徐迪

（永高股份有限公司信息中心，浙江 臺州 318020）

0 引言

就目前全球現(xiàn)狀來看，幾乎所有的全球制造業(yè)正在逐漸地從數(shù)字化階段轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)化階段且轉(zhuǎn)變速度很快，并且隨著相關(guān)專家學(xué)者所提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這一概念，其逐漸成為全世界的熱點與焦點，諸如美國，德國等發(fā)達國家紛紛把工業(yè)的風(fēng)向標(biāo)指向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，將其作為重要的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，并且自主地研發(fā)出一套屬于自己的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)架構(gòu)，對其國家的工業(yè)發(fā)展起到了一定的促進作用。而我國的相關(guān)企業(yè)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的研究并不落后，奮起直追，同時也取得了一些令人驕傲的成果，如阿里巴巴研發(fā)出了阿里云-ET工業(yè)大腦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、華為研發(fā)出了華為-OceanConnectIoT工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)以及海爾研發(fā)出了海爾-COSMOPlat工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)等一系列優(yōu)秀的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系。綜上所述，我國強大的國力可以支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)發(fā)展，并且具有一定的相關(guān)基礎(chǔ)和優(yōu)勢，但是與發(fā)達國家較為完善的架構(gòu)體系相比還具有一定的差距。

世界眾多的專家學(xué)者紛紛投入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)研究中去，并取得一系列豐碩的成果，美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟設(shè)計了一種系統(tǒng)架構(gòu)，從而解決了位置感知、計算分配以及相關(guān)資源管理的常見系統(tǒng)問題[1]。Jasmin[2]等人提出了一種包括工業(yè)設(shè)備等結(jié)構(gòu)的通用架構(gòu)。我國國家工業(yè)信息安全研發(fā)中心在做了相關(guān)調(diào)研后提出了適合我國國情的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略安排[3-5]，而我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展聯(lián)盟同樣也提出了一種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺體系架構(gòu)，深入淺出的闡述了互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)架構(gòu)對企業(yè)的相關(guān)幫助[6]。而我國學(xué)者也對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)研究投入了大量的時間，王喜文[7]分析了美國和德國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特點，分別是注重服務(wù)以及衍生兼職和同時抓服務(wù)以及生產(chǎn)，而李廣乾[8]的觀點是我國應(yīng)該重視工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)體系建設(shè)，國家相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人以及部門應(yīng)盡快將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)納入制造計劃中，同時將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為深化企業(yè)改革以及國家互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要目標(biāo)，王峰[9]將工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)劃分成三種類型，其劃分標(biāo)準為平臺服務(wù)的對象以及所研究方法等。

1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)設(shè)計

平臺框架如圖1所示。

圖1 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的基本架構(gòu)

（1）第一層為基礎(chǔ)設(shè)施層，它是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要基石與基礎(chǔ)設(shè)施，一般主要是由IT基礎(chǔ)建設(shè)上為平臺所專門搭建的，其主要是為平臺層（PaaS）及其相關(guān)配套設(shè)施的相關(guān)功能運行以及不同功能及服務(wù)提供高性能的計算以及存儲功能。

（2）平臺層（PaaS）的構(gòu)造較基礎(chǔ)設(shè)施層（IaaS）的構(gòu)造較為復(fù)雜，應(yīng)用全生命周期服務(wù)環(huán)境與工具主要為企業(yè)提供應(yīng)用開發(fā)與部署以及應(yīng)用運行與優(yōu)化等服務(wù)，工業(yè)微服務(wù)庫主要由人機物法環(huán)工業(yè)全要素，微組件及微服務(wù)組成，IT微服務(wù)庫主要由數(shù)據(jù)庫。算法以及相關(guān)中間件組成，工業(yè)大數(shù)據(jù)管理主要由預(yù)處理、存儲。分析、挖掘以及可視化等操作組成，開放資源接入與管理主要由資源連接與工業(yè)資源調(diào)度和管理組成，而最后的IT基礎(chǔ)資源調(diào)度與管理則由一些基本的基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施。資源調(diào)度以及運維管理等組成。主要是由該企業(yè)的相關(guān)平臺商以及各類服務(wù)器的服務(wù)商提供相關(guān)的服務(wù)，共同來建設(shè)維持的，作用與“操作系統(tǒng)”相類似，對整個系統(tǒng)的順利運行起著非常重要的作用。

（3）應(yīng)用層（SaaS）是整個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的結(jié)晶，這一層的應(yīng)用就比較實際化，如相關(guān)企業(yè)定制的APP以及相關(guān)不同行業(yè)定制的APP、產(chǎn)品生命周期管理相關(guān)應(yīng)用APP，經(jīng)營管控相關(guān)應(yīng)用APP以及產(chǎn)業(yè)鏈運營相關(guān)應(yīng)用APP等一系列專業(yè)化定制的APP組成。

2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心功能

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應(yīng)至少具備以下四個方面的核心功能：

圖2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

（1）分布式IT資源調(diào)度與管理，應(yīng)該通購買、租聘等各種方式建設(shè)與企業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的云基礎(chǔ)設(shè)施，通過各種不同的虛擬化技術(shù)來實現(xiàn)對計算等IT資源的統(tǒng)一管理。

（2）針對工業(yè)資源泛在連接與優(yōu)化配置，簡單來說就是推進工業(yè)化資源的數(shù)據(jù)可視化后在進行二次操作，從而達到對企業(yè)的資源的管理等目的。工業(yè)資源的連接與調(diào)用過程如圖3所示。

