????????在基于图模型的物联网系统中，信息模型描述了各个物模型以及它们的相互关系。看上去它们都是静态的数据模型。那么，物联网系统的程序如何建模，并且执行呢？本博文讨论这个问题。
物联网程序的执行模型
????????物联网程序是分布式结构，它们包括了设备中的嵌入式软件，边缘服务器和云端的软件。这些软件有的是为其它程序提供服务的软件组件，有的是应用软件。
????????软件组件构成的服务称为微服务（micro-service),它们通过应用软件来调用。应用程序与微服务之间可以采用不同的通信协议和调用方式。
????????软件组件通常是专业软件工程师开发，而应用程序由OT 工程师编排。
主动型节点和被动被动型节点
????????在IoT 信息模型中，能够运行程序的节点是主动性节点（Active Node），它们对应的是系统中所有运行程序的物模型，对应于物理设备，或者云服务器或者边缘服务器中的软件。而数据类型的节点是被动型节点（Passive Node）。
????????在MAXIM System 中，使用Controller 类型来描述主动型节点。每个物理设备或者软件组件都对应一个控制器节点。控制器节点中包含了一个或者多个对象。
????????控制器类型节点又分为可编排程序（Programmable）和固定程序（Fixed）两类。这里指的可编程类型是指OT工程师可以编排程序。
????????在控制器类型节点中，有一个Source Code属性。可以设置编排程序文件名称。系统能够下载源代码。
软件组件和编排语言
????????在物联网系统中，通常将软件实现组件化，比如微服务形式。这些组件化软件通常是由专业的程序员采用高级程序设计语言设计，它们包括了C/C++,Go,Python ,java,JavaScript。
????????OT工程师是编排语言来调用各种软件组件。常用的编排语言通常是解释性语言，比如JAVA，JavaScript，lua等。OT工程师更倾向使用IEC61131-3 或者IEC614991编排程序。
????????在MAXIM System 中，我们采用了IEC61499 作为OT 工程师的编排语言。
程序的协同执行
????????程序是通过远程过程调用（RPC）的方式协同执行，所有程序的RPC 通过IoT 中转。PRC协议构建了统一，简洁和标准化的接口，简化了消息系统的地址空间的复杂性。
????????????????远程过程调用是一种常用的分布式系统的通信协议，一个计算机上的程序远程调用另一台计算机上的过程。
????????原始的远程过程调用和程序中的函数调用类似，是同步的，向一个进程发送一个调用（Call），然后等待结果（Result）。同步RPC 也可以称为紧耦合的，如果调用后，没有返回结果，调用者就会在死等。
????????????????在IoT架构中，程序之间的消息队列采取松耦合，异步方式更加合适。在异步方式下RPC 的调用和消息返回是由两个消息完成，调用者不等待结果消息。消息的结果被“异步”地接收和处理。这可以将程序之间的相互依赖降到最低。
MAXIM System中使用异步RPC 协议。
承载PRC 调用的通信协议
????????程序的RPC 通过不同的通信协议传输，例如MQTT，Web socket，iosocket，HTTP RESTful 等等。
MQTT 消息系统
????????MQTT 的Topic 被设计的非常少，这样减少了控制器和IoT 平台订阅主题的数量，在Payload 中，包含了RPC调用详细的参数，包括源，目标节点路径，方法名称和参数
?MQTT 的Topic?
IoT ->控制器
Request<控制器名称>
Result<控制器名称>
控制器->IoT
RequestIoT
ResultIoT
?MQTT的Payload?
MQTTPayload={
ID:RPC-ID
To: DestinationNodePath
From:SourceNodePath
Method:RPCMethod
Parameters:RPCMethodParameters
}
源和目标节点路径
HTTP Restful
HTTP Restful主要用于HMI 前端应用程序与MAXIM System 之间Request/Client 方式消息传递。
socket.io
?????????????socket.io 主要用于HMI 前端应用程序与MAXIM System 的即时消息传递。MAXIM System 可以通过socket.io主动发送消息给前端应用程序。
远程过程调用（RPC）的方法
? ? ? ? ? 物联网系统中的所有应用软件都提供了远程过程调用方法，供IoT 平台以及其它应用软件调用。IoT 平台也同样提供一组RPC ，使其他应用软件访问物联网基于图模型的信息模型的数据。
基本的RPC 调用
MAXIM System 提供的基本RPC 调用
Start
Pause
Stop
LoadCode
Read
Write
Heartbeat
Read 读一个属性
Read 完成读一个节点的属性。读操作有多种模式：
-单独读操作
-连续读操作
-读数据变化
-读历史数据
后两种类似于Subscribe 订阅。
访问IoT 信息模型的RPC
程序能够直接访问信息模型，它们包括下列RPC 调用：
- GetElementsOfCatalog
- ReadElementInfor
- ReadAttribute
- CreateNewNode
- CreateNewAttribute
- CreateNewRelationship
- UpdateGeneral
- UpdateAttribute
- WriteAttribute
- DeleteNode
- DeleteAttribute
- QueryDatabase
- CreateTemplateByJSON
- CreateNodesByCVS
事件与告警
????????事件和告警在IOT模型中已经有定义，对与应用程序而言，只要读写相关的属性变量就可以了。
小结
????????本文提出了一个十分重要的理念，就是如何将物联网系统中的软件区分为软件组件和应用程序。软件组件由专业的软件工程师完成。而应用软件由OT工程师编排。建立了IT和OT的界面。以及应用程序与信息模型的界面。下一步，我们在这些理念之下，完善MAXIM System 物联网系统中。敬请期待。
? ? 在一个复杂软件的构建过程中，清晰地定义术语，理念十分重要。一个好的架构师应该是一位出色的布道师。让设计师，用户能接受你的理念，术语。
?