랩 오토메이션 표준화

Standardization in Lab Automation

SiLA 컨소시엄은 소프트웨어 공급업체, 시스템 인테그레이터 및 제약/바이오텍 기업이 결성한 비영리 회원 조직입니다.이 SiLA(Standardization in Lab Automation) 컨소시엄은 새로운 디바이스 및 데이터 인터페이스 표준을 개발 및 도입하여 랩 자동화 하드웨어와 데이터 관리 시스템을 신속하게 통합합니다.SiLA의 테크니컬 워크그룹에는 멤버 기업의 고도의 스킬이 있는 전문가가 참가하고 있습니다.생명과학연구소 자동화업계에 종사하는 기관, 기업, 개인은 누구나 가입할 수 있다.SiLA 컨소시엄은 SiLA 준거 인터페이스를 구현하는 공급업체 및 시스템 인테그레이터에게 전문적인 트레이닝, 지원 및 인증 서비스를 제공합니다.

미션

SiLA는 자동증폭기 및 실험실 자동화 등 생명과학 연구기기 분야에서 소프트웨어 인터페이스를 표준화하는 글로벌 이니셔티브입니다.유연한 실험실 자동화에 대한 제약업계의 요구에 따라 이 이니셔티브는 전 세계 주요 기기 및 소프트웨어 공급업체에 의해 지원되고 있습니다.

배경

삶의 메커니즘을 이해하기 위해서는 광범위하고 종종 반복적인 실험이 필요하다.따라서 실험실 자동화는 생명과학의 발전에 중요한 요소가 되었다.업계에서는 점점 더 정교한 작업을 수행할 수 있는 상용 실험실 장치를 제공하고 있습니다.그러나, 다른 프로바이더의 기기를 조합해 협력하는 것은, 불가능하다고 판명되는 경우가 많습니다.상세한 분석을 위해 독점 소프트웨어에서 캡처한 데이터를 내보내는 것은 번거롭거나 불가능할 수 있습니다.이 상황은 자원의 낭비를 초래합니다.호환성을 위해 사용 가능한 기기를 교체해야 하며, 소프트웨어 드라이버를 구입하거나 개발해야 하며, 데이터 변환에 시간이 걸립니다.이러한 기술적 장애물은 더 높은 수준의 자율 실험 시스템의 개발을 방해한다.SiLA를 사용하면 기기 연결 작업을 최소한으로 줄임으로써 연구자가 과학적 질문에 집중할 수 있습니다.이것은, 실증되고 테스트되고 유지보수가 끝난 문서와 코드를 사용해 실현됩니다.

역사

USB 또는 UPnP와 같은 마크가 붙은 가정용 가전제품에서 볼 수 있는 진보가 실험실 자동화 환경에도 유사한 접근법을 적용하는 아이디어를 촉발했습니다.디지털 카메라의 사진을 어느 컴퓨터에서나 쉽게 업로드할 수 있지만, 한 브랜드의 랩 디바이스(쉐이커 등)를 다른 브랜드의 쉐이커로 교체하는 것조차 생각할 수 없는 이유는 무엇입니까?이 상황을 분석하면 비호환성이 인터페이스 정의 누락으로 인한 것이라는 결론을 얻을 수 있었습니다.Common Command Set(CCS; 공통 명령어세트) 개념에 기초한 표준화된 인터페이스의 아이디어가 탄생했습니다.단, SiLA 1.x에는 몇 가지 제한이 있습니다.오래된 XML/Soap을 기반으로 합니다.SiLA 1.x를 시작하는 것은 쉬운 과정이 아닙니다.이에 따라 SiLA 컨소시엄의 스핀오프 그룹이 새로운 표준인 SiLA 2.x를 통해 배우고 많은 개념을 활용하여 SiLA 2는 가능한 한 쉽게 접근할 수 있다는 비전을 제시하게 되었습니다.주요 목표는 끊임없이 새로운 기능의 개발에 임하는 커뮤니티를 만드는 것입니다.

