Hallo zusammen,
heute möchte ich über die Umgestaltung meines IoT-Systems sprechen. Dazu möchte ich zunächst auf die bisherige Struktur eingehen.
heute möchte ich über die Umgestaltung meines IoT-Systems sprechen. Dazu möchte ich zunächst auf die bisherige Struktur eingehen.
Alte Struktur
Bei der Entwicklung der Struktur 2015 bin ich von einer einfachen EVA-Struktur ausgegangen. Das heißt es gibt die Schritte Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe. Für die Ein- und Ausgabe hatte ich physische Geräte vorgesehen, welche sich mit einem Server verbinden und sich dort registrieren. Dabei teilen sie diesem ihre Ein- und Ausgänge (IOs) mit, welche vom Server gespeichert werden. Zur Verbindung dieser virtuellen IOs waren Logikstrukturen gedacht. Diese enthalten auch wieder Ein- und Ausgänge, sowie Logikelemente, welche vom Benutzer über einen Editor zusammengestellt werden können. Sämtliche Elemente, also Eingänge, Ausgänge und Logikelemente können schließlich über den Editor logisch verbunden werden. Die dadurch entstandenen Strukturen stellen Vorlagen dar, von welchen nun Instanzen erzeugt werden können. Diese enthalten nun die definierten IOs, welche mit den IOs der Geräte verbunden werden können.
Das ganze System wurde mit der Zeit Schritt für Schritt erweitert. Eine Erweiterung stellt die Möglichkeit dar, instanzabhängige Variablen einzufügen. Während es schon von Beginn an möglich war Konstanten in die Struktur zu integrieren, welche für alle Instanzen einer Struktur gleich sind, so ist es damit möglich Konstanten zu definieren, welche für jede Instanz einzeln einen Wert erhalten.
Eine andere Erweiterung ist die Möglichkeit, eigene Logikelemente programmieren und als Plug-In integrieren zu können. Beispiele dafür sind Plug-Ins für Alexa, sowie ein Plug-In für globale Variablen. Damit ist es möglich Konstanten zu definieren, welche Struktur- und Instanzübergreifend verwendet werden können.
Mit der stetigen Erweiterung des Systems wurde für jede Möglichkeit die verschiedenen IOs zu verbinden jeweils eigener Code und passende Nutzerinterfaces erstellt. Daher existieren mehrere Quellcodebereiche, die praktisch die gleichen Aufgaben erfüllen, jedoch alle leicht unterschiedlich sind. Dabei ist jedoch immernoch die starre Struktur Eingang-Logik-Ausgang vorhanden.
Alte Systemstruktur: Alle Module sind direkt verbunden |
Neue Struktur
Als Lösung verwende ich einheitliche Datenpunkte „DataNodes“. Jeder Ein- und Ausgang im System erstellt nun für sich ein DataNode. Die DataNodes werden global verwaltet und können über ein einheitliches Interface verbunden werden. Daher bezeichne ich diese Systemstruktur als „Unified Node Architecture“ („UNA“).
Der Vorteil von UNA besteht darin, dass die verschiedenen Module (Logikmodul, Gerätemodul), welche bisher hart über den Quellcode verbunden wurden, nun als Plug-Ins ausgelegt werden können, welche ihre IOs flexibel registrieren. Weiterhin können einfach zusätzliche Plugins hinzugefügt werden, welche mit den bestehenden Plug-Ins verbunden werden können. Zudem entfällt die starre Eingang-Logik-Augang-Struktur, da nun auch beispielsweise Geräte direkt ohne Logik verknüpft werden können, oder auch Ausgänge von Logikstrukturen als Eingang von weiteren Strukturen genutzt werden können.
Neue Systemstruktur: Die Module sind als Plug-Ins (blau) ausgelegt, die Verbindung erfolgt universell. |
Nutzerinterface
Damit die neuen UNA-Nodes auch verbunden werden können, wurde ein neues Form erstellt. Das Verbinden von IOs war bisher ein vergleichsweise unübersichtlicher Prozess. Das verwendete Form war für die vier Kombinationen von Ein- und Ausgängen aus Logik- und Gerätesicht ausgelegt.
- Eingang aus Logiksicht
- Eingang aus Gerätesicht
- Ausgang aus Logiksicht
- Ausgang aus Gerätesicht
Für jede Variante war eigener Code vorhanden, welcher je Anwendung ausgewählt wurde. Das führte leider zu viel und zu unübersichtlichen Code, sowie zu einem unübersichtlichen Form.
Altes Verbindungsform: Anzeige vorhandener Verbindungen |
Altes Verbindungsform: Auswahl möglicher Geräte |
Altes Verbindungsform: Erstellen einer Verbindung |
Auf beiden Seiten können Nodes ausgewählt werden (türkis im Bild). Entsprechend wird die jeweils andere Liste nach Kompatibilität mit dem gewählten Node gefiltert. Gleichzeitig werden bereits verbundene Nodes farblich (grün im Bild) hervorgehoben. Ist auf beiden Seiten ein Node ausgewählt, so können diese über Buttons verbunden oder getrennt werden.
Neues Verbindungsform für UNA-Nodes |
Nutzerinterface-PlugIns
Neben der Neuerstellung des Verbindungs-Forms ist es durch die Umarbeitung des Geräte-Handlers und des Logik-Handlers zu serverseitigen Plug-Ins parallel nötig, die jeweiligen Bereiche in der Bedienoberfläche zu überarbeiten. Diese Module waren bisher fest in die Software integriert und konnten über einen Kommunikations-Kern (UI-Core) entsprechende Funktionen auf dem Server auslösen und Daten abrufen.
Alte Kommunikationsstruktur mit direkten Verbindungen |
Neue Kommunikationsstruktur mit Plug-Ins (blau) |
Über all diese Themen werde ich jedoch hier berichten, wenn die Zeit gekommen ist. Bis dahin bleibt mir nur, mich fürs Lesen zu bedanken und mich für heute zu verabschieden.
Vielen Dank!
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