LabVIEW 2017でRTI DDS Toolkitを用いた産業IoTシステム設計

2年前、RTI DDS Toolkit for LabVIEWという非常に興味深いイニシアチブに取り組み始めました。LabVIEWが私の母国語のようなプラットフォームだったため、その機能を拡張できることにワクワクしていました。チーム参加直前に、ツールキットの主開発者が別部門へ異動することを知りました。RTIが最近NI Tools Network Product of the Year賞を受賞したことも相まって、賭けは高く感じられました - しかし、それ以上にやりがいがありました。

私はLabVIEW側のメイン開発者となり、前任者からプロジェクトのあらゆるニュアンスを吸収するために数ヶ月を費やしました。引き継ぎが完了すると、新機能をリリースし、完全なオーナーシップを取り、LabVIEW 2017との統合に向けてツールキットを推進しました。

National Instrumentsと緊密に協力し、ツールキットをNIの要件に合わせ、チームを拡大して取り組みを支援しました。結果：RTI DDS ToolkitはLabVIEW 2017の一部として出荷され、NI Week 2017の基調講演で公式に発表されました。

発表後、DDSについて多くの共通質問をいただきました。以下はそれらの問い合わせに対応する統合FAQです。

よくある質問

「DDSとは？」

DDS（Data Distribution Service）は、Object Management Group（OMG）のオープン標準です。単なるメッセージング・プロトコルではなく、Industrial Internet of Things（IIoT）向けに設計された相互運用可能でデータ中心の通信フレームワークです。詳細はOMG DDSをご覧ください。

「LabVIEWアプリケーションをDDSで接続できますか？」

もちろんです。DDSはLabVIEWプログラム間だけでなく、LabVIEWと他のシステム間の通信も可能にします。OSやプログラミング言語に関係なく、NI Linuxベース・ボード（cRIO 903x、cRIO 906xシリーズなど）とも互換性があります。

「RTI DDS Toolkitの主要機能は？」

ツールキットは、以前LabVIEWでは利用できなかった高度に構成可能なデータ通信パラダイムを導入します。セキュリティ、低レイテンシ、信頼性、高スループットでN:M通信をサポート。LabVIEWの他の通信手法と合わせて、すべてのネットワーキング課題に対応します。

デフォルトでは、ツールキットはパブリッシュ・サブスクライブ・パターンに従います：パブリッシャがデータをトピックに書き込み、サブスクライバが関心のあるデータを消費。ReaderとWriterは自動的に互いを発見し、共有メモリ、UDPマルチキャスト、UDPユニキャストのうち最も効率的なパスでピア・ツー・ピアにデータを交換します。ネットワーク・サービスやメッセージ・ブローカーを必要としないため、高いスケーラビリティと簡単な導入を実現します。

「LabVIEWでRTI DDS Toolkitをインストールして使用するには？」

LabVIEW 2017では、ブロック・ダイアグラム・メニューからアクセスできます：データ通信 > RTI DDS Toolkit > インストール。

それ以前のLabVIEWバージョンでは、VI Package Manager経由でLabVIEW Tools Networkからツールキットを見つけられます（「rti dds」で検索し、「Install Package(s)」をクリック）。

インストール・ウィザードがプロセスをガイドします。インストール後、ツールキットはLabVIEWおなじみの起動 - アクション - シャットダウンパターンに従うため、既存のLabVIEW開発者にとって直感的です。

「バージョン2.0.0.104に含まれる追加ツールは？」

コア機能に加え、ツールキットは以下を提供します：

• VIエラーを特定・解決するデバッグ・ユーティリティ。
• 認証、暗号化、署名を簡単に構成するセキュリティ・パネル。
• カスタムLabVIEW型定義（*.ctlファイル）向けの専用サブVIを生成するComplexType Generator。

「DDS対応LabVIEWアプリケーションをデバッグするには？」

RTI DDS Toolkit管理パネルは、リアルタイム・デバッグ・メッセージを表示し、システムのグローバル・ビュー（エンティティ数、LabVIEWノードなど）を提供します。パネルから直接ログ設定を調整することもできます。

「DDS通信を保護するには？」

セキュリティ・パネルで「セキュア・プロファイル」を作成し、認証、暗号化、署名パラメータを定義。これらのプロファイルはReader/Writer作成時に適用されます。

「複雑なLabVIEW型をDDSで使用できますか？」

はい。ComplexType GeneratorがカスタムLabVIEW型に合わせたサブVI一式を生成します。Reader/Writer VIとオプションのサンプルVIが含まれます。

型定義が変更された場合、サンプルVIを除いてサブVIを再生成し、古いものと置き換えるだけです。

管理パネルとセキュリティ・パネルはLabVIEWランタイム依存のためWindowsのみですが、リアルタイム・ターゲット向けにはツール > DDSデバッグとツール > DDSセキュリティパレットに同等のサブVIが用意されています。

さらなる学習リソース：

1. RTI DDS Toolkit入門ガイド
2. RTI DDS Toolkitウェブページ
3. RTIコミュニティ・フォーラム
4. NI RTI DDS Toolkitユーザー・ガイド

共催ウェビナー「LabVIEW 2017の相互運用可能なデータ通信サポートによる産業IoTシステム設計」への登録もお勧めします。NIエキスパートがLabVIEWのデータ通信機能、OPC UAとDDS標準の比較、IIoTアーキテクチャに適したソリューション選択のガイダンスを提供します。