DDSとLabVIEW2017を使用して産業用IoTシステムを設計する方法

2年前、私は本当に興味深いプロジェクト「LabVIEW用RTIDDSツールキット」に取り組み始めました。 LabVIEWに精通しているだけでなく、LabVIEWでの作業も大好きだったので、本当にうれしかったです。良い機会でしたが、チームに参加する直前に、LabVIEW用のRTI DDS Toolkitの主な開発者が別の部門に移行することになったので、少し緊張していたことを認めなければなりませんでした。その上、RTIはNI Tools Network Product of theYear賞を受賞したばかりでした。したがって、プレッシャーはまったくありません。

今、私はLabVIEWチームの主要な開発者になるつもりでした。彼女が新しいポジションに異動する前に、私の同僚からできるだけ多くを学ぶことが重要でした。既存のプロジェクトを確認し、LabVIEWの知識を追加するために多くの時間を費やしました。数か月後、移行が完了し、新機能のリリースとプロジェクトの完全な所有権の取得を開始しました。

その後、いくつかの素晴らしいニュースを受け取りました。RTIDDSToolkitは、製品の最新版であるLabVIEW2017に統合される予定です。ものすごいね！私たちはNIと緊密に協力してこれを実現し、NIの要件に合うように製品を強化しました。また、この取り組みをサポートするためにチームを成長させました。これは本当に良いニュースでした！

数か月後、終了し、RTI DDSToolkitが統合されたLabVIEW2017がリリースされました。統合は、NI Week2017の基調講演で公表されました。

発表後、DDSに関するよくある質問をいくつか受け取りましたが、それらすべてに1か所で回答したいと思います。

「ちょっと待ってください。私はLabVIEWユーザーですが、そのDDSのことについて詳しく教えてください。」

DDSは、Object Management Group（OMG）のオープンスタンダードです。これはメッセージングプロトコル以上のものであり、産業用モノのインターネット（IIoT）向けの相互運用可能なデータ中心の通信フレームワークです。 DDSの詳細については、OMG DDS Webサイトにアクセスしてください。http：//portals.omg.org/dds/what-is-dds-3/

"これにより、LabVIEWアプリケーション間で通信できるようになりますよね？"

はい、そうです。しかし、それだけでなく、オペレーティングシステムやプログラミング言語を気にすることなく、LabVIEWと他のシステムとの間で通信することもできます。 LabVIEWをレガシーシステムに接続することもできます。さらに、NI Linuxを使用するNIボードでも、このテクノロジーを使用できます（cRIO903xおよびcRIO906xシリーズなど）。

" RTI DDS Toolkitの主な特徴は何ですか？"

RTI DDS Toolkitには、LabVIEWには以前は存在しなかった、高度に設定可能な新しいデータ通信パラダイムが含まれています。これにより、セキュリティ、低遅延、信頼性、高スループットを備えたN：M通信が可能になります。 LabVIEWがサポートする他の通信方式と組み合わせたRTIDDS Toolkitを使用すると、ネットワークに関するすべての課題に直面できます。

デフォルトでは、パブリッシャーが特定のトピックにデータを書き込むパブリッシュ/サブスクライブ通信パターンに従います。データコンシューマーは、関心のあるトピックをサブスクライブしてから、それらのトピックからデータを読み取ります。データリーダーとライターは自動的にお互いを検出し、共有メモリ、UDPマルチキャスト、UDPユニキャストなどの利用可能な最良の通信パスを介してデータをピアツーピアで交換します。ネットワークサービスやメッセージブローカーは必要ないため、これにより、拡張性が高く、導入が容易なソリューションが提供されます。

"わかりました。これは非常に便利ですが、LabVIEWでRTI DDS Toolkitを使用するにはどうすればよいですか？"

まず、LabVIEWにインストールする必要があります。 LabVIEW 2017を使用している場合は、ブロック図にショートカットがあります。以下に示すように、[データ通信]、[RTI DDS Toolkit]、[インストール]の順に選択します。

LabVIEW 2017より前のバージョンでは、LabVIEWツールネットワークにツールキットがあります。 VIパッケージマネージャーからダウンロードできます。検索ボックスで「rtidds」を探し、「パッケージのインストール」ボタンをクリックします。

