張海云 劉生虎 武輝 吳海峰 陳有福

青海省機(jī)械科學(xué)研究所有限責(zé)任公司 青海西寧 810000

當(dāng)前，以數(shù)字化、智能化、共享化為本質(zhì)特征的第四次工業(yè)革命正在興起。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為第四次工業(yè)革命的基本框架，是新一代信息技術(shù)與工業(yè)深度融合的產(chǎn)物，通過(guò)對(duì)人、機(jī)、物、法、環(huán)的全面互聯(lián)，構(gòu)建起全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價(jià)值鏈全面連接的新型生產(chǎn)制造和服務(wù)體系，是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的實(shí)現(xiàn)途徑，是實(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵力量。

微服務(wù)作為新型技術(shù)架構(gòu)，能更好地支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的落地。是面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）架構(gòu)樣式的一種變體，將應(yīng)用程序構(gòu)造為一組松散耦合的服務(wù)。在微服務(wù)體系結(jié)構(gòu)中，服務(wù)是細(xì)粒度的，協(xié)議是輕量級(jí)的。微服務(wù)是一種架構(gòu)模型，可以更好地促進(jìn)所需的運(yùn)營(yíng)模型，可以更好地反映了許多業(yè)務(wù)主管想要組建和運(yùn)行其團(tuán)隊(duì)以及開發(fā)流程的方式。微服務(wù)將傳統(tǒng)單體架構(gòu)應(yīng)用劃分成一組組相對(duì)獨(dú)立的小服務(wù)，服務(wù)之間采用相關(guān)輕量級(jí)通信機(jī)制進(jìn)行互相協(xié)作、相互獨(dú)立。微服務(wù)架構(gòu)具有功能解耦、獨(dú)立部署、故障隔離等特點(diǎn)，能有效降低應(yīng)用復(fù)雜度、提高功能容錯(cuò)率、縮短開發(fā)周期、適應(yīng)云計(jì)算算力彈性伸縮，進(jìn)而提升系統(tǒng)整體穩(wěn)定性和可用性。

1 工業(yè)互聯(lián)下的青海省機(jī)電檢測(cè)現(xiàn)狀分析

目前，青海省檢測(cè)設(shè)備分散在各個(gè)企事業(yè)單位，同時(shí)管理工作的水平參差不齊，青海省檢測(cè)設(shè)備管理信息化程度也有比較大的差異，并存在以下問(wèn)題：

（1）由于沒(méi)有規(guī)劃、沒(méi)有整體論證，各個(gè)企事業(yè)單位各自為營(yíng)，檢測(cè)設(shè)備復(fù)購(gòu)置現(xiàn)象比較普遍，設(shè)備閑置率較高，無(wú)法保證青海檢測(cè)設(shè)備的投資效益。

（2）各企事業(yè)單位存在的重購(gòu)置、輕使用的行為沒(méi)有根本轉(zhuǎn)變，購(gòu)買后的標(biāo)定工作不及時(shí)，部分青海檢測(cè)設(shè)備機(jī)組人員的使用不規(guī)范，儀器設(shè)備日常運(yùn)行使用記錄不夠完整，影響了設(shè)備準(zhǔn)確性，縮短了設(shè)備使用壽命，更有些單位無(wú)法統(tǒng)計(jì)考核檢測(cè)設(shè)備使用率。

（3）青海檢測(cè)設(shè)備信息溝通不暢，校企或企業(yè)單位間青海檢測(cè)設(shè)備開放程度不高，共享信息基本沒(méi)有，高校準(zhǔn)備做實(shí)驗(yàn)但無(wú)法找到相應(yīng)檢測(cè)設(shè)備，部分單位檢測(cè)設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、供不應(yīng)求，而另一些單位的檢測(cè)設(shè)備資源利用率較低的現(xiàn)象非常普遍。

2 基于微服務(wù)的平臺(tái)設(shè)計(jì)思路

本項(xiàng)目通過(guò)將功能分解到各個(gè)離散的服務(wù)中，通過(guò)API以明確的方式來(lái)交互，以實(shí)現(xiàn)對(duì)解決方案的解耦。把應(yīng)用程序設(shè)計(jì)成一套微服務(wù)，更加容易在多臺(tái)具有負(fù)載均衡的服務(wù)器上運(yùn)行，使其能夠輕松應(yīng)對(duì)需求高峰、由于時(shí)間推移而平穩(wěn)增長(zhǎng)的需求和由于硬件或者軟件問(wèn)題導(dǎo)致的宕機(jī)事故。

