基于低代碼平臺的先進計量架構（AMI）現場部署工具設計

孫文康

（威勝集團有限公司，湖南 長沙 410013）

低代碼平臺是一個介于無代碼和成熟人工編碼之間的中間地帶，因此更具延展性。低代碼平臺是一個可視化的拖拽式平臺，同時，更是一種開源的、可擴展的并允許人工編碼或編寫腳本的平臺。其通過可視化開發工具和可重用組件，縮短了定制化網絡和移動應用的交付時間，為快速迭代開發周期提供了支持，并簡化了整個應用的生命周期[1]。從事具體業務的專業人士也可以通過這些低代碼開發平臺，就自身需要應對具體業務中的具體問題以編制程序來給出解決方案，從而提高生產效率。

低代碼開發平臺的優勢在于，它并不要求利用它進行開發的人員掌握專業的編程知識，而是將更多的注意力集中在業務流程和具體問題的解決邏輯上。這有效地避免了傳統上由專業程序人員進行應用程序開發中容易出現的業務人員需求轉換為產品需求時出現偏差，程序功能修改周期長，投入實際生產環境后的迭代困難等一系列問題。反觀傳統軟件開發，則仍存在開發成本高、定制化能力差、效率低、迭代周期長的不利情況[2]。

本文以微軟推出的低代碼平臺PowerApps為例，說明了如何利用該平臺解決在電力先進計量架構（AMI——Advanced metering infrastructure）現場部署中所面臨的一項具體挑戰，已實際投入使用于工程現場部署，取得良好效果，有效提升效率、降低差錯。本方法對類似通信架構系統和物聯網部署也有一定參考作用。

1 微軟低代碼平臺簡述

PowerApps于2015年由微軟（Microsoft）推出后，經歷了數年的功能完善，如今已經與Power BI，Power Automate一起構成了微軟Power Platform的一部分。微軟對該產品的定位是：“向每個人提供工具，讓人人都成為應用構建者”。根據知名咨詢機構弗雷斯特Forrester研究公司2020年的調研報告表明[3]通過在企業中應用該低代碼平臺，可以降低應用開發成本74%。

PowerApps提供了一個低代碼的開發環境，僅需要較低的學習成本，在不具備專業計算機科學專業背景的情況下，就可以開發出在瀏覽器和移動設備（手機或平板電腦）上無縫運行的應用程序，包括運行在安卓和IOS系統的手機平臺上。

依靠微軟相關軟件（Office 365、Dynamics 365），云服務（Azure），云數據庫（DataVerse）和數據安全體系建立的生態圈，PowerApps可以將已有的數據和工作成果快速整合到一起，形成新的生產力工具，而且這種生產力工具是由最直接面對問題的業務人員從自身需求出發創建的。這令PowerApps可以生成提供豐富的業務邏輯和工作流功能，這些功能可將手動業務流程轉換為數字化、自動化流程。除此以外，其還允許專業開發人員以編程方式與數據進行交互、應用業務邏輯、創建自定義連接器以及與外部數據集成。這為應用程序的擴展提供了進一步可能[4]，也就是說其提供了良好的擴展性和復用性。

微軟為PowerApps提供了3種創建應用的模式，分別是畫布、模型驅動和門戶。本文將以“畫布（Canvas）”模式為例說明其設計應用。

2 先進計量架構現場部署的要求和難點

先進計量架構（AMI），通常借助于某一種或某幾種通信技術，將計量節點的數據傳輸到信息處理和能源管理系統軟件中進行數據的分析和管理。其整個通信架構為一個倒置的“樹”狀網絡，其中計量節點為其“葉節點”，數據處理系統為其“根節點”，通常還有通訊設備作為“枝干節點”位于兩者之間。

這類產品在工程實施現場部署時主要的工作要求是：能夠確保“葉節點”的數據按照設計要求傳輸到“根節點”。為達到這個目的，需要在計量節點安裝完畢后，對于不能夠建立通訊通路的“葉節點”逐一進行具體處理。

在處理過程中，最常遇到的挑戰是如何在部署規模達到萬級或數十萬級的情況下，有效依靠安裝前期收集的地理信息規劃路徑并找到問題節點，依照不同情況給予處理，并在過程中保持和任務調度人員的協同，讓調度人員知曉當前工作狀態。且應用程序應可以跨平臺運行在手持設備和傳統電腦上，以便不同角色在調度辦公室和現場可以高效協同工作。

3 利用低代碼平臺進行現場部署工具設計案例分析

3.1 應用程序需要解決的問題

在本案例中，應用程序需要解決的問題可以描述如下：

將含有地理信息的安裝檔案數據導入并存儲于數據庫中。

用計量節點的編號作為查詢索引，可以在合理的時間內從數據庫中查找到對應的數據記錄，數據查詢條數可以為多條，可以形成獨立的記錄集，作為“本輪工作數據”存儲于數據庫中。

