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工业互联网平台大盘点(上篇)

2018/3/22    来源:e-works    作者:e-works熊东旭      
关键字:工业互联网  工业互联网盘点  
本文为工业互联网平台大盘点(上篇),主要梳理国外主流的工业互联网平台。e-works将于下周发布工业互联网平台大盘点(下篇),对国内主流工业互联网平台的进行梳理!
 
  二、工业互联网平台应用支撑能力
 
  通过梳理业界专家对工业互联网平台的定义,我们可以总结出工业互联网平台需要具备的基本功能:
     第一,能实现将不同来源和不同结构的数据进行广泛采集;
     第二,具备支撑海量工业数据处理的能力;
     第三,能通过工业机理和数据科学实现海量数据的深度分析,并能实现对工业知识的沉淀和复用;
     第四,能够提供开发工具及环境,实现工业APP的开发、测试和部署。
 
  从当前工业互联网发展水平看,能完全满足以上四个层级功能的国内工业互联网平台还比较少,但针对某些行业应用,领先的厂商基本能做到四个层级功能的全覆盖。比如在燃气轮机、医疗等领域,由于较高的市场占有率和多年的数据积累使得GE、西门子能充分构建基于这些数据运行特点的算法和模型,通过工业机理和数据科学实现海量数据的深度分析,并能实现对工业知识的沉淀和复用。同时还能够提供开发工具及环境,实现工业APP的开发、测试和部署。但对于当前大多数工业互联网平台而言,由于行业影响力和技术支撑能力有限,基本上只能做到数据采集和分析,很难提供基于PaaS平台的应用开发能力。同时缺乏强力的合作伙伴也很难形成工业APP应用开发生态。
 
  为了全面的了解当前工业互联网平台的发展情况,我们将以前面谈到的四个层次功能为基础,采用对标的方法对当前主流的工业互联网平台进行功能梳理和解读。
 
  1.国外主流厂商及平台
 
  (1)GE ——Predix
 
  按照Predix白皮书公布的信息,Predix平台的四大核心功能是链接资产的安全监控、工业数据管理、工业数据分析,云技术应用和移动性。平台架构共分为三层,分别为边缘连接层、基础设施层和应用服务层。其中,边缘连接层主要负责收集数据并将数据传输到云端;平台层主要提供基于全球范围的安全的云基础架构,满足日常的工业工作负载和监督的需求;应用服务层主要负责提供工业微服务和各种服务交互的框架,主要提供创建、测试、运行工业互联网程序的环境和微服务市场。
Predix工业互联网平台架构
图2 Predix工业互联网平台架构
 
  Predix平台主要通过一个名为Predix机器的功能模块采集工业数据,这是一个能嵌入到工业控制系统或网络中的软件栈,其嵌入方式主要由三种:
 
  1)部署在网关。对于支持通用工业通讯协议(如modbus,opc等)或TCP/IP等IT通讯协议的设备,Predix机器可以通过设备自身所支持的协议直接与设备进行通讯,在这种应用场景中,Predix机器往往部署在网关上,而网关起到设备与云之间的通讯连接作用;
 
  2)部署在控制器。Predix机器直接部署在设备的控制单元中,这样做能够削弱机器软件与硬件之间的联系,实现连接、可升级性、兼容性、远程访问等,使独立运行或在单独网络中运行的工业设备能够直接连接到云端,完成数据采集与实时分析;
 
  3)部署在传感器节点。在这一应用场景中,传感器部署在生产现场,完成数据采集,直接将数据上传至云端,在云端完成其他的数据处理操作。
 
  为了实现对大量采集来的工业数据进行处理和分析,进而优化工业生产过程。Predix平台提供包括设备服务、数据服务、分析服务在内的一系列服务。具体实现过程:
 
  Predix先通过设备服务为设备建模,再利用数据服务将采集的设备运行数据与来自其他的数据源的数据(包括设备模型、ERP数据)相结合,并根据数据的特点存储到不同类型的数据库中,最后采用分析服务对数据进行分析,进而输出分析结果。目前,Predix提供两种类型的数据分析:操作数据分析和历史数据分析。其中,操作数据分析实质是实时数据分析,对设备的状态变化进行实时分析与响应;历史数据分析是对海量历史数据进行分析,进而建立设备预防性维护模型。
 
  面对当前不同行业数据的分析需求,Predix分析服务提供开发框架,一个基于微软Cloud Foundry框架的PaaS开发平台,利用这个开发平台,企业可以根据需求自主开发算法和模型,在通过配置、抽象以及扩展模型用于管理分析算法的执行。由于多年在航空、能源、电力、医疗等行业的经验和数据积累,Predix平台内部集成了一些针对飞机发动机引擎、医疗数据、能源数据的算法和模型。除此之外,GE及合作伙伴还基于Predix平台开发部署了一系列工业APP应用,包括计划和物流、互联产品、智能环境、现场人力管理、工业分析、资产绩效管理、运营优化等。
 
  个人认为,Predix平台基本实现了对工业互联网平台四大功能的全覆盖,属于比较典型的工业互联网平台。就目前而言,Predix工业互联网平台无论是在技术架构的领先性、功能服务的全面性、行业应用的覆盖度,以及业界的影响力等方面都要领先与同行,属工业互联网平台中的旗舰和标杆。


 
责任编辑:熊东旭
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