부피가 큰 올인원 기계부터 유연한 마이크로서비스까지: 기계 프로젝트를 조용히 업그레이드하는 방법

지난 시간의 서보 모터 프로젝트를 기억하시나요? 디버깅하는 동안 전체 시스템이 중지되어야 하고, 작은 변경으로 인해 전체 프로그램을 다시 배포해야 하므로 사람들이 당황하게 됩니다. 마치 거실의 조명을 바꾸고 싶지만 집 전체의 회로를 꺼야 하는 것처럼 느껴집니다.

많은 사람들이 여전히 전통적인 모놀리식 아키텍처를 사용하여 기계 제어 프로젝트를 처리하고 있습니다. 전혀 효과가 없다는 것이 아니라 시대가 변했을 뿐입니다. 독립적으로 제어해야 하는 수십 개의 서보 모터에 직면할 수 있고, 서보 동작 순서를 언제든지 조정해야 하며, 로봇 팔의 특정 관절을 개별적으로 업그레이드해야 합니다. 이때 거대한 '전체'가 부담이 됐다.

마이크로서비스란 무엇입니까? 비유로 이해하시면 됩니다

당신이 일을 관리하는 방식이 모든 도구를 큰 도구 상자에 잠그고 렌치를 사용하고 싶을 때마다 상자 전체를 끌어내야 하는 것이라고 상상해 보십시오. 그리고 지금은? 각 도구에는 쉽게 접근할 수 있도록 작은 걸이판이 있습니다. 마이크로서비스에는 거의 다음과 같은 논리가 있습니다. 즉, 대규모 시스템을 여러 개의 독립적인 작은 기능 모듈로 분할하고, 각 모듈은 위치 피드백 처리, 동작 곡선 관리, 프로토콜 통신과 같은 한 가지 작업을 담당합니다.

이렇게 하면 한 모듈을 업데이트하거나 수정해야 하는 경우에도 다른 부분은 평소대로 계속 작동합니다. 전체 생산 라인을 중단할 필요 없이 로봇이 작동하는 동안 로봇의 파지 강도를 개별적으로 조정할 수 있는 것과 같습니다.

이것이 기계 프로젝트에 특히 적합한 이유는 무엇입니까?

첫째, 더 이상 업그레이드에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 과거에는 서보의 제어 로직을 수정하는 데 통신 모듈이나 UI 인터페이스가 포함될 수 있었습니다. 이제 "소형 유닛" 중 하나만 이동하면 되며, 테스트 범위가 더 작아지고 위험도 낮아집니다. 특정 서보 모터의 구동 방식에 반복이 필요한가요? 해당 서비스를 업데이트하면 나머지는 무시됩니다.

둘째, 결함은 "큐비클(cubicles)"에 격리됩니다. 기존 아키텍처에서는 서브루틴의 오류로 인해 사태가 발생하는 경우가 많습니다. 마이크로서비스 아키텍처에서는 온도 모니터링 모듈이 일시적으로 비정상이더라도 모션 제어 모듈은 계속해서 예약된 작업을 수행할 수 있습니다. 시스템이 완전히 마비되지는 않으므로 문제를 해결할 수 있는 시간이 주어집니다.

셋째, 팀워크가 자연스러워진다. 서로 다른 그룹이 각각 궤도 계획 서비스, 상태 모니터링 서비스, 경보 처리 서비스를 담당할 수 있으며, 서로 자주 기다리지 않고 병렬로 개발할 수 있습니다. 복잡한 공작 기계를 설계하는 것과 마찬가지로 기계 그룹, 전기 그룹 및 소프트웨어 그룹은 각각 자체 "마이크로 모듈"을 발전시키고 이를 빌딩 블록처럼 결합할 수 있습니다.

하지만 너무 세분화하면 관리가 더 어려워지겠죠?

좋은 질문입니다. 이는 대규모 워크샵을 관리하는 것에서 여러 전문 워크샵을 조정하는 것으로 전환하는 것과 같습니다. 새로운 아이디어가 정말로 필요합니다.

• 각 서비스는 "자율적"이어야 합니다.: 독립된 마이크로 공작기계와 마찬가지로 완벽한 입력, 처리, 출력 기능을 갖추고 있으며, 다른 서비스에 의존하지 않고도 핵심 기능을 완성할 수 있습니다.
• 의사소통은 가볍고 효율적이어야 합니다.: 작업장 간에 반제품을 옮기기 위해 표준화된 문서를 사용하는 것처럼 서비스는 간결한 API를 통해 서로 통신하고 인터페이스 형식에 동의합니다.
• 모니터링에는 글로벌 시각화가 필요합니다: 로그 바다에서 바늘을 찾기보다는 어떤 서비스가 실행 중인지, 어떤 서비스가 높은 부하를 받고 있는지, 어떤 서비스에 알람이 발생했는지 등 모든 서비스의 상태를 한 눈에 볼 수 있는 대시보드가 ​​필요합니다.

