什么是工业物联网平台
定义工业物联网平台时,要认识到,物联网创建了一种新的集成水平,随着成千上万的工业物联网设备连接到网络上,企业需要管理的端点数量比以往任何时候都要多得多。但是,这不是简简单单的设备问题,工业物联网网络实际上是一个由人、系统和物体组成的数字生态系统。这就需要一个工业物联网平台来安全有效地管理这个生态系统中的每个元素。
传统ISA-9
工业互联网大数据平台企业
什么是工业物联网平台
定义工业物联网平台时,要认识到,物联网创建了一种新的集成水平,随着成千上万的工业物联网设备连接到网络上,企业需要管理的端点数量比以往任何时候都要多得多。但是,这不是简简单单的设备问题,工业物联网网络实际上是一个由人、系统和物体组成的数字生态系统。这就需要一个工业物联网平台来安全有效地管理这个生态系统中的每个元素。
传统ISA-95架构与工业互联网平台架构
工业互联网平台能帮助企业打通纵向集成,洞悉生产制造各个环节中的数据信息,有效提升工厂的透明度和生产运营效率,从而实现向数字化、智能化的转型升级。这里所说的纵向集成就是要解决企部从生产设备、生产执行、生产计划到企业运营管理之间的数据流转和传递问题,即ISA-95制造金字塔中从Level 0到Level 4的贯通,我们更多地称其为IT和OT的融合。
当然,工业互联网平台并不是要替代传统的ISA-95架构,而是对其进行补充和扩展,如下图所示。LSN Research指出,工业互联网平台将消除传统系统之间不间断集成的依赖性,并通过数字主线贯通任意设备和系统之间的数据流,从而实现真正的车间到企业顶层的集成应用。支持新旧系统的并存与融合,而非全方面的系统改造,是工业互联网平台存在的价值和意义,也是企业数字化转型的基础。同时,通过IT、OT的融合,有效使用各种数据以做出更好的决策,提升IT与OT之间的协作效率,是工业互联网平台需要具备的另一个核心能力。
工业互联网平台体系架构
从工业互联网定义来看,工业互联网平台需要具备四个基本功能。一是需要实现将不同来源和不同结构的数据进行广泛采集;二是需要具备并支撑海量工业数据处理的环境;三是需要基于工业机理和数据科学实现海量数据的深度分析,并实现工业知识的沉淀和复用;四是能够提供开发工具及环境,实现工业APP的开发、测试和部署。因此,工业互联网平台体系架构必须能完全实现这四个功能,即涵盖边缘层、IaaS层、工业PaaS层、工业SaaS层以及贯穿上述各层级的安全防护。其中,边缘层、平台层、应用层是工业互联网平台的三大核心层级。
首先,边缘层是基础。在平台的边缘层,对海量设备进行连接和管理,并利用协议转换实现海量工业数据的互联互通和互操作;同时,通过运用边缘计算技术,实现错误数据剔除、数据缓存等预处理以及边缘实时分析,降低网络传输负载和云端计算压力。
其次,平台层是核心。在通用PaaS架构上进行二次开发,实现工业PaaS层的构建,为工业用户提供海量工业数据的管理和分析服务,并能够积累沉淀不同行业、不同领域内技术、知识、经验等资源,实现封装、固化和复用,在开放的开发环境中以工业微服务的形式提供给开发者,用于构建定制化工业APP,打造完整、开放的工业操作系统。
之后,应用层是关键。通过自主研发或者是引入第三方开发者的方式,平台以云化软件或工业APP形式为用户提供设计、生产、管理、服务等一系列性应用服务,实现价值的挖掘和提升。
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