIs personalizados para usar DDS para uma definição de tipo específico do LabVIEW (* .ctl). Este ComplexType Generator irá gerar os seguintes arquivos:

• ComplexType Criar Leitor Simples / Avançado
• ComplexType Criar Symple / Advaned Writer
• ComplexType Read
• ComplexType Write

Se a geração de VIs de exemplo estiver habilitada, os seguintes subVIs também serão gerados:

• Exemplo de Leitor ComplexType
• Exemplo do ComplexType Writer

Todos esses subVIs terão um pino de entrada cujo tipo será a definição de tipo (arquivo * .ctl) que você forneceu antes de gerar esses subVIs.



Se o seu tipo mudar, você só precisa gerar novamente os subVIs (sem gerar os VIs de exemplo). Substitua-os e seu aplicativo terá as alterações mais recentes.

Como você provavelmente sabe, esses painéis são suportados apenas em sistemas Windows. Isso ocorre porque eles dependem de recursos do LabVIEW que não são suportados em destinos RT. No entanto, adicionamos alguns subVIs adicionais para replicar as ações dos painéis de administração e segurança nos destinos RT. Esses subVIs têm sua própria subpaleta (DDS Debugging e DDS Security) na categoria Ferramentas. Para aplicativos do Windows, você pode usar os painéis, bem como os subVIs criados.

Você pode encontrar mais informações sobre o RTI DDS Toolkit verificando os seguintes excelentes recursos:

1. O Guia de primeiros passos do RTI DDS Toolkit
2. página da web do RTI DDS Toolkit
3. O fórum do RTI DDS Toolkit no Portal da comunidade RTI
4. Guia do usuário do NI RTI DDS Toolkit

Você também pode se inscrever aqui para nosso webinar co-hospedado, "Como projetar sistemas IoT industriais com o suporte de comunicação de dados interoperáveis ​​do LabVIEW 2017" com especialistas técnicos da NI. Cobriremos o suporte à comunicação de dados no LabVIEW 2017, apresentaremos os kits de ferramentas OPC e RTI DDS, co

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