四、 案例:Automation Parking Control
4.3 System Module
4.3.1 IDCT(ID Control cenTer)
IDCT 為 ID 流程控管中心,負責掌管與控制所有 ID 需求服務,底下為 IDCT Data Flow(圖 20),IDCT 主要工作是依據 Queue 所接收的 XML 內 容進行處理,因此 IDCT 會連結 2 項資源,一個是 Message Bus 中介軟體,
另一個是 Database 資料庫。
Message Bus 中介軟體:
1. 聆聽來自於 IDIF 所傳送過來的訊息,經過 IDCT 處理後,再透 過 Message Bus 中介軟體將處理結果傳送回去。
2. 在 IDCT 作為與其他分散式系統間的資訊交換通訊介面。
Database 資料庫:
查詢系統設定或是儲存處理過後的資料。
圖 20 IDCT Data Flow Chart
底下為 IDCT Queue 通訊圖(圖 21),IDCT 在 Message Bus 中介軟體中 會建立 2 個 Queue,一個是 IDCT Queue,接收來自於外部的 XML 指令,
另一個是 System Queue,作為與外部服務系統溝通,至於外部服務系統的 建置,則必須依照 IDIF 所 Plug-In 的服務而定,另外也會為每一個 IDIF 建
立 Reply Queue,作為 IDCT 與 IDIF 之間溝通使用。
圖 21 IDCT Communication Flow
下圖為 IDCT 的畫面(圖 22),可以顯示每一個 IDIF 的狀態與每一個 IDIF 所連接的 ID 內容,並且可下命令給所管轄的 IDIF 要求執行。
圖 22 IDCT GUI
4.3.2 IDIF(ID InterFace)
IDIF 為 ID 整合通訊介面,IDIF 在資訊交換的功能方面,必須聆聽 2 個 Input 資訊與一個 Output 資訊,在 Input 方面,一個是來自於 ID Sensor,
另一個是來自於 Message Bus 中介軟體,在 Output 方面,則是 Message Bus 中介軟體。
Input 資訊:
1. ID Sensor,會傳送所偵測到的 ID 資訊。
2. Message Bus 中介軟體,來自於 IDCT 所傳送過來的 XML 指令,
或是 Output 之 XML 指令的 Reply 結果。
Output 資訊:
Message Bus 中介軟體,傳送經過 IDIF 處理後必須傳送給 IDCT 的 XML 指令。
底下為 IDIF Data Flow(圖 23),運作模式與 IDCT 類似,但是並沒有 連接資料庫,因此也是依據 Queue 所接收到的 XML 內容進行處理。
圖 23 IDIF Data Flow Chart
IDIF 還有另一個功能,那就是提供使用者的操作介面,而這些操作介 面主要是依據系統功能而有所不同,可以使用 Plug-In 的方式架構在 IDIF Framework 上(圖 24),例如在此篇論文中所具備的功能是停車管理系統,
因此在介面方面就可能會設計與停車相關的操作介面,但是如果此系統是 會議室管理系統,則在 IDIF 上所提供的介面則會與會議室管理相關的介 面。
圖 24 IDIF Plug-In System
下圖為 IDIF 的畫面(圖 25),IDIF 收集底下所管轄的 ID Sensor,將所 收集到之 ID 資料上傳給 IDCT,並等待 IDCT 的回應。
圖 25 IDIF GUI
4.3.3 ID Sensor
ID Sensor 就是不斷的偵測週遭的環境是否有 ID 存在,如果有的話就把 資料往後送,由後端的 IDIF 來進行處理,底下為 ID Sensor Data Flow(圖 26)。
圖 26 ID Sensor Data Flow Chart
在 ID 收集方面,我們可以使用可程式控制器(Programmable Logic Controller)簡稱 PLC,是一種具有微處理機的數位電子設備,可以將控制 指令隨時載入記憶體內儲存與執行,可程式控制器由 CPU、指令及資料記 憶體、輸入輸出單元、電源模組、數位類比通信單元所組成)來建構 ID Network,我們可以在每一個停車格或是車道上安裝 ID Reader,並將 ID Reader 線路與 PLC 輸入單元連接,然後再將 PLC 輸出單元線路連接到 IDIF 設備,在 IDIF 設備上可以用 DIO 模組(Digital Input/Output)或是用網路的 方式與 PLC 進行通訊。
每一個 PLC 可以接多組的 ID Reader,並依照在 PLC Memory Address 的 位置加以編號,所以在 PLC 與 IDIF 通訊過程中就可以知道是哪一個位置的 ID Reader 有資料輸入,再根據位置與資料進行判斷,究竟一台 PLC 可以連 接多少 ID Reader 則必須依據該 PLC 所能擁有的模組數量與每一個 ID Reader 所佔用的記憶體多寡來決定。
為了避免 ID Reader 的誤判或是不正常的動作,可以在車道或是車位上 加裝 Car Sensor,來控制 ID Reader 的動作,例如當 Car Sensor 偵測到有車輛
的車道上行駛(圖 27)。
圖 27 ID Reader 與 PLC 架構
有關 PLC 與 IDIF 之間的硬體信號 Timing Chart 部分可參閱下圖所示
(圖 28)。
圖 28 PLC Timing Chart
4.3.4 System Monitor
只要依照系統所設定的流程走,那就一定不會有問題,但是就系統面
而言還是必須要有避免錯誤的功能與警告功能,因此就會在系統外建立起 Monitor 與 EMS(Event Management System; Alarm)系統,Monitor 系統主 要是監控在主系統中是否有不是依照系統設定流程走的 ID,並將此訊息傳 送給 EMS 系統,由 EMS 系統根據設定來進行警告通知功能(圖 29)。
圖 29 主系統與 Monitor 和 EMS 系統關係
4.3.5 EMS(Event Management System)
EMS(Event Management System),主要是紀錄所有系統的異常事件,當 系統發生異常時,就可以透過 Message Bus 傳遞異常事件,而不用每一個 系統都必須為紀錄異常事件而個別撰寫,一方面可以統一管理所有異常事 件,另一方面可以簡化系統,底下為 EMS 的通訊流程(圖 30),對於任何 系統只要將異常訊息傳遞到 EMS Queue 即可。
圖 30 EMS Communication Flow
底下為 EMS 畫面(圖 31),功能單純就是去聆聽 Message Bus 上的資 訊,並將異常事件紀錄下來。
圖 31 EMS GUI
4.3.6 Park Layout GUI Control
下圖為自動化停車的控制的畫面(圖 32),透過該介面,我們可以知道 每一個停車格資訊與在管控範圍內所有 ID 的活動狀況,並判斷是否有不 符合流程的事件發生。
圖 32 自動化停車控制介面