VIパッケージマネージャーからインストールウィンドウが起動します。 [次へ]ボタンを数回クリックすると、RTI DDSToolkitがインストールされます。

RTI DDS Toolkitは、他のLabVIEWAPIと同じプログラミングパターンに従います。

• スタートアップ
• アクション
• シャットダウン

したがって、RTI DDS Toolkitの使用は、LabVIEWプログラマにとって直感的です。

" RTI DDS Toolkitには何がありますか？"

バージョン2.0.0.104（LabVIEW 2017に含まれています）には、アプリケーションの開発に役立ついくつかのツールも含まれています。これらのツールは、次のアクションを実行する簡単な方法を提供します。

• アプリケーションをデバッグし、VIのバグやエラーを見つけます。
• セキュリティ構成を簡単に作成できます。
• 特定のComplexTypeのカスタムサブVIを生成します。

「アプリケーションで予期しない問題が発生しています。どうすればデバッグできますか？」

RTI DDS Toolkit管理パネルを使用すると、LabVIEWアプリケーションのデバッグメッセージを確認したり、システムの全体像（作成されたエンティティの数、LabVIEWノードなどを含む）を確認したりできます。いくつかのロギングパラメータを設定することもできます：

「セキュリティについても言及されましたが、データを保護するにはどうすればよいですか？」

RTI DDS Toolkitは、さまざまなキーとドキュメントを使用して通信を認証、暗号化、および署名するように構成できます。必要なセキュリティ構成の作成を容易にするセキュリティパネルを提供します。エンティティ（データライターまたはリーダー）を作成するときに使用される「セキュアプロファイル」を作成します。これらのプロファイルを管理することもできます。[現在のプロファイル]タブに、作成されたすべてのプロファイルのリストが表示されます。任意のプロファイルを選択してそのパラメータをロードするか、削除することができます：

「複雑なタイプがあります。このタイプでRTIDDS Toolkitを使用できますか？」

RTI DDS Toolkitに含まれているポリモーフィックVIは、多くの単純なタイプをサポートしています。これだけでは不十分な場合は、ComplexType Generatorを使用して、特定のLabVIEWタイプ定義（* .ctl）にDDSを使用するカスタムサブVIを作成できます。このComplexTypeGeneratorは、次のファイルを生成します。

• ComplexTypeシンプル/高度なリーダーの作成
• ComplexType Create Symple / Advanced Writer
• ComplexType読み取り
• ComplexType書き込み

サンプルVIの生成が有効になっている場合、次のサブVIも生成されます。

• ComplexTypeリーダーの例
• ComplexTypeライターの例

これらすべてのサブVIには、それらのサブVIを生成する前に指定したタイプ定義（* .ctlファイル）となるタイプの入力ピンがあります。

タイプが変更された場合は、（サンプルVIを生成せずに）サブVIを再生成するだけで済みます。それらを交換すると、アプリケーションに最新の変更が加えられます。

ご存知かもしれませんが、これらのパネルはWindowsシステムでのみサポートされています。これは、RTターゲットでサポートされていないLabVIEW機能に依存しているためです。ただし、RTターゲットの管理パネルとセキュリティパネルからのアクションを複製するために、いくつかのサブVIを追加しました。これらのサブVIには、[ツール]カテゴリの下に独自のサブパレット（DDSデバッグおよびDDSセキュリティ）があります。 Windowsアプリケーションの場合、作成されたサブVIだけでなくパネルも使用できます。

RTI DDS Toolkitの詳細については、次の優れたリソースを確認してください。

1. RTI DDSToolkitスタートガイド
2. RTI DDSToolkitのWebページ
3. RTIコミュニティポータルのRTIDDSToolkitフォーラム
4. NI RTI DDSToolkitユーザーガイド

また、NIの技術専門家による共同主催のウェビナー「LabVIEW2017の相互運用可能なデータ通信サポートを使用して産業用IoTシステムを設計する方法」に登録することもできます。 LabVIEW 2017でのデータ通信サポートについて説明し、OPCおよびRTI DDSツールキットを紹介し、OPC UAおよびDDS標準を比較対照し、IIoTソリューションを設計するための最適なソリューションを選択するためのガイダンスを提供します。