无程序代码设计如何加速工业物联网的发展
发布时间：2022-4-25 10:51
发布者：eechina
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来源：AVNET 作者：Philip Ling 无程序代码和低程序代码工具是自动程序生成的最新发展。在完成第一个手写程序后，自动程序代码生成的优势变得明显。只要有可遵循明确定义之规则，将事情自动化是很有意义的。编程语言的语法和语义就是很好的规则范例。只要遵循规则，最终就会得到可执行的程序代码。 这是软件开发的无程序代码或低程序代码方法背后的理论。使用图形界面来提升抽象层并隐藏复杂性。网页开发人员利用“所见即所得(WYSIWYG) 革命”这一点，使建立网站变得更快、更简单。 这些规则还意味着自动化看世界的视野必须是受限制的。限制可能的行动是自动化工作的唯一方法。有限的灵活性是早期所见即所得(WYSIWYG)网络工具的一个特点。 这也可能导致程序代码虽然可以编译，但却是粗糙的。然而，自动程序代码生成所带来的生产力提升，可以抵消产生的程序代码缺乏精细控制的影响。对于许多开发人员来说，自动程序代码生成只能正确的条件下使用。通常，在程序代码大小和/或性能为非常重要的嵌入式级别上，工程师仍将编写大部分的程序，或者至少手动进行优化。 低程序代码平台已经用于开发简单的桌面或手机应用程序。在企业领域，低程序代码甚至无程序代码平台的使用越来越受欢迎。它允许任何有需要或想法的人在云中或桌机上开发运行的应用程序。这使得不是软件工程师的人更容易依照他们的灵感来采取行动，并开发出足够稳定可供客户使用的解决方案。 这些以企业为中心的解决方案使用拖放式设计方法。复杂功能和流程的建立是使用预定义的构建块。这与使用脚本语言来自动化其他桌面应用程序并无不同，但实行方式是图形而不是文本。 最重要的是，硬件平台通常是统一的且定义明确的。手机使用两种主流的操作系统之一，桌机和服务器往往会遵循相同的模式。了解底层平台能做什么和不能做什么，使无程序代码方法变得有效。但是，这个方法可以移植到底层平台更加多样化的嵌入式领域吗？ 工业物联网中的无程序代码硬件 在物联网中，无程序代码配置的想法也开始流行。在这种情况下，需要的不是非工程师的参与，而是处理开发整体物联网解决方案所涉及的挑战规模。将一个传感器连接到互联网可能不太困难，但开发一个复杂的连网系统，不仅仅涉及到点对点的连接。在整个组织中部署和调试多个传感器、执行器和控制组件成为一项艰巨的任务。如果这些设备中的每个部分还需要低级别的设计和配置，则会增加出错的可能性，同时也增加了所需的时间和精力。 转向无程序代码策略可以提高生产力并降低设计的复杂性。使用无程序代码方法，在部署设计之前，也更容易验证设计的功能，因为该工具对功能有隐含的理解。这使得检查结果和验证实施变得更加容易。测试低级别软件，即使在循环中使用硬件，也不是那么简单直接，因为意图没有用机器可读的方式记录下来。 但正如所有工程师都知道的情况，嵌入式系统不像企业平台，甚至不像传统计算机。每一个嵌入式系统都会有低级别的差异。任何要自动化嵌入式软件生成的工具都必须经过这一关。 尽管存在这样明显的挑战，目前仍有解决方案。一是专注于标准硬件，例如半导体制造商为了支持其组件所提供的开发工具包和评估模块。这确实需要程序代码创建工具提供商大量的前期工作，这表示商业规定将限制可以支持的板的数量。如果程序代码生成平台是开放资源或免费的，则尤其如此，许多早期例子就是这种情况。 另一个变相的方法是，只专注某一种类型的硬件。在嵌入式领域，Arduino是最知名和最多人采用的平台之一。有几个针对Arduino平台的低程序代码/无程序代码解决方案案例。 虽然这种方法是可行的，但问题确实存在。每个案例中的硬件都没有针对工业应用进行优化。在典型的工作流程中，开发工具包和评估模块是产品发布的垫脚石。客户通常可以在他们自己的产品中使用相同的电路设计，因此可以运行相同的程序代码。但仍然需要一些设计工作来优化生产应用的评估模块。 一种更加可行的方法是在工业应用的硬件解决方案组合上，将您的设计标准化。这是在工业物联网中大规模使用低程序代码或无程序代码策略时的正确方法。安富利开发了IoT Express Connect工具来支持这种方法。IoT Express Connect具备一个组件库，其中包括数百个传感器，它们透过该工具连接并使用客制的IoTConnect®仪表板。 无程序代码设计策略背后的软件 因为无法明显的接触程序代码，用户需要其他方式与他们正在开发的软件进行互动。通常可采用可视化编程语言或VPL和基于流程编程 (FBP) 的形式。 在传统的FBP中，流程块具有输入和输出。根据功能，流程块可能包含可设置或调整的参数。 输入和输出以图形方式“缠绕”在一起来描述数据流。Node-RED是用于物联网开发FBP低程序代码平台的著名案例。 将流程转移到硬件平台涉及以硬件可以了解的方式解释设计。使用Node-RED或其他方法，解释层可以处理这个问题，例如Firmata通讯协议。这包括了与相应客户端一起工作的协议。 每个平台都需要一个针对硬件的协议端口，例如Arduino端口。还有一个用于Python的Firmata 客户端。安富利的IoT Express Connect 工具还使用FBP和VPL为用户提供无程序代码设计体验。 作为一种无程序代码的设计方法，大部分需要实现的配置都隐藏在视野之外。事实上，每个无程序代码平台都包含了大量程序代码。当然，对于用户来说是看不见的。 透过无程序代码开发进入市场 在工业环境中部署大型物联网系统时，使用无程序代码/低程序代码策略可以带来巨大的生产力提升。而主要挑战与开发规模和设计多样性的数量有关。虽然无程序代码/低程序代码减少了设计工作，但会以支持多样性的成本为代价。 透过创建一个包含数百个传感器和其他组件的工具，可以无数的组合进行配置，如此一来物联网解决方案可以扩展。IoT Express Connect工具还包含内建的安全性以及对云部署和设备管理的支持。这表示可无线更新全球解决方案，随时随地添加新功能。此平台还支持使用人工智能和边缘计算。 使用无程序代码解决方案，与使用传统开发方法相比，开发人员可以在更短的时间内来创建大规模的连网系统。这个简化的方法使更多的团队成员能够为系统的开发做出贡献，而不仅仅是具有专业知识的工程师。安富利的方法具备组件库，包含了来自第三方提供商的技术。 |
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