Microservice für Anfängerdesign

Lassen Sie nicht zu, dass das mechanische Design im Code stecken bleibt

Stellen Sie sich Folgendes vor: Sie haben mehrere Tage damit verbracht, den Servomotor dieses Roboterarms so einzustellen, dass er sich so präzise bewegt wie ein Balletttänzer. Aber wenn Sie es unbedingt mit dem gesamten System verbinden und mit anderen Komponenten vernetzen möchten, bereitet Ihnen das Kopfzerbrechen. Ich muss hier eine Schnittstelle schreiben und mich dort mit dem Kommunikationsprotokoll befassen. Ich finde, dass man die meiste Zeit nicht an die mechanische Struktur denkt, sondern sich mit einer Menge unverständlichem Code herumschlägt. Die Seele der Maschine scheint in komplexen Softwareanweisungen gefangen zu sein.

Kommt Ihnen das bekannt vor? Oftmals wird ein wunderbares Hardware-Design aufgrund der Software-Integration umständlich, langsam oder sogar schwierig zu ändern. Was ist das Problem? Vielleicht liegt es nicht daran, dass Ihr Motor falsch ausgewählt oder die Struktur falsch berechnet wurde, sondern dass die traditionelle integrierte Softwarearchitektur ihn mit Ballast belastet hat, den er nicht haben sollte.

Zu diesem Zeitpunkt könnte jemand fragen: Was sollen wir tun? Völlig getrennte Maschinen und Software? Das hört sich gut an, aber wie können wir die Familien nicht trennen, sondern harmonischer zusammenarbeiten?

Machen Sie jeden Teil „lebendig“: die Microservice-Denkweise

Vielleicht ändern Sie auch Ihre Meinung. Betrachten Sie das exquisite Servomodul, das Sie entworfen haben, nicht nur als „dummes“ Stück Hardware, das gesteuert werden muss. Betrachten Sie ihn als einen „kleinen Mitarbeiter“ mit eigenen Ideen und Fähigkeiten. Seine Hauptaufgabe ist ganz klar: Positionsanweisungen zu empfangen und schnell und genau in den angegebenen Winkel zu drehen. Warum geben Sie ihm nicht einen speziellen, leichten „Assistenten“?

Dieser „Assistent“ ist ein einfacher Microservice. Es erledigt nur einige der wichtigsten Dinge: Es kommuniziert auf direktem Weg mit der Servo-Hardware und verpackt seinen aktuellen Status (z. B. Winkel, Temperatur) in einer klaren Nachricht, die darauf wartet, gefragt zu werden. Es kann auch jederzeit neue Anweisungen von außen entgegennehmen und diese in eine für das Servo verständliche Sprache übersetzen. Dieser „Assistent“ kümmert sich nicht darum, was andere Motoren tun, noch kümmert er sich um die Bahnplanung des gesamten Roboterarms. Es konzentriert sich auf die Wartung dieses Lenkgetriebes.

Wenn Sie jedes wichtige bewegliche Teil und jeden Sensor über einen solchen unabhängigen Mikrodienst verwalten, geschehen wunderbare Veränderungen. Das einst riesige und starre Softwaresystem wurde in kleine Einheiten zerlegt, die jeweils ihre eigenen Aufgaben erfüllen. Wie in einer gut trainierten Fußballmannschaft hat jeder Spieler eine klare Position und muss sich nur auf seine eigenen Aufgaben und einfache Pässe mit Nachbarspielern konzentrieren. Die Zusammenarbeit des gesamten Teams wird flexibler und anpassungsfähiger.

Vom Konzept zur Realität: Einen reibungslosen Weg für Einsteiger ebnen

Ich weiß, was Sie denken: „Microservices? Erfordert das eine Menge komplizierter Container, Gateways sowie Betriebs- und Wartungskenntnisse? Ist die Schwelle für diejenigen von uns mit mechanischem Hintergrund zu hoch?“

Genau darum geht es. Ein Design, das wirklich für Anfänger geeignet ist, wirft nicht eine Menge Konzepte und Tools über Bord, sondern hilft Ihnen, den Kern des „serviceorientierten“ Denkens auf die einfachste Art und Weise zu verwirklichen, um loszulegen. Es sollte wie ein durchdachter Toolkit sein, der die grundlegendsten und notwendigsten Teile enthält: ein Framework, das es den Diensten erleichtert, zu starten und miteinander zu kommunizieren, eine einfache und intuitive Möglichkeit, zu definieren, was Ihre Hardware tun kann (API), und eine Reihe von Regeln, die einen klaren Datenfluss ermöglichen.

