Pull to refresh

Как разработать приложение для автоматизации почти не умея программировать. Придется выучить IDE…

Programming *Java *Development for IOT *
Хочешь создать свой проект в «железе», который перевернет мир с ног на голову? Или автоматизировать управление светом в коридоре. При этом ты не специалист в программировании микроконтроллеров, но разобрался с arduino и тем как моргать её светодиодами и только узнал о полевых транзисторах, симисторах, 1-Wire. Теперь хочешь управлять всем этим хозяйством и предоставить доступ через интернет и хранить данные в облаке.



Или ты дружишь с паяльником, гуру программирования ПЛК, снифишь PDU в modbus. Но компьютер с Windows и SCADA слишком дорог для проекта или не подходит почему-то еще… И хочется запускать программу на одноплатном компьютере Raspberry PI с доступом к ее переферии GPIO, I2C.

Методы визуального программирования


Используя готовые компоненты и библиотеки, можно разрабатывать программу используя языки визуального программирования. К счастью программистов и к несчастью пользователей всех таких систем, настает такой момент, когда нужна функциональность, которая не поддерживается «из коробки». Программы не генерируют другие программы для нашего сложного мира лучше чем программисты и у нас пока есть работа. Перечислим как же можно визуально программировать типовые задачи:

Блок-схемы/Дружелюбный русский алгоритмический язык, который обеспечивает наглядность(ДРАКОН)/Р-схемы и т.п. Что я отлично запомнил по программированию в школе и первых курсах института, так это блок-схемы. Рисование блок-схем подходят для занятий студентов, чтобы как и у солдат, все свободное время было занято работой. Еще одно их применение — обучение программированию на листе бумаге. Ну и наконец, кто-то работает и рисует такие диаграммы, чтобы сдать госпроект по ЕСПД/ГОСТ. Посочувствуем им!

CASE инструментарий — сотни их за заоблачные деньги и часто с сомнительной пользой. Особенно много таких систем используется архитекторами ПО и баз данных.

Диаграмма состояний UML из которой с помощью кодогенерации можно получить заготовку или готовую управляющую программу. Эта диаграмма является примером автоматного программирования. И отлично подходит для проектирования компиляторов, многих электронных устройств и любых задач и модулей систем в которых есть сущности со сложным поведением.

Язык релейно-контактной логики. Этот язык должен быть близок инженерам и тем кто программирует ПЛК. Программирование лифта — один из типичных примеров использования.

Среда визуального программирования LabVIEW позволяет делать достаточно сложные системы визуально и тесно связана с аппаратным обеспечением National Instruments. Понравился пример того как AndreyDmitriev в комментариях на хабре реализовали задачу в визуальном редакторе для сравнения сложности с Delphi решением и обзор LabVIEW. В эту же категорию попадает и Simulink для Matlab, как подсказали в комментариях.

Reactive Blocks


В этой же статье про Reactive Blocks используется модифицированная UML диаграмма деятельности, которая приспособлена под компоненты проекта и из которой генерируется код. Разработчики сделали plugin для Eclipse со своей моделью, анализатором схем и событиями компонент.

Проект доступен бесплатно для open source проектов, с вполне логичным ограничением. Все созданные вами в IDE Building Blocks станут доступными всем под open source лицензией.

Идеология Reactive Blocks


Это визуальное конструирование приложения из готовых существующих кирпичиков — building block, которые скрывают всю сложность взаимодействия с «железом» и облачными сервисами.

Конечно, сложные алгоритмы лучше писать как java код, поэтому графическая диаграмма и код поддерживаются в синхронизированном состоянии автоматически. Это извечная мечта компонентного проектирования, когда компоненты пишут программисты, а используют их пользователи-эксперты в своей области.

Так же как и не стоит делать из диаграммы — спагетти диаграмму из сотни и тысяч элементов. В этом случае можно поддиаграмму оформить в виде точно такого компонента-строительного блока. В случае open source решения, вы публикуете свой блок, чтобы сообщество также могло использовать его в своих проектах.

