Ускорьте Time-to-Market с профессиональными инструментами RTI Connext DDS

Осталось всего две недели до демо.

У нас был единственный шанс с высокими ставками доставить полностью функциональную систему управления микросетью, которая должна:

• Работать на процессорах Intel и ARM
• Целевые платформы Linux и Windows
• Включать приложения на C, C++, Java, Scala, Lua и LabVIEW
• Коммуницировать с легаси-оборудованием через протоколы ModBus и DNP3
• Выполнять управление в реальном времени, выполняя все вышеперечисленные требования

В этом посте я поделюсь реальными вызовами, с которыми мы столкнулись, и как инструменты, входящие в RTI Connext DDS Professional, помогли нам решить проблемы интеграции за пару дней. Я выделю частые проблемы и конкретные инструменты RTI, решившие каждую, и предоставлю ссылки на поддерживающие видео и статьи для тех, кто хочет глубже погрузиться. Моя цель — дать вам практическую отправную точку для применения инструментов RTI к ускорению вашей DDS-разработки.

Большое демо

Это была первая работающая демонстрация Open Field Message Bus (OpenFMB) Smart Grid Interoperability Panel — нового подхода к пограничному управлению устройствами сети с использованием IoT-технологий вроде DDS.

Ниже блок-схема системы, показывающая аппаратные архитектуры, ОС и языки программирования:

По мере подключения каждого участника мы столкнулись с рядом вызовов. Следующие разделы описывают каждую проблему и инструменты, которые мы использовали для решения. Сканируйте заголовки, чтобы увидеть, сталкивались ли вы с похожими проблемами в вашей DDS-системе, затем кликайте по ссылкам, чтобы изучить новые техники устранения неполадок. Подумайте, как бы вы диагностировали эти проблемы без упомянутых инструментов.

Проблема: Проблемы сетевой конфигурации

Инструменты: RTI DDS Ping

Команда Oak Ridge National Labs строила LabVIEW GUI, служащую основным дисплеем. Их ноутбук не видел данных от любых сетевых клиентов. Сначала мы проверили, что машина в той же подсети — классический шаг «проверь основы». В то время как стандартная утилита ping подтверждает базовую достижимость, она не верифицирует, что порты DDS обнаружения открыты. Утилита rtiddsping делает именно это, и за секунды раскрыла, что файрвол гос. ноутбука блокировал DDS трафик обнаружения. Для подробного руководства по базовой диагностике см. этот пост сообщества.

Проблема: Публикует ли мое приложение данные?

Инструменты: Spy, Admin Console

Частый вопрос среди вендоров, новичков в DDS — ведет ли себя их приложение правильно: публикует ли оно данные в ожидаемых интервалах и имеют ли данные смысл? Мы использовали RTI DDS Spy, легковесного подписчика, который может фильтровать по конкретным типам и топикам и печатать каждый полученный сэмпл. Каждый вендор выполнял быструю проверку с Spy сразу после запуска своего приложения.

Если тот же топик обновляется множеством издателей, переключатель «-showSampleIdentity» раскрывает, какой издатель отправил последний сэмпл.

здесь.

Проблема: Несоответствие типов данных

Инструменты: Admin Console, Monitor

Один вендор сообщил, что после предыдущего теста они видели данные от другого приложения, но во время демо данные исчезли. Admin Console сразу идентифицировал несоответствие типа данных — два топика с одинаковым именем, но определенные разными IDL структурами. Такие несоответствия трудно обнаружить, особенно для больших, сложных типов. Admin Console использует данно-ориентированную природу DDS для интроспекции типов данных, понятных каждому участнику, представляя как упрощенный вид, так и вид «эквивалентный IDL» для побочного сравнения. Это бесценно, когда у вас нет исходного IDL для каждого приложения.

В этом случае вендор использовал устаревший IDL из старого GitHub коммита. После получения последних файлов, запуск rtiddsgen сгенерировал обновленный тип-специфичный код, и быстрая перекомпиляция восстановила полную совместимость.

Проблема: QoS несоответствие

Инструменты: Admin Console, Monitor

Помимо обнаружения, QoS несоответствия — самая частая проблема интеграции для DDS пользователей. С таким количеством ручек для настройки, как обеспечить совместимость? Проект OpenFMB столкнулся с несколькими QoS несоответствиями изначально. Admin Console быстро их обнаруживает и подсвечивает конфликтующие настройки. Вы можете кликнуть имя QoS, чтобы перейти прямо к документации. QoS информация, обменянная во время обнаружения, позволяет Admin Console автоматически флагировать несоответствия.

Проблема: Верификация производительности системы

Инструменты: Admin Console, Monitor

Пока Spy дает сырой текстовый вывод, визуализация данных во времени дает более ясную картину поведения системы. Встроенная визуализация данных Admin Console помогла нам быстро оценить общую производительность системы и прокрутить исторические данные для трассировки текущего состояния. Для короткого вводного видео см. это видео, и для глубокого погружения смотрите это видео.

Проблема: Тюнинг производительности

Инструменты: Monitor, Admin Console

Для тюнинга производительности Monitor — инструмент выбора. Он работает со специальной версией библиотек DDS, которые периодически публикуют метрики реального времени производительности из вашего приложения. Отладочные библиотеки минимально инвазивны, и Monitor агрегирует данные для анализа.

С Monitor вы можете инспектировать:

• Статистику передачи и приема
• Пропущенные дедлайны
• Cache high-water marks
• QoS несоответствия
• Конфликты типов данных
• Потерянные или отклоненные сэмплы
• Потерю живости

Многие QoS настройки не афишируются во время обнаружения, потому что они влияют на локальное управление ресурсами и тюнинг производительности. Monitor позволяет их изучить. Смотрите это вводное видео для быстрого тура.

Проблема: Трансформация данных на лету

Инструменты: Prototyper с Lua, DDS Toolkit для LabVIEW

Нам нужен был большой GUI для отображения состояния микросети в реальном времени. Oak Ridge National Labs предложило построить GUI в LabVIEW. DDS Toolkit для LabVIEW позволяет извлекать DDS данные и использовать их в LabVIEW VIs. Однако Toolkit не поддерживает массивы последовательностей, которые являются частью модели данных OpenFMB. Нам нужно было быстрое решение, способное читать эти сложные типы.

Prototyper с Lua, новая фича в Connext DDS Pro 5.2, позволяет быстро создавать DDS-приложения с минимальным кодированием: определяйте топики и domain participants в XML, добавляйте простой Lua-скрипт, и вы работаете в DDS домене за минуты. (См. блог Джанпьера о Prototyper.)

Того вечера я написал Lua-скрипт, инструктирующий Prototyper читать сложные DDS топики, содержащие массивы последовательностей, и перепубликовать их в уплощенный топик для LabVIEW GUI. Я протестировал скрипт офлайн, используя ранее записанные живые данные, что привело к следующему разделу.

Проблема: Разрозненная разработка

Инструменты: Record, Replay, Prototyper с Lua

OpenFMB демо строили географически разбросан

[1] [2]  >