SiLA 2

날짜. 이벤트
2022 SiLA 2 버전 1.1 공식 출시
2019 SiLA 2 버전 1.0 공식 출시
2018 SiLA 2 릴리즈 후보
2017 SiLA 2의 POC(Proof of Concept)
2016 SiLA 2의 공식 발표.

SiLA 1.x

날짜. 이벤트
2013 디바이스 제어 및 데이터 인터페이스 사양 1.3 릴리즈
2012 디바이스 제어 및 데이터 인터페이스 사양 1.2 릴리즈
2010 디바이스 제어 및 데이터 인터페이스 사양 1.1 릴리즈
2009 디바이스 제어 및 데이터 인터페이스 사양 1.0 출시

조직

날짜. 이벤트
2014 Analysis Information Markup Language(AnIML)와의 파트너십.
2008 비영리 회원 조직으로서의 SiLA Consortium의 설립.
2007 Hamilton과 Novartis의 공통 명령어세트 개념의 PoC(Proof of Concept) 성공.

SiLA 2

SiLA 2는 디바이스와 프로세스 관리, LIMS 및 엔터프라이즈 시스템 간의 제어 및 데이터 인터페이스에 대응합니다.실험실 정보 관리 시스템, 전자 실험실 노트북, 크로마토그래피 소프트웨어 및 저울, 피펫터 및 기타 다양한 분석 기기 등의 실험실 내 시스템을 연결할 수 있도록 설계되었습니다.SiLA 2는 실증된 개념을 채택하고 기존의 오픈 스탠다드와 프로토콜을 '간단한' 방식으로 적용하여 첫 번째 표준 SiLA 1.x를 강화하여 실험실에서의 플러그 앤 플레이 조작을 가능하게 합니다.

기술 배경

SiLA 2는 현대 실험실의 모든 실체를 서비스로 간주합니다.동작과 서비스 지향 설계 구조에 초점을 맞추면 기능 정의 언어(FDL)로 이어집니다.SiLA 2는 마이크로 서비스 아키텍처를 기반으로 합니다.HTTP/2에 의존하는 SiLA는 Protocol Buffers를 사용하여 페이로드 데이터를 직렬화합니다.또한 SiLA2는 gRPC가 제공하는 와이어 포맷을 사용한다.

구조물들

SiLA 2는 핵심 레벨과 기능 레벨로 나눌 수 있습니다.SiLA Core는 SiLA 2 Working Group에 의해 작성 및 관리되고 있습니다.SiLA 기능은 어떤 식으로든 변경 및 진화할 수 있는 특정 확장 기능입니다.SiLA의 기본 구조는 클라이언트와 서버의 통신 모델로 구성되어 있습니다.SiLA 서버(「Web 서버」)는, 그 모든 기능을 SiLA 클라이언트(「Web 클라이언트」)에 공개합니다.SiLA 서버의 기능은 SiLA 기능으로 그룹화되어 있습니다.

특징들

기능의 개념은 대상 분야의 전문가(SME), IT 전문가 및 최종 사용자의 공통 커뮤니케이션 기반 역할을 합니다.각 기능은 파라미터, 상호작용, 데이터 유형, 반환값 등에 대한 정보를 포함하는 XML 파일인 기능 정의로 설명됩니다.SiLA 서버가 수행할 수 있는 작업을 모델화하는 특정 수의 명령어가 표시됩니다.

클라우드 접속

SiLA 2는 클라우드 기능을 제공합니다.접속을 위해 SiLA-Client 및 SiLA-Server 스위치의 역할과 "역채널"이 확립됩니다.이렇게 하면 로컬네트워크에 상주할 수 있는 SiLA-Server에 의해 접속이 초기화됩니다.클라우드 기능은 표준 gRPC 및 HTTP/2 연결 처리 및 보안 모델에 의존하여 규정된 보안 정책과 안전을 유지하면서 제공됩니다.

SiLA 1.x

SiLA 1.x는 2009년부터 2018년까지 사용되고 있습니다.하지만 SiLA 1.x를 시작하는 것은 쉬운 과정이 아닙니다.또한 SiLA 1.x는 XML/Soap을 기반으로 하며 오래된 것으로 간주됩니다.SiLA 2로 대체되었습니다.