（1）應(yīng)用架構(gòu)。本平臺(tái)采用微服務(wù)架構(gòu)風(fēng)格，將一個(gè)單一應(yīng)用程序開發(fā)為一組小型服務(wù)的方法，每個(gè)服務(wù)運(yùn)行在自己的進(jìn)程中，服務(wù)間通信采用輕量級(jí)通信機(jī)制（通常用HTTP資源API），這些服務(wù)圍繞業(yè)務(wù)能力構(gòu)建，共用一個(gè)最小型的集中式的管理，服務(wù)可用不同的語(yǔ)言開發(fā)，使用不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。

（2）應(yīng)用架構(gòu)藍(lán)圖見(jiàn)圖1。

（3）功能說(shuō)明。本平臺(tái)采用微服務(wù)架構(gòu)模式，通過(guò)業(yè)務(wù)能力將系統(tǒng)劃分為幾個(gè)單獨(dú)的服務(wù)，服務(wù)之間高內(nèi)聚，低耦合，僅通過(guò)API進(jìn)行交互，系統(tǒng)功能圍繞門戶展示設(shè)計(jì)，主要包括儀器管理，信息發(fā)布，成員管理，技術(shù)服務(wù)，專家管理，文件管理，統(tǒng)計(jì)分析，后臺(tái)管理，見(jiàn)圖2。

圖1 微服務(wù)架構(gòu)圖

圖2 系統(tǒng)功能圖

①門戶展示。門戶展示是一個(gè)綜合性服務(wù)，主要通過(guò)獲取其他服務(wù)信息突出展示，并為其他服務(wù)提供入口，通過(guò)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)或者緩存數(shù)據(jù)庫(kù)加載數(shù)據(jù)內(nèi)容，頁(yè)面根據(jù)板塊來(lái)劃分顯示區(qū)域，頁(yè)面頂部放置一級(jí)菜單，主要包括門戶首頁(yè)，設(shè)備儀器，成員管理，技術(shù)服務(wù)，專家信息，下載專區(qū)，其中門戶首頁(yè)主要為信息展示、共享設(shè)備搜索以及用戶注冊(cè)登錄，其他菜單點(diǎn)擊進(jìn)入相應(yīng)服務(wù)。見(jiàn)圖3。

圖3 門戶展示功能圖

②儀器管理。儀器管理是本平臺(tái)的核心服務(wù)，通過(guò)將儀器信息與文檔視頻分離的設(shè)計(jì)方式，降低系統(tǒng)壓力，將文件操作全部交給文件管理服務(wù)處理，儀器管理只記錄資料地址即可，主要有以下功能：

儀器查看：查看已入網(wǎng)的共享儀器信息，主要包括圖片資料，視頻資料，儀器型號(hào)，所屬單位與地區(qū)等；

儀器預(yù)約：認(rèn)證用戶對(duì)可預(yù)約儀器發(fā)起預(yù)約，由儀器所屬單位或者平臺(tái)管理員對(duì)預(yù)約進(jìn)行答復(fù)；

儀器上報(bào)：認(rèn)知用戶了解并愿意提供共享儀器，上傳儀器設(shè)備資料信息，由平臺(tái)管理員評(píng)估后進(jìn)行答復(fù)；

儀器審核：主要分為儀器預(yù)約審核以及儀器上報(bào)審核，對(duì)于儀器預(yù)約審核，需要確定儀器預(yù)約時(shí)間段內(nèi)是否空閑，是否允許排期等，對(duì)于儀器上報(bào)審核，在審核通過(guò)后，需要對(duì)儀器資料進(jìn)行整理并錄入平臺(tái)。

③信息發(fā)布。信息發(fā)布分為系統(tǒng)信息發(fā)布和用戶需求發(fā)布兩部分；其中系統(tǒng)信息發(fā)布主要包括政策法規(guī)，新聞資訊，通知公告的查詢與發(fā)布，按照信息類型，可設(shè)置授權(quán)級(jí)別，只有平臺(tái)管理?yè)碛姓卟庞袡?quán)限進(jìn)行發(fā)布；用戶需求發(fā)布主要為平臺(tái)認(rèn)證成員提供服務(wù)，成員可新建需求，瀏覽以及回應(yīng)其他成員提出的需求，平臺(tái)管理員可對(duì)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人回復(fù)的需求進(jìn)行關(guān)閉操作。

