Vereinigung von Software und Hardware. Fernüberwachung und -steuerung von RedPine

Published on August 18, 2017

Vereinigung von Software und Hardware. Fernüberwachung und -steuerung von RedPine

    Werfen wir einen Blick auf ein paar Sekunden in der Vergangenheit - in vorherigen Artikeln haben wir über die grundlegende Philosophie und die wichtigsten Funktionen der Red Pine- Plattform gesprochen . Wir haben versucht herauszufinden, "was ist das?" Und "warum ist es?". Nun, jetzt ist es an der Zeit, sich die Details des Produkts anzusehen und in tiefere Ebenen zu tauchen.

    Auf der nächsten Ebene haben wir einen Überblick über die grundlegenden Elemente der Plattform und die Merkmale ihrer Interaktion - wir sprechen über die heilige Vereinigung von Software und Hardware . Im Herzen von Produkten wie Red Pine



    Das richtige Zusammenspiel zwischen Software und Hardwareteilen muss liegen - nicht einfache Kompatibilität, sondern eine starke Freundschaft zwischen Hardware, Software und Mensch. Ansonsten können Probleme mehr als gut ausfallen.



    Die Zusammensetzung des Software- und Hardwarekomplexes


    Zuvor haben wir bereits einige Software- und Hardwareprobleme angesprochen, aber das Thema Überwachungssysteme ist sehr vielfältig und es ist fast unmöglich, alles auf einmal zu sagen. Deshalb tauchen wir allmählich tiefer in diese Geschichte ein und nähern uns konsequent der völligen Klarheit.

    Nun werden wir das Red Pine- Überwachungssystem in Komponenten analysieren und versuchen, jedes Teil einzeln zu betrachten - seine Funktionen, seine Funktionen, seinen Platz im Gesamtbild. Als Beispiel biete ich Ihnen die folgende Abbildung an: Grundelemente des RedPine-Systems (Beispiel)




    Bei dieser besonderen Parade von Planeten ist klar, dass die gesamte Lösung nicht nur in Software und Hardware (Software und Hardware) unterteilt ist, sondern dass diese Teile selbst unterschiedliche Ebenen haben und für unterschiedliche Funktionen verantwortlich sind. Dies ist ein sehr wichtiger Punkt, weil Die ordnungsgemäße Verteilung der Funktionen wirkt sich direkt auf die Gesamtleistung des Systems aus. Die Zahnräder im Bild sollen die Verbindung zwischen den Ebenen und den Elementen symbolisieren - dies ist auch ein sehr wichtiger Punkt, über den ich später noch sprechen werde.

    Mit Ihrer Erlaubnis nenne ich in Zukunft manchmal den Softwareteil "Software" oder "Software" und den Hardwareteil "Hardware". Ich denke, dass es für alle einfacher wird.

    Natürlich ist jedes Element wichtig und trägt zur Arbeit des gesamten Systems bei. Aber ist ihr Beitrag derselbe? Nein, es ist nicht dasselbe, und es ist sehr problematisch, es in Einheiten zu bewerten. Dies kann nur teilweise durchgeführt werden, und wenn wir mit einem gewissen Prozentskala wesentlichen Beiträgen zum System kommen, werden Sie die folgende Bild sehen: Aktien Beteiligung der wichtigsten Elemente des Systems in der allgemeinen Lösung Diese Abbildung zeigt nur die ungefähre Verteilung der Bedeutung der grundlegenden Elemente des Systems von Red Pine , sondern verbessert das Verständnis des Grundprinzips - Die Top-Level-Software ist das Zentrum und die Basis der Lösung. Sie befindet sich nicht am entfernten Standort, sondern in der konventionellen Leitzentrale.






