
摘要:低代碼技術在“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃中具有深遠的影響,隨著低代碼市場規模持續增長,技術研究和應用推廣不斷深化,并融入大模型技術進一步提升開發效率。本文通過調研低代碼可視化平臺關鍵技術,立足行業需求研發代碼可視化平臺技術架構、模塊功能及關鍵技術,并在多個實際項目中得到應用。
關鍵詞:低代碼;可視化;數據管理;物聯網
doi:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.03.069
中圖分類號:TP 31 " " " " "文獻標志碼:B " " " " " "文章編碼:1672-7274(2025)03-0-03
The Key Technology and Application Practice of Low Code Visualization Platform are Discussed
XIE Penghua, XIAO Penglin, LU Yong, WANG Yan
(Shanghai Institute of Building Research Co., Ltd., Shanghai 200032, China)
Abstract: Low-code technology has a far-reaching impact on the development planning of software and information technology service industry in the 14th Five-Year Plan. With the continuous growth of low-code market scale, technology research and application promotion continue to deepen, and the integration of large-model technology to further improve development efficiency. By investigating the key technologies of the low-code visualization platform, this paper develops the technical architecture, module functions and key technologies of the code visualization platform based on the needs of the industry, and has been applied in several practical projects.
Keywords: low code; visualization; data management; Internet of Things
0 " 引言
低代碼技術在“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃中扮演了重要角色被視為實現企業數字化轉型的一種技術路徑,有助于企業快速構建應用,加速業務流程的數字化和自動化。國家發布的《“十四五”軟件和信息技術服務業發展規劃》,強調了低代碼開發平臺在推動數字技術與實體經濟深度融合中的作用[1]。2021年9月,上海經信委等印發《上海市促進工業軟件高質量發展行動計劃(2021—2023年)》的通知,要求推動工業軟件云化架構、輕量化、插件式算法框架等技術發展,推廣低代碼開發[2]。
隨著政策層面支持力度不斷加大,行業需求不斷增長,有機構預測國內低代碼市場規模2027年將達到106.3億元[3]。因此,企業紛紛開展低代碼可視化平臺技術和應用研究,不斷突破低代碼可視化的關鍵技術,針對低代碼可視化平臺的投入和應用正逐步得到業內廣泛重視。
1 " 低代碼可視化平臺產品發展現狀
隨著低代碼研究的不斷深入,目前市場上已經有不少成熟的低代碼平臺產品[4],為了進一步提升低代碼可視化平臺的產品功能,更高效地開發出滿足業務需求的低代碼平臺工具,需要對國內外主流的低代碼可視化平臺及技術進行調研,以分析比較各平臺在產品定位、關鍵特性、核心組件等方面的特點與發展趨勢。以下是相關平臺的技術特點對比如表1所示。