從“本輪工作數據”記錄中獲取該“計量節點”的地理位置信息，并將信息顯示在地圖界面上。當前設備位置也需要能夠顯示在地圖上，并實時刷新，從而確定如何抵達計量節點。

程序可以運行在多種平臺下，針對調度員，應該能夠在PC端運行，針對現場實施人員，應該能夠在手機端或平板運行，且支持安卓和IOS操作系統。

3.2 應用程序的總體框架

為完成需要解決的問題，應用程序可以分為幾個功能框架分別實行，具體如圖1所示。

圖1 應用程序功能框架

將由第三方軟件生成的安裝數據“導入”數據庫，為了實現多地、多設備的操作，應該將該數據放置于云端，圖1中給出了一個簡化的例子說明工作數據的組成。

針對本輪關心的計量點，以計量點編號為檢索條件進行檢索，其獲取的數據信息在經過核對確認后，生成一個“本輪工作數據”表格。同理，這個數據也應該存儲在云端數據庫，供不同應用角色調用。

作為手持設備的手機通過獲取云端存儲的“本輪工作數據”，并調用地圖控件，從而生成實時地圖。

處理完單個“計量節點”工作后，工作人員可以對“本輪工作數據”表格進行修改，以便讓相應的團隊成員能夠知曉已經完成的情況，并輕易同步當前工作進程。

3.3 如何利用PowerApps來實現

數據的導入：本用例中我們使用微軟的Microsoft DataVerse（在2020年11月前被稱為Common Data Service）作為云端數據庫來放置我們需要的數據。DataVerse允許數據從多個源集成到其中，并被PowerApps等Power plant平臺使用。其提供了簡單的一次性導入數據功能，可以簡單的將Excel或CVS文件導入到位于云端的DataVerse數據庫中，其過程如同文件上傳，不牽扯到對數據庫知識的了解，并且可以以Excel為客戶界面對數據進行維護和操作，從而極大地降低了學習成本。

數據檢索和形成“本輪工作數據”：在形成了可用的DataVerse數據記錄后，接下來就需要考慮我們關心的數據的情況了，首先，建立一個PowerApps的畫布應用，在該過程中，PowerApps將詢問需要鏈接到該應用程序的DataVerse數據記錄。在鏈接建立后，可以直接通過控件對數據庫進行操作。而檢索的過程只需要在其可拖曳的“表格控件”中設置“計量點編號”為檢索關鍵字即可完成查找。在查找完成后，可通過顯示界面核對數據，并在DataVerse中再建立一個數據表單以存儲“本輪工作數據”，這樣做可以確保原始數據不受后續操作影響，也可以保證多客戶端的信息同步。

手持設備獲得數據并生成實時地圖：手持設備在下載了PowerApps應用后，只要該設備登錄的賬號是與發布應用程序的賬號于Azure Active Directory（Azure AD）同處在一個組內，就可以自動獲得該應用程序的分發。在獲得“本輪工作數據”后，使用微軟的動態地圖控件Azure Map，并指明經緯度在數據表格中所處字段就可以完成實時地圖的位置標定，同時打開自我位置開關，地圖控件就可以通過手持設備的GPS部件獲得自身位置，并顯示在地圖上。

數據安全性：考慮到數據被存放在云端，數據的安全性和隱私性也是系統的一個重要關切點，DataVerse通過Azure Active Directory（Azure AD）對用戶進行身份驗證，可以分級控制客戶可以訪問的數據范圍，這種分層數據訪問結構，可以簡便而有效地處理用戶的安全角色[5]。同時考慮到其可對數據訪問和操作的過程進行記錄，則可以更好地對于非法操作進行追蹤和防范。應用程序運行在IPhone設備上的屏幕截圖如圖2所示。

圖2 應用程序界面舉例

4 應用效果

該軟件在投入現場運行后，有效地減少了在尋找現場路徑時消耗的時間，同時由于數據存儲在云端數據庫，令多小組同步協同工作成為可能。由于可以運行在實施人員的智能手機上，本方案并沒有增加任何硬件設備投入。

應用軟件的開發除去部分的邏輯判斷語句，并沒有任何代碼被納入到設計中，主要的界面設計也是通過拖曳和數據配置的方式完成，PowerApps可以自行根據運行設備的不同來調節顯示界面以適應不同的運行環境，設計便捷。

5 結束語

以通訊技術為骨架的AMI系統建設，在實施過程中需要投入大量工時解決的是分散的單個計量點所產生的問題，如何幫助實施人員以最短路徑到達現場時有效縮短項目實施周期的一個重要課題。

本文利用低代碼平臺Microsoft PowerApps構建了一個應用實例，其應用有效的提升了工作效率。通過使用該低代碼工具和與之匹配的微軟軟件生態體系，可以讓開發者將主要的注意力集中于對于業務邏輯的理解而非編程實現上。從而在短時間內開發出基于云端數據庫，跨平臺，支持移動設備的應用軟件。

伴隨應用程序在各個領域的需求增多，特別是在移動設備端和基于云技術應用場景的增加，專業軟件開發人員的相對缺乏和對于業務邏輯理解深度的不足，加大了軟件開發的成本和周期，低代碼平臺的出現正是為了應對這種情況。借助它，對業務邏輯有深入理解的人員可以依照自身需求去開發適合的應用軟件，進而解決問題，提高效率。