    "Eisen" oberste Ebene


    Unter Hardware auf oberster Ebene verstehen wir Computerhardware mit verschiedenen Formfaktoren, Serverausrüstung und Geräten, die die Kommunikation zwischen der oberen und der unteren Ebene ermöglichen. Diese Hardware kann nicht nur Teil der Red Pine- Lösung sein , sondern kann auch einige andere Funktionen parallel ausführen (Büroangelegenheiten, Youtube sehen, Solitär). Die einzige Voraussetzung ist, dass das Gerät die Mindestanforderungen der gewählten Lösung erfüllt.
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    Wir werden nicht im Detail auf Details eingehen, um die Struktur des heutigen Materials nicht zu ruinieren. Wenn Sie neugierig sind, können die typischen Arten von Lösungen in einem speziellen Abschnitt auf der offiziellen Red Pine- Website angezeigt werden .

    Unter dem Gesichtspunkt der Implementierung von Überwachungs-, Buchhaltungs- und Managementsystemen ist auf der obersten Ebene mit Eisen alles etwas einfacher als auf der untersten Ebene, da es keine Beschränkungen für Hersteller und Formfaktoren gibt und die vorhandene Computerausrüstung viele Aufgaben problemlos erledigt. Wenn Sie beispielsweise mit einer Online-Softwareschnittstelle auf oberster Ebene arbeiten, benötigen Sie den einfachsten Laptop, Tablet oder Smartphone und den Zugriff auf das Netzwerk. Es gibt keine weiteren Anforderungen.

    "Eisen" der unteren Ebene


    Aber mit dem niedrigeren Eisengehalt ist dies umso schwieriger. Es gibt auf dem Markt keine vorgefertigten Geräte, die ohne Probleme für unsere Zwecke geeignet wären, was die Entwicklung und Herstellung solcher Geräte erfordert.

    Unsere Pläne beinhalteten nicht die eigene Produktion von Steuerungen. Daher bestand die Aufgabe darin, einen geeigneten Hersteller zu finden. Lange Zeit haben wir jemanden ausgewählt, der ein Gerät nicht nur nach unseren Spezifikationen herstellen und herstellen kann, sondern auch eine angemessene Unterstützung für seine Produkte bietet. Wird von europäischen und chinesischen sowie russischen Herstellern berücksichtigt.

    Wir wurden alle mit den gleichen Ausgangsdaten behandelt:

    • Die Entwicklung eines Controllers ist erforderlich, um unsere Anforderungen und Anforderungen zu erfüllen.
    • Software der obersten und untersten Ebene unserer Entwicklung
    • Linux-basiertes Controller-Betriebssystem
    • Anpassung der Produktion von Controllern nach unseren Vorgaben im Kleinbetrieb.
    • Schnelle Produktionszeiten
    • Schnelle Antwort auf den technischen Support
    • Flexibilität - bereit für Produktwechsel
    • Bequemer Formfaktor in Bezug auf Installation und Verwendung

    Auch hier brauchten wir keine fertige Lösung, sondern die eigene Herstellung, sondern auf Elementbasis des Herstellers.

    Die Auswahl gewann die Entscheidung des Wiren Board . Ich stelle fest, dass andere Kandidaten unsere Anforderungen nicht nur schlechter erfüllt haben - sie konnten sie einfach nicht alle erfüllen, daher war die Wahl für uns offensichtlich.

    Ich werde mich nicht mit der Werbung beschäftigen und die Ausgeschiedenen anrufen, weil Für andere Aufgaben ist ihre Lösung möglicherweise noch geeigneter und sie sind nicht nur für uns geeignet. Darüber hinaus haben wir niemanden aus der Liste potenzieller Partner gestrichen, und wir können manchmal mit ihnen zusammenarbeiten, da sich in der modernen Welt alles sehr schnell ändert. Aber heute entscheiden wir uns für Wiren Board



    . Und die Funktionalität und der Formfaktor sowie Flexibilität und guter Support sind wir rundum zufrieden. Es kann nicht gesagt werden, dass der Preis für diese Option niedrig ist, aber unsere Anforderungen waren nicht niedrig. Wir verstehen, dass alle guten Dinge das Geld wert sind, und zu diesem Zeitpunkt passt das Preis-Leistungs-Verhältnis zu uns.