2 " 低代碼可視化平臺設計
2.1 平臺架構
基于各低代碼平臺的技術優勢和特點,我司針對實際需求,研發了一套適合自身業務特點的低代碼可視化平臺。平臺建立在公網PaaS平臺之上,集成了頁面設計、數據管理、物聯網接入、資源管理等模塊,既考慮了業務需求的特殊性和復雜性,又選擇了能夠與行業主流技術兼容的架構。技術架構主要包括以下4部分:
(1)前端應用,通過公有云的網頁應用完成大屏、頁面的開發及發布。
(2)后端服務,提供基于表單驅動及模型驅動的可視化開發服務,包括代碼生成、鑒權服務、資源服務、物聯網接入,賦能全過程可視化開發。
(3)物聯網開發,平臺基于業務需要,針對物聯網接入及數據管理,提供從數據采集、入庫、儲存、報警的全過程開發組件。
(4)數據資源及組件庫,包括模板庫、組件庫、文件服務、數據管理等,實現數據管理和可視化展示組件的復用及迭代。
2.2 平臺功能
低代碼可視化平臺主要由基礎設施層、平臺層、應用層構成,并結合行業實際需求,形成相關落地實踐案例。基礎設施層提供連接外部設備和系統的能力。包括各類物聯網傳感器、設備等。外部系統包括OA、ERP、BA等系統。平臺層提供兼容的底層運行環境,并集成目前主流的中間件和數據資源,同時具備RPA機器人、大模型等新技術。應用層提供各種開發能力、管理能力及配置能力,包括頁面開發、流程管理、大屏設計、資源管理等可視化全過程管理功能。
2.3 關鍵技術
2.3.1 可視化表單配置引擎
基于元數據驅動設計可視化表單配置引擎,通過定義表單中所有表單項所涉及的規則元素,包含表單字段、類型、校驗規則、布局、組件屬性等。通過解析元數據,使得系統能夠動態渲染表單,引擎采用JSON Schema元數據格式用來描述數據結構和各類約束條件。
引擎通過柵格布局保證表單在不同分辨率的屏幕下有良好的自適應性,保證視覺效果一致。
引擎基于Monaco Editor實現基于在線代碼編輯器的腳本配置功能,允許用戶通過自定義js腳本拓展系統功能。在表單渲染時,引擎將經過AST解析的腳本,注入至表單引擎上下文中執行,執行上下文提供腳本訪問和操作引擎資源的接口,包含表單字段操作、API請求、配置更新等。為保證腳本安全性,引擎在腳本保存時進行腳本安全性校驗。
用戶體驗方面,引擎基于VUE3.0開發,基于Vue的雙向數據綁定,支持表單配置實時渲染,保證用戶所見即所得的編輯和實時預覽功能。引擎依托elementui組件庫二次開發,提供豐富的表單基礎組件,同時內置大量業務基礎模板,可一鍵引入表單引擎中。
2.3.2 可視化大屏配置引擎
大屏引擎的數據結構設計思路同表單引擎,采用JSON Schema元數據格式描述各類約束條件,并采用VueDraggable實現組件的拖拽放置功能;為保證代碼風格統一,基于ts和hooks寫法(抽離式寫法),將通用邏輯抽離,寫在單個hook文件中,以達到減低代碼耦合度,提高復用性的作用。
引擎通過頁面懶加載、動態注冊組件、數據滾動加載等性能優化方式提升頁面渲染速度,并提供組件參數配置、展示動畫配置、請求配置、js事件配置等;在請求配置里,設計了靜態json數據配置和動態http請求兩種方式以滿足用戶對數據的多樣化需求。
引擎支持基于虛幻引擎的像素流送功能,使用WebRTC協議展示渲染畫面。通過配置信令服務器地址展示像素流,并提供相應的事件配置。
2.3.3 IoT
低代碼平臺在物聯網(Internet of Things,IoT)通過集成各類物聯網設備和平臺接口,可快速構建和部署物聯網相關的應用程序。并在平臺提供設備管理、數據采集、實時處理、可視化圖表等功能,低代碼平臺可提供物聯網場景的全過程解決方案。
(1)物聯網通信協議:通過對目前常用物聯網通信的全面支持,可以實現物聯網設備的快速接入與數據傳輸。如MQTT、Modbus、Lora、RTSP等主流通信協議。
(2)數據處理:數據處理平臺是實現邊緣數據處理的關鍵,通過分布式消息系統Kafka、Log Service、IoT Hub、表格存儲和MQ,具備多種流式數據源接入能力,支持不同維度聚合計算級聯,支持流式CEP前置規則引擎功能,具備復雜事件處理能力。具備十萬級別記錄每秒的高吞吐和亞秒級的流式實時處理能力。提供包括關系型數據庫、在線計算分析引擎、表格存儲等數據存儲系統的管理界面