圖3 工業(yè)資源的連接與優(yōu)化配置

（3）針對工業(yè)大數(shù)據(jù)管理與挖掘，此特點旨在建立一個數(shù)據(jù)信息共享，并且以各種數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建設(shè)一個成熟可靠的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系?；诠I(yè)大數(shù)據(jù)管理構(gòu)建微服務(wù)及微組件的過程如圖4所示。

圖4 工業(yè)大數(shù)據(jù)管理的微服務(wù)及微組件構(gòu)造

（4）針對微服務(wù)供給、管理與迭代優(yōu)化，應(yīng)該支持各提供商針對不同類的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)微服務(wù)的組建，除此之外應(yīng)該鼓勵各企業(yè)針對自己的平臺建立登錄以及注銷等基礎(chǔ)操作，最后應(yīng)該讓各服務(wù)商結(jié)合企業(yè)的真實使用情況對其進行相關(guān)的優(yōu)化迭代操作?；谄脚_進行微服務(wù)發(fā)布與迭代優(yōu)化的過程如圖5所示。

圖5 平臺的微服務(wù)發(fā)布調(diào)用與迭代優(yōu)化

3 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的應(yīng)用價值

成熟的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的成熟結(jié)構(gòu)體系的建立，可降低企業(yè)的各種成本，從而令企業(yè)更快速地獲利。并且合理有效地分配IT資源可以使企業(yè)進行更高效地生成活動，極大的降低了各方面的成本，應(yīng)該合理分配資源，高效利用資源的目的。其中具體的應(yīng)用價值主要包括：

（1）保證相關(guān)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的連接性、傳輸型以及安全性，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全問題主要在于整個互聯(lián)網(wǎng)平臺堆?；A(chǔ)的相關(guān)設(shè)備以及不同專業(yè)操作的安全性，總而言之，整個互聯(lián)網(wǎng)的核心就圍繞這些操作，特別是對網(wǎng)絡(luò)安全性的相關(guān)操作，在互聯(lián)網(wǎng)還不發(fā)達的年代，往往多種連接方式要么是無法實現(xiàn)的，要么是各種成本過高，而互聯(lián)網(wǎng)高效地解決了這個問題，并為以后工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能發(fā)展打下了牢固的基礎(chǔ)。

（2）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有一項特別關(guān)鍵且有決定意義的功能，就是在數(shù)據(jù)的使用上超越了SQL數(shù)據(jù)庫中的架構(gòu)化數(shù)據(jù)，并且能夠充分的利用非結(jié)構(gòu)化如視頻，社交相關(guān)數(shù)據(jù)，以及半數(shù)據(jù)化數(shù)據(jù)例如一些時間序列數(shù)據(jù)，最終工業(yè)化互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)統(tǒng)一成一個數(shù)據(jù)模型，這些對數(shù)據(jù)的處理功能是非常重要的。

（3）云計算在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中所占的比例是非常大的，在交付時，無論通過直接交付還是間接交付都需要通過云合作伙伴，比較常見的云合作伙伴在國外一般都是Amazon AWS，國內(nèi)一般多用華為云或者阿里云，此時需要合作伙伴與供應(yīng)廠一起構(gòu)建一套基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)，以保證虛擬化的計算資源如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心等其他部分的安全性。

（4）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該包括必要的工具，此工具的主要目的是用來創(chuàng)建新的基于API的整合應(yīng)用程序，可以高效地將整個網(wǎng)絡(luò)平臺上的各個環(huán)節(jié)結(jié)合起來，除此之外還需要其具有較好的遷移性，比如能夠較好較快地將舊的應(yīng)用搬遷到新的應(yīng)用上。

（5）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場最明顯的趨勢就是多家服務(wù)商的戰(zhàn)略定位的變遷。其主要原因是相關(guān)企業(yè)自己在尋找一條提升整個業(yè)務(wù)的道路，而不是提升某個具體模塊的能力，在這種行情下，就需要大多數(shù)服務(wù)商提供一種現(xiàn)拿現(xiàn)用的應(yīng)用程序，用來解決大多數(shù)企業(yè)對待特定的技術(shù)難點。

（6）現(xiàn)如今大多數(shù)的平臺商以及供應(yīng)商正在周圍建立起一套生態(tài)模型，比如有些企業(yè)追求的是一種獨立的應(yīng)用架構(gòu)體系，平臺商也希望如此，因為這樣就能夠獲取相關(guān)市場一部分的市場份額。在應(yīng)對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)這種大環(huán)境時，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)導(dǎo)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型是一個不錯的選擇，除此之外相關(guān)組織應(yīng)該積極地持續(xù)追蹤工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的實時行情，因為此行業(yè)的發(fā)展必定是一個長久的趨勢，在以后肯定會有優(yōu)勝略汰，弱肉強食這種現(xiàn)象的發(fā)生，此時需要相關(guān)部門緊盯行情，以應(yīng)對不同的緊急情況產(chǎn)生，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系的同時也應(yīng)該同時構(gòu)建智能互聯(lián)產(chǎn)品，以此來提升客戶的使用體驗，最重要的是要與專業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商合作，因為企業(yè)與其技術(shù)上是相輔相成的。

4 結(jié)語

本文針對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)設(shè)計、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心功能以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價值這三個方面做了相關(guān)的闡述，為我國后續(xù)的相關(guān)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究奠定了理論基礎(chǔ)。