Есть возможность автоматически упаковать свое приложение в пакет (OSGI bundle) для платформы Eclipse Kura. Тогда возможен перезапуск приложения без перезапуска контейнера, доступна консоль для администрирования, а также множество сервисов этой IoT платформы и вся мощь существующих компонентов и запускать это на Raspberry PI или Beagleboard Black.

Установка Reactive Blocks


Есть вариант скачать специальную сборку eclipse+Reactive Blocks сразу готовую к запуску со страницы для Windows, Mac OS X или Linux. Другой вариант, если у вас есть установленный Eclipse Neon(4.6)/Mars(4.5)/Luna(4.4)/Kepler(4.3) — нужно указать Update-Site и установить плагин.

В любом случае для сборок Linux, основанных на debian, нужно установить пакет libwebkitgtk-1.0 перед запуском среды разработки:

sudo apt install libwebkitgtk-1.0

Для использования в готовой сборке JDK, отличной от доступной в системе по-умолчанию, нужно добавить строчки в файл reactiveblocks.ini:

-vm
PATH_TO_YOUR_JDK/bin/java

Знакомство с Reactive Blocks


Для доступа к серверу компонент пришлось пройти авторизацию и аутентификацию с помощью Google аккаунта.

Написал вопросы по почте и к чести их инженеров и менеджмента, мне устроили мастер-класс один на один по google hangout с видео конференцией, скринкастом IDE и разбором простого примера. Их ведущий разработчик оказался инженером из аэрокосмической отрасли и любит в свободное время заниматься авиамоделирование и проектирует автопилот.

Мне показался очень интересным пример сигнализации на RaspberryPI с использованием акселерометра.



Поигравшись с разными примерами, посмотрев на содержимое Building Blocks под капотом. Особенно интересно было обнаружить там уже знакомую мне библиотеку OpenIMAJ.

Лично для себя я не нашел преимуществ Reactive Blocks по сравнению с разработкой под Apache Camel с его компонентами rhiot и возможностями визуализации. Про что скоро опубликую пост и даже рабочий пример уже готов! В своей публикации на хабре Управляем автоматом на Groovy/Java. Как ЧПУ станку в домашней мастерской не превратиться в мульт героев «двое из ларца» я использовал Apache Camel для управлением ЧПУ станком.

Попытка скрестить BeagleBoard Black GPIO с Reactive Blocks была безуспешной.
Так как библиотека для работы с GPIO SilverThings/bulldog не смогла работать в режиме обработки прерывания. Можно конечно опрашивать порт ввода в цикле — но это как-то не правильно. Завел багрепорт #96 для этой библиотеки.

Встроенные в процессор BeagleBoard Black RPU подходят для real time задач где не место java с ее GC STW паузами.

Для java программистов, в отличии от инженеров по электронике, возникают мысли по практическому использованию Bitreactive IDE в сложных проектах и надо разбираться:

  • как происходит одновременная работа над одной диаграммой нескольких человек;
  • как происходит рефакторинг проекта с множеством диаграмм;
  • зачем было делать свой сервер для хранения компонент, когда уже есть maven совместимые репозитарии;
  • как увидеть diff для разных версий диаграммы?
  • как разрабатывать тесты и делать mock для компонент. Вроде как есть генерация для jUnit, но надо углубляться в практику тестирование реальных приложений.


Выводы


Вместо изучения языков программирования вам придется выучить его нотацию схем, компоненты и средство разработки. Нужно ли это программисту?

Это решение больше подойдет для инженеров не специалистов в ПО, которые не хотят вникать в тонкости программирования на java, но хотят использовать всю мощь существующих компонент для связи с «облачными» сервисами IoT, мультимедиа и работы с java библиотеками, обернутыми в building block.
Tags:
Hubs:
Total votes 18: ↑15 and ↓3 +12
Views 18K
Comments Comments 17