3 " 低代碼可視化平臺應用
為低代碼可視化平臺在實際項目中的應用價值,已將該平臺成功在智慧工地、園區能源管理、園區物業管理等場景中部署應用。如在某園區能源管理平臺開發項目中,一期定位于能源物聯網+大數據+可視化分析功能。平臺需要對園區1 000余塊電表,200余塊水表進行接入,對接園區現有BA系統約900余個監測點位,同時提供外部接口供園區OA系統查詢。通過低代碼可視化平臺的應用,快速實現數據采集、數據分析、可視化頁面搭建,構建基于多源數據融合的海量數據處理體系,實現技術、經驗、知識的迭代可復制。
3.1 總體設計
該項目系統建立在低代碼可視化PaaS平臺之上,通過平臺的內置數據連接器、數據管理、IoT模塊,快速集成傳感器接入、數據傳輸、數據存儲、數據清洗、數據匯聚、指標分析、大屏展示等模塊。基于平臺提供的流程引擎,對設備產生的海量數據進行規則配置,快速監測和管理各類設備的實時狀態,并可與第三方系統進行無縫對接,根據需求,推送各類分析結果及報警信息,實現平臺的業務賦能。
3.2 功能應用
本項目通過低代碼可視化平臺頁面搭建功能配置,采用友好的前端界面設計和豐富的功能組件,使項目實施人員能快速高效地進行功能應用的開發。基于低代碼可視化平臺開發了后臺管理、駕駛艙、實時監測、能耗分析、能耗對比、賬單管理、報表分析、平衡分析等功能頁面。
3.3 平臺成效
通過應用低代碼平臺快速接入園區水、電表具以及BA系統監測點位,并通過低代碼平臺監測表具狀態,構建可視化分析頁面。整個應用創建相比原先開發工作量減少40%,并通過低代碼平臺的API接口共享模塊,復用了部分數據查詢、數據處理、報表分析等模塊,減少50%左右的接口開發工作量。項目原計劃12個月完成需求調研、平臺開發、測試調試及試運行,通過應用低代碼平臺,實際8個月完成上述所有工作,最終打造了一個需求適配、動態迭代的園區智慧能源管理運維平臺。
4 " 未來發展趨勢
低代碼可視化技術正在不斷發展并逐漸成熟,其未來趨勢值得我們研究和跟蹤,以便不斷融入行業最新技術,不斷增強和豐富低代碼平臺的應用場景。
(1)智能化與自動化增強。隨著人工智能和大模型的集成,低代碼平臺將能夠提供更多的自動化功能,如自動化的代碼生成、智能測試、用戶體驗設計建議等。同時通過人工智能數據分析和預測模型,低代碼平臺將幫助開發者和業務用戶做出更智能的業務決策,從而提高應用的智能化水平。
(2)高度集成和互操作性。低代碼平臺將更深入地與ERP、CRM等企業級應用集成,實現數據和流程的無縫對接。同時微服務架構和API技術將得到廣泛應用,以支持復雜系統的模塊化開發和集成。
(3)擴展性和可擴展平臺。低代碼平臺將支持多云和混合云部署,允許用戶在不同的云環境中部署和運行應用。低代碼平臺將提供更靈活的擴展能力,以支持企業規模的增長和應用需求的擴展。
(4)深度定制與個性化。低代碼平臺將提供更多的定制化選項,以滿足企業對行業解決方案的個性化需求。同時支持自定義組件和插件的開發,使開發人員能夠在平臺上進行二次開發形成特定的功能。
5 " 結束語
隨著技術的不斷發展和市場需求的不斷變化,低代碼平臺將繼續進化,以支持更廣泛的業務場景和更復雜的業務需求。極大地提高軟件開發的效率和靈活性,同時降低開發門檻,加速企業的數字化轉型進程。
本文通過對低代碼可視化平臺的架構設計、功能設計、關鍵技術的研究和應用,解決了智慧工地、園區能源管理、園區物業管理等項目中開發周期長、開發效率低的問題。通過內置連接器、數據管理、IoT接入等關鍵技術,強化了數據采集、數據加工、數據分析、數據共享等功能模塊,實現項目功能模塊的共享復用,為未來的數字化應用提供了數字賦能的基礎和數據利用的價值。
參考文獻
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[2] 上海市經信委.上海市促進工業軟件高質量發展三年行動計劃(2021-2023)[EB/OL].[2024-9-8].
[3] IDC.2022下半年中國低代碼與零代碼軟件市場跟蹤報告[R/OL].[2024-9-8].
[4] 蘇偉,國建勛,馮寬.低代碼開發平臺發展現狀及標準化研究[J].信息技術與標準化,2024(Z1):17-21.