실제 시나리오에서 어떻게 사용합니까?

다축 동기화 정밀 플랫폼을 구축한다고 가정해 보겠습니다. 전통적인 접근 방식은 모든 축을 제어하는 ​​하나의 거대한 중앙 프로그램을 갖는 것일 수 있습니다. 마이크로서비스 접근 방식을 사용하면 다음을 수행할 수 있습니다.

• 각 축에 대해 독립적인 "모션 제어 서비스"를 설정하고 해당 축의 위치, 속도 및 토크만 고려합니다.
• 각 축 간의 위상 관계를 계산하고 각 축에 동기화 명령을 보내는 또 다른 "동기화 조정 서비스"가 설정됩니다.
• 각 축의 상태를 실시간으로 확인하고 허용치를 초과하면 즉시 보호 조치를 실행하는 '안전 모니터링 서비스'도 있습니다.

특정 축을 다른 유형의 모터로 교체해야 합니까? 축에 해당하는 제어 서비스 매개변수를 조정하거나 서비스 버전을 교체하기만 하면 됩니다. 다른 부분을 변경할 필요가 거의 없습니다. 이러한 종류의 유연성은 반복이 자주 발생하거나 사용자 정의 요구 사항이 높은 프로젝트에서 시간과 노력을 실제로 절약할 수 있습니다.

아름답게 들리는데 전환이 고통스러울까요?

구조 조정에는 투자가 필요하지만 점진적으로 이루어질 수 있습니다. 전체 시스템을 한 번에 다시 작성할 필요가 없습니다. 일반적인 경로는 다음과 같습니다.

1. 알람 처리 모듈, 데이터 로깅 모듈 등 현재 시스템과 상대적으로 독립적인 기능 모듈을 식별하고 먼저 독립적인 서비스로 분리합니다.
2. 서비스 간 통신 메커니즘과 모니터링 도구를 설정합니다.
3. 이점을 맛본 후 점차적으로 다른 모듈을 하나씩 "마이크로서비스"할 것입니다.

이는 전통적인 작업장을 변화시키는 것과 같습니다. 먼저 독립적인 품질 검사 작업장을 설립한 다음 원활하게 진행된 후 분사, 조립 및 기타 링크를 점차적으로 분리합니다. 프로세스가 진행되는 동안 원래 시스템의 대부분 기능을 계속 사용할 수 있으며 전환이 원활하게 진행됩니다.

도구와 지원은 어디서 제공되나요?

서보 모터, 스티어링 기어 및 기계 제어 분야에 깊이 관여kpower는 이미 마이크로서비스 아키텍처 사고를 설계에 통합했습니다. 그들이 제공하는 것은 부품과 구성 요소뿐만 아니라 복잡한 제어 프로젝트를 가볍고 반복 가능하게 만드는 일련의 메서드 지원입니다. 이러한 아키텍처상의 이점은 프로젝트가 자주 조정되거나 고가용성이 필요하거나 팀이 동시에 개발해야 할 때 나타납니다.

다음에 프로젝트를 시작할 때 스스로에게 물어보고 싶을 수도 있습니다. 이 기능이 앞으로 독립적으로 변경됩니까? 결함의 이 부분이 격리될 것으로 예상됩니까? 대답이 "가능하다" 또는 "희망적이다"라면, 마이크로서비스라는 아이디어는 프로젝트가 더 멀리, 더 안정적으로 진행될 수 있는 숨은 길이 될 수도 있습니다.

결국 기술 아키텍처의 선택은 추세를 쫓는 것이 아니라 기계를 더욱 순종적으로 만들고, 엔지니어가 걱정을 덜고, 혁신적인 아이디어를 보다 빠르고 꾸준히 현실로 구현하도록 만드는 것입니다. 각 부분이 독립적으로 호흡하고 함께 성장할 수 있을 때 전체 시스템의 생명력도 자연스럽게 달라지게 됩니다.

2005년에 설립되었으며,kpower는 중국 광둥성 둥관에 본사를 둔 전문 컴팩트 모션 유닛 제조업체에 전념해 왔습니다. 모듈식 드라이브 기술의 혁신을 활용하여,kpower고성능 모터, 정밀 감속기, 멀티 프로토콜 제어 시스템을 통합하여 효율적이고 맞춤형 스마트 드라이브 시스템 솔루션을 제공합니다. Kpower는 스마트 홈 시스템, 자동 전자 장치, 로봇 공학, 정밀 농업, 드론 및 산업 자동화 등 다양한 분야를 포괄하는 제품을 통해 전 세계 500개 이상의 기업 고객에게 전문 드라이브 시스템 솔루션을 제공해 왔습니다.