スプリングブートとマイクロサービスの例

モータープロジェクトがヘッドフォンのもつれを解くように感じられるとき

その気持ちはわかります。あなたは、新しいデバイスに関する素晴らしいアイデアを思いつきました。おそらく、スムーズで正確な動きを必要とするロボット アームや、完璧なタイミングの自動ステージなどです。あなたが選択しますサーボギアボックスの制御システムのスケッチを開始すると、複雑さが生じます。突然、ハードウェアを構築するだけではなくなります。ソフトウェアの海に溺れてしまっているのです。これらの機械コンポーネントが相互にシームレスに通信できるようにするにはどうすればよいでしょうか? 1 つのモジュールの遅延がシステム全体の問題に波及しないようにするにはどうすればよいでしょうか?

おなじみのスクランブルです。ハードウェアは準備ができていますが、デジタル脳、つまりソフトウェア アーキテクチャは混乱してしまいます。多くの有望な機械プロジェクトが遅滞しているのはここにあります。

隠された結び目: モジュラー世界におけるモノリシック ソフトウェア

古典について考えるサーボコントロールのセットアップ。相互接続された 1 つの大規模なプログラムを作成します。モーターコマンド、ユーザー入力、データログ、安全性チェックをすべて一度に処理します。 1 つの関数だけを更新する必要があるまでは機能します。そうなると、セーターの一本の糸を引っ張るように、全体が解けてしまう危険があります。新しいセンサーの追加やモーション プロファイルの変更は、一か八かの作業になります。

ソフトウェアを機械設計と同じようにモジュール化できたらどうなるでしょうか?もしサーボ制御モジュールはユーザー インターフェイスから独立して存在し、両方ともデータ管理ユニットから分離されていましたか?彼らは明確にコミュニケーションをとりますが、お互いのパーティーを崩壊させることはありませんでした。これが、Spring Boot のようなフレームワークを使用したマイクロサービス アプローチの背後にある中心的なアイデアです。それは、それぞれが 1 つの明確な仕事を担当する、専門化されたソフトウェア ユニットのチームを構築することです。

Spring Boot とマイクロサービス: よく組織されたワークショップのようなもの

完璧な作業場に入っていくところを想像してみてください。 1 つのベンチはサーボ角度の校正専用であり、すべてのツールが配置されています。別のステーションは、ユーザーのコマンドをパルス信号に変換することだけを処理します。お互いに積み重なっているわけではありません。これらは並行して作業し、完成した部品をラインに渡します。キャリブレーション ステーションのアップグレードが必要な場合は、ワークショップ全体をシャットダウンせずにアップグレードできます。

これが、このアーキテクチャがプロジェクトのソフトウェアに対して行うことです。 Spring Boot は、各独立したサービス (各「ワークステーション」) を迅速に構築できるマスター ツールセットのように機能します。面倒なセットアップを処理してくれるため、ユーザーは独自のロジックに集中できます。「このサービスは軌道を計算し、このサービスはコマンドをキロパワーサーボ、もう 1 つは過熱を監視します。」

ある顧客は、古いシステムを「コードのスパゲッティ ボウル」と表現したことがあります。リストラ後は？ 「すべてを個別にラベル付けされた引き出しがあるようなものです。PID ループを微調整する必要があります。キロパワーDM4320サーボ？私は一人でその引き出しに行きます。システムの残りの部分は鳴り続けています。」

これで生活が楽になる理由 (本当に)

実践してみましょう。何が変わるのでしょうか？

• 恐れることなくアップデート:メインのモーター制御サービスが実行中に、通信プロトコル サービスの新しいバージョンを展開できます。完全なシステムのダウンタイムはありません。
• オンデマンドのスケーラビリティ:データ ログが突然過剰になった場合は、そのログ サービスだけの別のインスタンスを起動して負荷を分散できます。モノリシック アプリケーション全体を複製するわけではありません。
• テクノロジーの自由:AI を活用した新しいビジョン モジュールを統合したいと考えていますか? Python で書かれている可能性があります。問題ない。これを独自のマイクロサービスとして実行し、単純な API を介してコア Spring Boot サービスと通信させます。メイン システムは新しい言語を強制的に採用する必要はありません。
• 回復力:1 つの重要ではないサービス (日次レポート生成機能など) に障害が発生しても、サーボが自動的に応答を停止するわけではありません。コア制御サービスは分離された状態で動作し続けることができます。

では、どうやってもつれを解き始めますか?

すべてを焼き尽くす必要はありません。単一の制限された関数から始めます。多くの場合、サーボ コマンドとフィードバック ループが有力な候補となります。それをカプセル化します。これを、ターゲット角度をリッスンして現在の位置を返すスタンドアロン Spring Boot サービスとして構築します。既存のメイン アプリケーションでそれを呼び出せるようにします。最初の独立したモジュールが作成されました。

そこから、他の自然な境界を特定します。ユーザーコマンドパーサー。アラームと通知のハンドラー。一枚岩からモジュール型のエコシステムに少しずつ移行していきます。目標は初日から完璧にすることではありません。進化を容易にする構造を作り出しているのです。プロジェクトは柔軟性を獲得し、次のような高品質の機械コンポーネントですでに使用しているプラ​​グアンドプレイの哲学を反映します。キロパワーサーボ - 各部品には定義された役割と明確なインターフェイスがあります。

複雑に絡み合ったシステムから合理化されたシステムへの道は、魔法のようなものではありません。それは、現代のメカトロニクスのモジュール化の現実に適合する構造を採用することです。ソフトウェアの信頼性と保守性を、ソフトウェアが制御するハードウェアと同様にすることが重要です。各部分がその役割を理解し、明確にコミュニケーションできるようになると、複雑さと格闘するのをやめ、自信を持って構築を始めることができます。

2005 年に設立された Kpower は、中国広東省東莞に本社を置く、コンパクトモーションユニットの専門メーカーとして活動してきました。 Kpower は、モジュール式ドライブ技術の革新を活用して、高性能モーター、高精度減速機、マルチプロトコル制御システムを統合し、効率的でカスタマイズされたスマート ドライブ システム ソリューションを提供します。 Kpower は、スマート ホーム システム、自動エレクトロニクス、ロボティクス、精密農業、ドローン、産業オートメーションなどのさまざまな分野をカバーする製品で、世界中の 500 を超える企業クライアントにプロフェッショナルなドライブ システム ソリューションを提供してきました。