    Es ist erfreulich, dass viele Leser von Geektimes in unserem letzten Artikel die Wiren Board- Plattform sofort erkannt haben. Dies war ein angenehmer Moment und bestätigte die Beliebtheit dieses Herstellers von industriellen Mikrocomputern. Wir können unsererseits vorerst nur positives Feedback zu ihrem Produkt geben, und wir hoffen, dass dies immer der Fall sein wird.

    Die Verbindung zwischen der unteren und der oberen Ebene


    Auch wenn alle Elemente der oberen und unteren Ebene wie eine Uhr funktionieren (nicht im Sinne der Zeit, sondern im Sinne der Genauigkeit), sollten sie auch als gutes Team zusammenarbeiten.

    Kommunikation ist ein sehr wichtiger Bestandteil jeder Interaktion, und ihre Qualität beeinflusst direkt die Qualität der gesamten Lösung. Bei Lösungen von Drittanbietern sahen wir oft, dass Kommunikationsthemen vernachlässigt wurden, was den Anwendungsbereich stark einschränkte, und diese unglückliche Auslassung war einer der Hauptimpulse für die Entwicklung unserer Red Pine- Plattform .

    In unserem Produkt haben wir uns der Frage der Kommunikation mit aller Ernsthaftigkeit angenommen - dies gilt sowohl für die Methoden der Informationsübertragung als auch für die korrekte Komprimierung und Verpackung von Daten, um Verluste und Probleme mit einer zu geringen Bandbreite des Kommunikationskanals zu vermeiden. Das Gerät der unteren Ebene mit Kommunikationsanschlüssen Auf der Hardware der unteren Ebene befinden sich alle notwendigen Schnittstellen für die Datenübertragung: GSM, 3G RS 485, 232, TCP / IP. Sie können einzeln oder gleichzeitig arbeiten und funktionieren problemlos mit schwachen Kommunikationskanälen. Selbst wenn sich das Gerät in der Tundra oder Taiga befindet, wird es Kontakt haben. Bei Bedarf (oder auf Wunsch des Kunden) kann das System mit anderen Kommunikationsschnittstellen nachgerüstet werden.






    Die Sicherheit der Informationen liegt in der Verantwortung des eigenen Datenübertragungsprotokolls RPL, das das Verschlüsselungsprotokoll kombiniert, die Prüfsummen des Datenstroms überprüft und die Daten in seinem eigenen Speicher sichert, bis es eine Empfangsbestätigung vom Server erhält. Nichts ist verloren und nicht unterwegs verloren.

    RedPine kann einfach in vorhandene Informationssysteme mithilfe der Modbus- und SNMP-Protokolle integriert werden, und Hardware auf niedriger Ebene kann als zusätzliches Gateway verwendet werden.

    "Soft" oberste Ebene


    Die Hauptaufgabe der Software der oberen Ebene besteht darin, eine Art Hub zu sein, eine Verbindung zwischen der Hardware der oberen Ebene, der Software der unteren Ebene und dem Mann.

    Das heißt, die Top-Level-Software sollte die notwendige Benutzerinteraktion mit allen Elementen des Überwachungs- und Dispositionssystems bereitstellen. Er ist sowohl das Gehirn als auch das Gesicht von Red Pine und muss daher sowohl intelligent als auch bequem und niedlich sein.