Sie können dem System beispielsweise auf eine Art und Weise mitteilen, die fast so einfach ist wie das Schreiben einer Konfiguration: „Ich habe hier einen Servomotor, der zwei Dienste bereitstellt: ‚Drehen in einen bestimmten Winkel‘ und ‚Melden der aktuellen Position‘.“ Den Rest übernimmt das Framework für Sie die Kommunikation und Koordination. Sie können mit einem Motor beginnen, ihn erfolgreich anschließen und steuern und aus erster Hand das Erfolgserlebnis erleben. Dann wird das einfache Hinzufügen einer zweiten, dritten usw. Iteration zur Selbstverständlichkeit, ohne sich durch die Komplexität der Bereitstellung im ersten Schritt einschüchtern zu lassen.

Wählen Sie Ihr Startup-Kit: Konzentrieren Sie sich auf das Wesentliche, nicht auf Spielereien

Wie wählt ein Anfänger angesichts verschiedener Konzepte und möglicher Tools einen Ausgangspunkt? Lassen Sie sich von diesen ausgefallenen Begriffen nicht verwirren, begreifen Sie einfach ein paar praktische Punkte:

Es ist „leicht“. Das Toolkit selbst sollte leichtgewichtig genug sein, ohne dass Sie dazu gezwungen werden müssen, zunächst ein Software-Experte zu werden. Es sollte Sie dazu anregen, über die Kernfrage „Wie können Servicegrenzen aufgeteilt werden“ nachzudenken, anstatt sich in technischen Details zu verzetteln.

Es ist „verbunden“. Es kommuniziert sehr reibungslos mit gängigen Hardwareschnittstellen, sei es seriell, über Netzwerk oder auf andere Weise. Der „Übersetzungsprozess“ zwischen Software und Hardware sollte möglichst transparent sein.

Es ist „Wachstum“. Ein System, das Sie zunächst mit der Steuerung eines Motors aufbauen, sollte sich problemlos auf die Steuerung eines komplexen mehrachsigen Roboterarms skalieren lassen. Die einfache Struktur im Frühstadium wird nicht zu einer Fessel für die spätere Entwicklung.

In diesem Prozess werden Sie das findenkpowerEinige der bereitgestellten Grundideen und Komponenten sind genau auf diese tatsächlichen Bedürfnisse ausgerichtet. Sie versuchen nicht, alle Probleme zu lösen, sondern konzentrieren sich darauf, einen soliden und benutzerfreundlichen Ausgangspunkt für die „serviceorientierten“ Hardwarefunktionen bereitzustellen, sodass Sie Ihre Energie schnell von der Softwareverflechtung zurück auf die mechanische Innovation selbst verlagern können, die Ihnen wirklich am Herzen liegt.

Beginnen Sie Ihren ersten Split

Beginnen Sie vielleicht mit dem kleinsten Projekt, das Sie haben. Denken Sie nicht daran, das gesamte System auf einen Schlag zu erneuern. Wählen Sie einfach einen Aktuator aus, den Sie kürzlich verwenden und der eine klare Funktion hat – beispielsweise einen Servo, der das Öffnen und Schließen des Greifers steuert.

Versuchen Sie, es mithilfe des „Microservice“-Denkens neu zu beschreiben: Was ist sein Kerndienst? (Wahrscheinlich „offen“ und „geschlossen“). Welchen Input muss es erhalten? (Ein einfacher Wert, der den Grad des Öffnens und Schließens darstellt). Welchen Status benötigt es zur Rückmeldung? (Aktueller Öffnungs- und Schließgrad bzw. ob die Position erreicht wurde). Versuchen Sie dann, diese Logik mit dem einfachsten Programm zu kapseln und auf externe Aufrufe reagieren zu lassen.

Wenn Sie diesen Schritt abschließen, haben Sie den wichtigsten Schritt getan: Ihrer Hardware eine klare und unabhängige „Software-Identität“ zu geben. Was folgen wird, sind einfache Modifizierung, Bequemlichkeit beim Testen und beispiellose Flexibilität bei der Systemkombination.

Der Charme des mechanischen Designs liegt in seinem präzisen Biss, der anmutigen Bewegungsbahn und der ausgeklügelten Kraftübertragung. Lassen Sie sich von der Software nicht von diesem Zauber abhalten. Durch die klarere und modularere Freigabe von Hardwarefunktionen werden Sie feststellen, dass Innovationen freier und einfacher von einer Schraube zu einem riesigen Mechanismus gelangen können.

Gegründet im Jahr 2005,kpowerist einem professionellen Hersteller kompakter Bewegungseinheiten mit Hauptsitz in Dongguan, Provinz Guangdong, China, gewidmet. Nutzung von Innovationen in der modularen Antriebstechnik,kpowerintegriert Hochleistungsmotoren, Präzisionsgetriebe und Multiprotokoll-Steuerungssysteme, um effiziente und maßgeschneiderte intelligente Antriebssystemlösungen bereitzustellen. Kpower hat weltweit über 500 Unternehmenskunden professionelle Antriebssystemlösungen mit Produkten geliefert, die verschiedene Bereiche abdecken, darunter Smart-Home-Systeme, automatische Elektronik, Robotik, Präzisionslandwirtschaft, Drohnen und industrielle Automatisierung.