④成員管理。成員管理主要功能為平臺(tái)成員信息查看、成員入網(wǎng)申請(qǐng)以及成員入網(wǎng)審核；其中成員信息查看包括列表展示頁(yè)面以及下鉆成員詳情頁(yè)面；成員入網(wǎng)申請(qǐng)由非成員單位提交，平臺(tái)可以設(shè)置一定的入網(wǎng)條件；平臺(tái)管理員對(duì)非成員單位的申請(qǐng)進(jìn)行應(yīng)答。

⑤技術(shù)服務(wù)。技術(shù)服務(wù)主要有服務(wù)查看、服務(wù)管理、服務(wù)預(yù)約和預(yù)約審核四部分內(nèi)容；服務(wù)查看支持條件檢索、列表展示以及詳情查看；服務(wù)管理主要有平臺(tái)管理員新增服務(wù)項(xiàng)目以及對(duì)已有服務(wù)進(jìn)行維護(hù)；服務(wù)預(yù)約由認(rèn)證用戶提交，平臺(tái)管理員或者服務(wù)提供者對(duì)申請(qǐng)進(jìn)行應(yīng)答。

⑥專家信息。主要用于查詢已認(rèn)證的專家信息以及進(jìn)行專家預(yù)約；其中專家信息查詢包括列表展示頁(yè)面以及詳情頁(yè)面，支持多種維度查詢，例如研究領(lǐng)域，服務(wù)類型等，用戶可在詳情頁(yè)面發(fā)起專家預(yù)約，由平臺(tái)管理員或者專家本人對(duì)預(yù)約應(yīng)答。

⑦統(tǒng)計(jì)分析。提供設(shè)備儀器、技術(shù)服務(wù)、入網(wǎng)成員、入網(wǎng)專家等多個(gè)方面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，支持多維度查詢，例如時(shí)間段、儀器類型、成員類型等，動(dòng)態(tài)生成查詢結(jié)果并通過(guò)圖形界面展示，支持導(dǎo)出Execl報(bào)表；見(jiàn)圖4.

3 結(jié)語(yǔ)

圖4 統(tǒng)計(jì)分析圖

青海省機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)服務(wù)平臺(tái)作為青海省機(jī)電行業(yè)唯一的檢測(cè)服務(wù)平臺(tái)，他的推廣應(yīng)用在儀器設(shè)備、人員素質(zhì)和技術(shù)服務(wù)水平等綜合檢驗(yàn)檢測(cè)服務(wù)能力上將處于該行業(yè)在青海省領(lǐng)先，不僅檢驗(yàn)檢測(cè)資源覆蓋面全，而且社會(huì)影響力大。通過(guò)本次平臺(tái)建設(shè)，不僅僅將我省所有機(jī)電檢測(cè)設(shè)備納入平臺(tái)，還積極和政府相關(guān)部門溝通，將該平臺(tái)開放與全省其他檢測(cè)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，是青海省機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)服務(wù)平臺(tái)為青海質(zhì)量檢測(cè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的重要舉措，通過(guò)建立該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)服務(wù)資源共享，提高了青海地方檢測(cè)能力，為高質(zhì)量發(fā)展實(shí)業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量基礎(chǔ)。檢測(cè)設(shè)備共享的推廣，是在提高了檢測(cè)設(shè)備利用效率的同時(shí)為一些初創(chuàng)企業(yè)和中小企業(yè)降低了科技創(chuàng)新成本，雖然短期內(nèi)還看不到數(shù)字轉(zhuǎn)型產(chǎn)生的較多效益，但是從提高設(shè)備利用率的角度分析，共享化的社會(huì)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但是，該平臺(tái)的投入使用后想取得更大成效，仍需平臺(tái)運(yùn)營(yíng)者加大推廣，加大政府及相關(guān)部門的支持，爭(zhēng)取更多的企業(yè)共同合力、共同投入進(jìn)來(lái)，才能使檢測(cè)平臺(tái)更加豐富完整，助力企業(yè)發(fā)展，助力青海省數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。