SiLA 1.x - 디바이스 인터페이스 표준

SiLA 1.x - 3가지 통합 레벨 지원

SiLA 디바이스 인터페이스 표준은 물리 레이어에서 애플리케이션 레이어에 이르기까지 디바이스 제어 인터페이스의 모든 ISO/OSI 레벨을 대상으로 합니다.인터페이스 표준은 디바이스와의 웹 서비스/SOAP 통신을 기반으로 합니다.일반적으로 명령어는 명령어 처리 완료 후 또는 오류 발생 후에 즉시 응답 및 지연 이벤트를 통해 비동기 방식으로 실행됩니다.오류 복구 절차도 지원되며 디바이스의 일반적인 동작은 상태 머신에 의해 관리됩니다.스테이트 머신은 명령어 병렬 처리 및 명령어 큐잉과 같은 복잡한 동작도 가능하게 합니다.SiLA는 3가지 다른 통합 레벨을 지원함으로써 랩 자동화 디바이스와 프로세스 관리 시스템 간에 고유한 표준화된 인터페이스를 제공하여 레거시 디바이스도 SiLA 준거 시스템에 통합할 수 있습니다.SiLA 준거는 네이티브의 직접 내장 SiLA 디바이스 인터페이스를 제공하거나 소프트웨어 전용 SiLA 드라이버 및 인터페이스 컨버터를 통해 달성할 수 있습니다.SiLA Device Control and Data Interface Standard는 공통 명령어세트를 제공하는 범용 디바이스 클래스 인터페이스를 통해 시스템의 통합과 적응을 용이하게 하고 가속화합니다.

SiLA 1.x - 공통 명령어 딕셔너리

같은 기능의 디바이스를 그룹화함으로써 디바이스 클래스를 작성할 수 있습니다.SiLA 공통 명령어세트는 이러한 디바이스 클래스의 명령어를 정의합니다.SiLA는 명령어 이름, 파라미터 수 및 그 이름 및 반환 데이터를 정의합니다.명령어와 파라미터는 명령어 Web 서비스의 WSDL 매뉴얼태그에 기재되어 있기 때문에 Process Management Software(PMS; 프로세스 관리 소프트웨어)는 디바이스별로 사용 가능한 명령어 목록을 자동으로 생성할 수 있습니다.SiLA는 약 30개의 디바이스 클래스와 약 100개의 명령어로 이루어진 명령어라이브러리를 정의했습니다.명령어는 특정 디바이스 클래스에 필요한 명령어를 넘어 스테이트머신에서 이행하기 위해 필요한 필수 명령어부터 디바이스 클래스의 모든 디바이스가 기능을 제공하는 것은 아닌 옵션명령어까지 다양합니다.또한 공급업체별 장치 명령 및 매개 변수 구현에 대한 지침이 제공됩니다.일부 명령어는 거의 모든 디바이스 클래스에 적용할 수 있습니다.예를 들어 SetParameter, GetParameter, ExecuteMethod 명령어가 널리 사용됩니다.또한 Prepare For Output 및 Prepare For Input은 전송 메커니즘이 디바이스에서 디바이스로 랩웨어 항목을 전송할 수 있도록 하기 때문에 일반적입니다.필수 명령어에는 Reset, Initialize, Abort 및 Pause 등의 조작이 포함됩니다.또한 전용 잠금 장치도 제공됩니다.

회원가입

SiLA는 비영리 회원 조직을 결성했습니다.SiLA는 회원들에게 연간 회비를 내도록 요구한다.회원수업 및 관련 비용은 이쪽에서 확인하실 수 있습니다.

조직 구조

SiLA 이사회

SiLA는 전 세계에 진출해 있는 비영리 멤버십 기업입니다.생명과학연구소 자동화업계에 종사하는 기관, 기업, 개인은 누구나 가입할 수 있다.SiLA 컨소시엄은 SiLA 준거 인터페이스를 구현하는 공급업체 및 시스템 인테그레이터에게 전문적인 트레이닝, 지원 및 인증 서비스를 제공합니다.

외부 링크

원천