    Zuerst über das Gehirn, das dem Benutzer verborgen bleibt. Hier haben wir keine vorgefertigten Lösungen verwendet, und alles musste von Grund auf neu geschrieben werden. Diese Software ist für das Speichern, Verarbeiten, Analysieren und Übertragen von Daten zwischen den verschiedenen Elementen der oberen und der unteren Ebene verantwortlich. Für uns war es unter anderem entscheidend, dass dies alles optimiert wurde und schnell auf unterschiedlicher Hardware ausgeführt wurde. Schlechte Optimierung kann auf einen Schlag sogar die beste Funktionalität zerstören, da Diese umfangreiche Funktionalität kann nicht verwendet werden. Schnittstelle des Überwachungs- und Steuerungssystems eines Dieselgenerators (Mnemoschema)




    Wenden Sie sich nun dem Gesicht des Systems zu. Hier ist der Auftritt wichtig, und er wird nicht nur für die Schönheit benötigt - alles sollte für den täglichen Gebrauch von Menschen ohne viel Vorbereitung klar und bequem sein. Eine unbegreifliche Benutzeroberfläche spielt tatsächlich gegen den Benutzer und zwingt ihn, Fehler zu machen, die manchmal fatal sind und zu großen finanziellen Verlusten führen können. Aus diesem Grund haben unsere Entwickler bei der Gestaltung des visuellen Teils der Top-Level-Software vorgegangen. Ich werde Ihnen auf andere Weise von der Red Pine- Benutzeroberfläche erzählen, wir werden uns jetzt nicht vom Hauptthema entfernen. Sie können es jedoch jetzt auf der Demoversion (Link) sehen - die Benutzeroberfläche unterscheidet sich nicht von den Basisversionen.

    "Soft" untere Ebene


    Da die untergeordnete Software auf der untergeordneten Hardware arbeitet, muss sie in derselben Sprache mit ihr kommunizieren. Daher hatten wir Anforderungen an den Controller-Hersteller, der das verwendete Betriebssystem und die internen Algorithmen des Geräts betraf.

    Diese Software ist dafür verantwortlich, Befehle von der übergeordneten Software zu empfangen, sie zu verarbeiten und an die Stellglieder der untergeordneten Hardware wie Controller, Erweiterungsmodule und zusätzliche Anbaugeräte (Sensoren, Bedienelemente usw.) zu übertragen. Sowie für den Rückweg - die vom Eisen der unteren Ebene erhaltenen Daten müssen verarbeitet und an die obere Ebene übertragen werden.

    Hier muss eine der wichtigsten Funktionen der untergeordneten Software hervorgehoben werden: Sie konvertiert alle Arten von Signalen von verschiedenen Geräten (nach Typ, Hersteller, Logik, Arbeitsjahr, Produktionsjahr) in ein einziges Datenformat, sodass Sie solche "unterschiedlichen" Geräte von einem einzigen Gerät aus steuern und verwalten können zentrum. Dies ist eine der Schlüsselfunktionen, die wir in anderen Überwachungssystemen nicht gefunden haben, was uns veranlasst hat, eigene zu erstellen.

    Die Benutzeroberfläche fehlt hier da Dies ist die interne Küche der Plattform. Die Verwaltung erfolgt über die oberste Ebene der Benutzeroberfläche. Nur autorisiertes Personal kann auf die untergeordnete Software zugreifen.

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    ...

    Fortsetzung folgt...


    Wenn wir über die integrierte Lösung von Red Pine sprechen , meinen wir immer mehrere Hardware-Ebenen und mehrere Software-Komponenten. Es ist niemals eine Art magische Box, die von alleine funktioniert und alles kann - es sind immer mehrere Systeme, die per Kabel oder drahtlos miteinander verbunden sind. Unsere Plattform ist flexibel genug, um hochspezialisierte Lösungen zu entwickeln. Darüber hinaus gilt diese Flexibilität für die verwendeten Kommunikationssysteme und die verwendeten Geräte auf allen Ebenen und sogar für die Benutzeroberfläche - alles kann individuell angepasst und an die jeweiligen Aufgaben angepasst werden.

    Wie funktioniert das alles in einer realen Anlage? Dies ist bereits im folgenden Material enthalten.