aws マイクロサービスのリファレンス アーキテクチャ

機械プロジェクトがクラウドと出会うとき: サーボモーターエンジニアの考え

最後に友人の 6 軸ロボット アームのデバッグを手伝ったときのことを思い出します。彼のスタジオでは、ケーブルがもつれたように絡み合っている。サーボの動きを制御するために使用される中央コントローラーは、視覚認識、経路計画、およびリアルタイムの動きデータを処理する必要があるため、時々「思考」が長すぎて、動きが数十分の 1 秒間フリーズすることがあります。同氏は当時、「この男は『頭脳』をアップグレードする時期が来たが、より高速なチップを交換するほど簡単ではないようだ」と苦笑いした。

これもおそらく例外ではないでしょう。高精度のサーボ モーターや多関節の連携を伴う多くの機械プロジェクトでは、その実行中に目に見えない壁に遭遇することがあります。ローカル サーバーの計算能力には上限があり、単一システムではデータ フローが輻輳しやすくなります。各サーボがより速く応答し、全体的な連携がよりスムーズになることが必要です。伝統的な建築は少し息切れしているように見えます。問題は、モーターの選択が間違っているということではなく、おそらくモーターが配置されている「神経系」に進化が必要であるということです。

進化の方向性はどこにあるのでしょうか？最近、業界の人々とチャットしているときに、マイクロサービスという言葉が繰り返し出てきました。この言葉に怯えないでください。これは魔法ではありません。これは、大きくてかさばる中央脳を使用してすべてを制御するのではなく、各コア機能 (たとえば、モーター駆動制御、リアルタイム位置フィードバック、安全監視など) に独立した専用の小型処理ユニットを装備していると考えることができます。これらのユニットはそれぞれクラウド内に存在し、明確なプロトコルを通じて通信します。これは、AWS マイクロサービス リファレンス アーキテクチャなどのブループリントに示されているシナリオです。

機械に携わる人々にとって、なぜこのような「分離」構造が魅力的なのでしょうか。

あなたが精密組立ラインを担当していると想像してください。主要な制御プログラム、視覚的検証、フォースフィードバック調整、ログ記録がすべて 1 つの巨大なプログラムに統合されています。一つのリンクが体全体に影響を及ぼすかもしれないと思うと、テストは怖くなってしまいます。マイクロサービス モデルの使用は、この生産ラインを複数のプロフェッショナル ワークステーションに分割するようなものです。各ワークステーション (サービス) は、ライン全体を停止することなく、個別にアップグレード、拡張、さらには再起動することができます。たとえば、データ収集サービスにはまったく触れずに、高精度サーボ モーターの軌跡サービスのみにコンピューティング リソースを追加できます。

「これにより、システムがより複雑になり、管理が難しくなるのではないか?」と疑問に思う人もいるかもしれません。最初の構築にはいくつかの新しいアイデアが必要でした。しかし、長期的には、それがもたらすのは驚くべき回復力です。プロジェクトは、単一の物理サーバーのパフォーマンス上限によって制限されなくなります。大量のセンサーデータを処理する必要がある場合、データ分析サービスをクラウド上で単独で拡張できます。ビジネスが低迷している場合は、コストを節約するために契約することができます。この柔軟性は、製品開発や運用後のメンテナンスにおける自由度の向上と試行錯誤のコストの削減を意味します。

この技術的なパスを選択するときに何に注意する必要がありますか?

信頼できるものでなければなりません。サーボ システムの中核はリアルタイムかつ確定的であり、クラウド通信の遅延と安定性は予測可能で信頼性があります。アーキテクチャのブループリントでは、1 つのサービスの変動によってシステム全体がドミノ倒しのように倒されないように、明確なフォールト トレランスと障害分離メカニズムを提供する必要があります。

シンプルさです。優れたリファレンス アーキテクチャは、テクノロジーを積み上げたものではありません。サービスが相互に検出する方法、データがどのように流れるか、セキュリティがどのように確保されるかなど、実証済みのパターンを提供する必要があります。これにより、基盤となるインフラストラクチャの運用やメンテナンスの雑務に昼夜を問わず追われることなく、ビジネス ロジック、つまりマシンをより美しく動作させる方法に集中できるようになります。

ゆっくり育てていくと良いですね。小さなサーボ制御プロトタイプから始めて、将来的にはモノのインターネットとビッグデータ分析を統合する可能性があるアーキテクチャは、2 年ごとに車輪の再発明をするのではなく、これらの新しいメンバーをスムーズに受け入れることができるはずです。

よりエレガントで堅牢な機械の「神経系」を探求するこの道において、キロパワーチームは、これらの最先端の建築上のアイデアに注目し、統合してきました。サーボモーターから複雑な自動化機器に至るまで、その真の可能性は関節の強さだけではなく、これらの関節を制御する「意識」が明確で機敏で、決して疲れることがないかどうかにも依存することを私たちは理解しています。私たちの取り組みはまさに、クラウドによって与えられる知恵と機敏性をあらゆる細部に統合し、あらゆるアイデアがより着実に現実に向かって進むのを支援することです。

おそらく、次回、プロジェクトをもっと楽にコントロールできる感覚を求めているときは、雲の上のもう少し高いところを見てください。機械の精度とデジタル世界の柔軟性を真に統合する可能性があります。これらすべては単純な目標のためのものです。つまり、作成したものをより良く、よりスマートに実行し、心配を減らすことです。

2005年に設立され、キロパワーは、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です。モジュラードライブテクノロジーのイノベーションを活用し、キロパワー高性能モーター、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。