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物联网ThingWorx平台解决方案

2016/5/23    来源:PTC        
关键字:物联网  ThingWorx  PTC  
PTC ThingWorx平台是为满足智能互联产品解决方案而设计的第一款应用程序平台。ThingWorx提供IoT连接软件来和设备进行连接、交互,并将机器和传感器数据传送到云上;提供设备和数据管理层来管理设备并安全地处理和收集机器、传感器数据;还提供一个平台和工具供您快速的构建IoT应用。客户化应用和预建互联应用均匀性与ThingWorx平台之上。

中国工程机械行业物联网技术应用调研分析报告(附五大龙头企业物联网应用案例)

    PTC ThingWorx平台是为满足智能互联产品解决方案而设计的第一款应用程序平台。ThingWorx提供IoT连接软件来和设备进行连接、交互,并将机器和传感器数据传送到云上;提供设备和数据管理层来管理设备并安全地处理和收集机器、传感器数据;还提供一个平台和工具供您快速的构建IoT应用。客户化应用和预建互联应用均匀性与ThingWorx平台之上。

    ThingWorx是专为构建和部署可以同客户业务流程完全集成的互联应用而全新设计的可扩展平台。超过两百万智能设备每天连接到ThingWorx平台。这个经过客户验证的成熟平台使用最先进的技术创建,而且在设计的过程中融进了我们数十年相关领域的经验。这些经验涵盖了所有智能互联产品应用程序相关的关键领域:连接性,用户体验,扩展性和同其它系统集成。

    PTC已经找到了通往IoT成功的关键,这些成功包含向客户交付拥有安全性、可扩展性、灵活性的能适应各种独特业务策略的平台解决方案。我们的客户都期望在无需负担复杂的IT基础设施和繁杂的连接问题,无需负担开发可视化解决方案和物联网应用程序带来的巨大代价的情况下享受到更好的服务。

    ThingWorx自始就作为一个真正的平台让我们的客户创建精确符合他们业务需要的互联应用程序,而不是去利用那些他人已有的IoT点子来改进获益。与此同时,我们提供了一个使您的互联应用程序能够围绕着您的产品,服务和业务持续改进的平台框架。

ThingWorx系统架构

    PTC提供最先进的解决方案帮您连接设备,管理机器、设备和传感器数据,以及快速开发应用程序和快速部署。ThingWorx平台为跨越有线、无线网络而开发应用程序提供安全可扩展的机器与传感器数据管理,集成,并提供开箱即用的应用程序来进行设备和装置管理。

    使用ThingWorx这样的物联网平台带来的益处具有重要的意义。平台能为开发实施物联网解决方案降低成本,减少时间,降低复杂度。平台还能最小化开发工作和基础构架的成本,同时让企业能够迅速的对产品和服务进行革新,驱动新利润产生。

图/ThingWorx系统架构

图/ThingWorx系统架构

ThingWorx应用程序开发

    ThingWorx是一个可供开发、部署互联“物”(人员,系统以及智能设备)应用程序的完整平台。ThingWorx独特地存储,标记,关联那些来自人员、系统以及物理世界的活动,并支持快速开发应用程序。在ThingWorx平台,您的应用系统得以持续演进,随着时间的推移,应用系统带来的价值也会随之不断增长。

    ThingWorx是一个基于模型的互联应用程序快速开发平台,相较传统的开发方式它能10倍地减少程序开发时间。通过使用建模开发来替换传统的编码开发,内容开发人员可以将精力放在应用程序的敏捷构建而非不停地排查代码错误。ThingWorx模型像一套可以重复利用的应用模块,应用程序开发人员可以便宜地利用它们来组装新的应用程序。

    作为平台的基础,这些应用模块封装了数据,服务,事件和安全能力。在重用应用模块、重新构建聚合页面的过程中不必担心安全泄漏或违反业务规则。

    物通常代表物理设备(如机器,设备,传感器等),人员,组织元素(部门或产品线),甚至是代表工作流的一部分。物可以有数据,可以发送和接收数据,也可以执行服务。在ThingWorx的聚合页面构建器(Mashup Builder)上,我们可以通过简单的拖拽将封装有数据和服务的物添加到网页应用程序(聚合页面,也称作Mashup)中。ThingWorx提供了一个全功能的一体化平台。一个完整的物联网应用程序,包括连接性,业务逻辑,服务,事件,存储和人机界面都可以基于这个平台快速开发和部署。

ThingWorx数据存储

    ThingWorx平台使用非关系数据库作为底层的存储引擎来构建模型。这使得ThingWorx在对现实世界进行建模的时候可以比使用传统关系数据库能有更丰富更具表现力的方式。用户不但可以从数据本身获得值,还可以从数据之间的关系获得值,同时,平台还提供了丰富的选项来搜索、查询和分析数据。

ThingWorx连接性

    为了使您的装置和设备能连接到ThingWorx平台,ThingWorx具有一系列IoT连接能力。ThingWorx拥有三种方式来提供适合您的解决方案的IoT连接:连接服务,软件代理和开发工具包。根据您需要连接的设备和装置的类型的不同,我们提供多种连接解决方案:

    防火墙透明代理——可以运行在Linux®和Windows®上,是一个智能的,可配置的软件代理。可直接部署在设备或者设备端的网关上。这个代理使用安全的HTTPS和安全套接字层(SSL)连接。

    协议和工具包——Adaptive Machine Messaging Protocol(AMMP)是一个简单、字节有效、轻量级的消息协议,可以简化机器到机器(M2M)通信,帮您的产品搭建IoT连接。通过使用REST风格API,AMMP协议使用HTTPS和JSON作为在设备和ThingWorx云间发送和接受M2M消息的方式。

    协议适配器——一个设备协议适配器和通信服务器,可和任何消息协议进行连接。通信服务器通过Codec(含编码器和解码器)扩展后,可以解析来自设备端的专有通信格式,并将其转译成ThingWorx平台可以理解的格式并进行处理。

    Edge MicroServer(EMS)——EMS可使ThingWorx平台可以穿过防火墙透明地访问远端设备上的数据、事件和服务,也能够让远端设备穿过防火墙访问运行在ThingWorx平台上的数据、事件和服务。EMS可以直接嵌入安装在边缘设备上,也可以运行在拖有多个设备的设备网关上,或者运行在装有Windows或Linux的普通计算机上。另外,EMS的功能也存在于我们提供的软件开发包中,这些开发包针对多种语言有多个版本(Java,.NET,C,IOS,Android版)。

    REST——ThingWorx平台可向外界提供平台内部所有实体的完整REST接口。设备可以直接和ThingWorx平台通过REST风格的API进行通信。

图/ThingWorx连接性

图/ThingWorx连接性

ThingWorx系统部署

    PTC了解我们的客户有着不同的部署需求,所以ThingWorx适用多样的部署场景,像云端部署,本地部署以及混合型的联合部署。对于需要将本地数据源透明地连接到云端应用程序的用户,我们平台穿越防火墙通信的专利技术能轻松满足您这种跨越防火墙部署的需要。

    ThingWorx平台的两个主要组件就是ThingWorx服务器和ThingWorx Edge MicroServer(EMS)。ThingWorx服务器管理用户和设备的授权;在系统,人和物之间负责通信;并负责处理终端用户应用程序的数据转变,数据持久化和业务逻辑计算。EMS则是负责将设备安全地接入ThingWorx服务器并进行通信。EMS不是一个简单的连接器,它还能对传输数据进行预处理,可拥有一定的智能逻辑。

    第三方应用程序既可以通过服务器又可以通过EMS结成到ThingWorx平台,这取决于集成的类型和需要集成的数据的类型。例如,许多数据中心有关系数据库和/或拥有健壮API的第三方应用程序,这些都和ThingWorx服务器位于同一个局域网。在这种情况下,ThingWorx可以通过JDBC,Web Services,REST API或者Java调用客户应用接口的方式来进行集成。对于远程的设备,尤其是那些位于防火墙以外的设备,EMS组件和相关的连接方案可以部署在远端以进行集成。这包含那些在工业环境里比较常用的专门协议的连接器,比如OPC。

    ThingWorx是设计来适用于联合部署的,在这种部署下,企业应用程序中不同的组件可以根据其性能需要,自治需要而各自运行在不同的服务器。这种设计方式可以轻松提供分布式,分层的数据存储和分析能力。例如,一个中央ThingWorx服务器可以连接到工厂层级的ThingWorx服务器,并将获取的信息集中起来以作区域层面或者企业层面的信息视图。那么当用户往下层挖掘这些数据时,工厂层级服务器可以将数据详情传送到中央服务器。

    ThingWorx支持许多种场景,包括部署在云端(PTC的云或者第三方云)和本地部署(在客户处或者客户数据中心)。

ThingWorx安全性

    在任何一种部署场景中,ThingWorx都采用了端到端的安全策略,覆盖所有的层面,包括网络,应用程序,用户和数据安全。ThingWorx已经获得ISO 27001:2005认证,能帮助客户递交最高等级的安全的、高性能的和高可用度的ThingWorx云。

    ThingWorx是设计来解决一下这些安全相关的关键点:

  •     在客户端维护网络安全——利用专利的防火墙友好通信机制,我们的解决方案能借力客户现有的安全基础设施;
  •     对未获授权的第三方隐藏数据—— 所有的通信都是使用安全的SSL加密,这是和银行的在线事务同样安全的加密;
  •     提供安全可按需扩展的架构——ISO 27001:2005认证的数据中心经过SAS 70在最新进的设备、技术投资和运营实践中通过检验;
  •     确保系统用户的授权——所有的系统访问都经过统一控制,需要口令验证。所有的用户行为都全部被记录下来以作追踪查询。用户的口令使用高级别的哈希算法加密存储确保口令安全;
  •     限制用户可操作的数据、视图和动作——一旦获得授权,用户的操作将仅限于根据其角色和责任而对其开放权限的产品;
  •     提供细粒度策略管理——对于客户端的部署,策略服务器提供细粒度的,终端用户策略管理来保证审计和合规。

    另外,按需的中央运营小组按照有据可查的运营标准进行管理,包括以下几点:

  •     变更和配置管理
  •     容量规划
  •     安全监视
  •     主动监控核心资源的阀值

    以上所有的流程均符合ISO 27001信息安全管理系统(ISMS)要求,并遵循信息技术服务管理(ITSM)最佳实践。ITSM流程是经过精心设计的信息技术基础设施库(ITIL)标准的一个组成部分。

责任编辑:郝秋红
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