用户中心

资讯 > 业界新闻

详解工业互联网平台的本质,与工业云平台有何关系?

www.cechina.cn2017.11.23阅读 92102

  近日在广州举办的工业互联网大会上CONTROL ENGINEERING China版权所有,工业互联网联盟的《工业互联网平台白皮书》也正式发布。笔者对此做了快速的浏览,整体而言,这个报告整体内容比较翔实,而且披露了很多不同的技术细节。


  图1:工业互联网平台白皮书示意图


  白皮书中给出了一个基本定义:工业互联网平台是工业云平台的延伸发展,其本质是在传统云平台的基础上叠加物联网、大数据、人工智能等新兴技术,构建更精准实时高效的数据采集体系,建设包括存储、集成、访问分析和管理功能的使能平台,实现工业技术、经验知识模型化软件复用化,以工业APP的形式为制造企业各类创新应用,最终形成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的制造业生态。
  定义比较长,这里开始直接分享心得吧。
  边缘计算爆炸,改变云统的格局
  边缘计算在过去的一两年的时间,异军突起。而ICT厂商一点都没有浪费这个机会,迅速从这里进入了工业领域,尤其是许多被认为是传统自动化供应商的地盘。边缘计算成为ICT巨头轻松进入工业互联网的最好切口。软硬结合(如微软的Azure盒子、亚马逊的雪球箱、谷歌的硬件),令人印象非常深刻。硬件顺利加软,而软件网关(如Oracle的)也顺利入位。工业互联网,已经不是天上的角逐CONTROL ENGINEERING China版权所有,而成为地下厮杀的新战场了。
  中国电信在工业领域密集布局,表现出比中国移动更加进取的姿态。中国电信 CPS平台以生产线数据采集与设备接口层为基础,初步实现数据汇聚、大存储、安全保障、工业数据清理和分析展现应用的能力。对于传统上习惯了做通用管道而言,中国电信深度弯腰做工业攻坚,是一个非常好的态势。
  工业实时性被蚕食突破
  无论是算法模型成为新势力,还是直接在芯片系统的原生集成。这使得工业级的毫秒级响应的应用,逐渐将不再成为门槛。
  其中一种做法就是在边缘层进行数据预处理,剔除冗余数据,从而减轻平台负载压力。有意思的是,软件阵营和硬件厂商纷纷上手。SAP Leonardo Edge Platform与Dell边缘网关集成,实现边缘数据的实时预处理;而华为推出EC-IoT解决方案基于敏捷网关,能够大幅缩短上线时间。
  与此同时,基于操作系统和芯片的原生集成正成为重要创新方向。如Intel推出Wind River Edge Management System嵌入式管理系统,实现设备与Intel IoT Platform的直接互联。Ayla IoT Platform与博通、高通、意法半导体等芯片巨头合作,将平台接口内嵌在芯片中,直接从芯片层面支持边缘与云端的互联。
  OPC UA和时间敏感网络TSN也在迅速上位。一个解决机器互操作问题,一个推动工业以太网迈向兆字节时代,这有望迅速成为扫平工业设备复杂性、协议多样性和实时性的障碍,为5G的工厂级应用和万物互联的智能工厂,提前铺平道路。
  从APP到微服务的平民化
  工业互联网平台的三明治模型中(前言中安司长语),中间的PaaS平台(Platform as a Service)是最重要的部分。目前最有雄心壮志的选手,都在聚焦这个地方。新型API技术和容器部署方式,使得平台本身的快速部署和应用,也成为可能,非专业人士(当前很多企业的设备维护都是这一类人员)也能轻松部署——PTC的可视化做的非常好。与此同时,为各类APP开发者提供满足场景应用开发的微服务,正在成为全新的潮流。


  图2:平台架构


  西门子通过在设备端部署数据采集模块MindConnect Nano,实现通用协议兼容和私有协议转换,至少在西门子自有的设备阵营轻松完成设备连通。
  工业互联网平台走向平民化,非IT的专业人士也可以轻松上手。这是一个巨大的进步。
  知识黑盒仍然是竞争的焦点
  工业互联网不会因为BAT进来而失去其固有的工业复杂性。这其中最为核心的仍然是工业技术如何体系化、软件化表达的地方。GE、西门子等原有的工业技术积累,依然是巨大的壁垒。即使在所谓的开源、开放的平台上,仍然是存在各种巨大的知识“黑盒”,很难探得究竟。以为工业互联网就能抄近路的想法,不仅是错的,而且错了一个量级。因为软件固化的知识,跟硬件固化的知识不同,前者将更加难以洞察。模仿变得更加困难。
  然而这个骨头,对中国工业而言,必须啃下去。甲方、乙方的通力深度合作,是必经之路。工业互联网的普及,显然数据分析方法与工业机理知识正在受到更多的关注。对复杂工业数据的深度挖掘,正在成为共识。报告中提到上海隧道工程公司通过与寄云合作,借助平台采集工业检测设备中的各类图像、距离、位置等全部数据,基于岩土知识、扭矩曲线等工业知识机理标记异常信息,对历史数据进行特征提取与模型训练,再接入实时数据进行异常预警,从而解决盾构硬岩掘进机TBM施工过程中的难题。这是携手共进的结果。
  大象蚂蚁齐搬家
  各家工业企业都在搬家。最忙的还是各种工业终端用户,例如波音、卡特彼勒等需要把自己的业务细节和关键洞察控制工程网版权所有,都搬到云上去。ABB这种既是工业互联网平台的提供者,又是制造的关键用户,也在忙不迭的搬家。ABB正将其面向20多个工业领域的180余项工业解决方案向Ability平台迁移;而且,还将这个平台向微软的Azure上迁移。
  一个全民搬家、一片混乱的局面。张飞斗岳飞的情势,也不断发生。西门子MindSphere先是甜蜜地与SAP联姻,然后迅速就分开而转向亚马逊的AWS云。
  这是一个整体局面混乱的时代。很多事情想不清楚控制工程网版权所有,很多事情只能做了才知道。但毫无疑问,将现有工业应用向云端迁移,构建应用服务平台,实现应用的灵活部署与调用,成为主流。包括施耐德EcoStruxure平台、发那科FIELD system平台、和利时HiaCloud平台,都在忙着搬家。
  工业知识的洪流四溅,大东家也在四处迁移,就像雨前的十万蚂蚁大军。真是难得一见的大场面。
  工业互联网社区的崛起
  建立生态体系,其实还是一个遥远的梦。工业APP是当前工业互联网平台最弱的地方。这使得,每一个野心勃勃的平台提供者,都不得不一边建平台搭场子,一边说服行业联盟者,一边自己撸袖子下地去搬砖头开发应用。在这个过程,如何抓住工程师的兴趣和需求,从大小不一的社区出发,建立各种丰富的垂直应用。才可能抢先建立出生态体系。
  与电商平台的赢者通吃(winner-taking-all)的模式不同,笔者认为工业互联网平台不会出现一两家独大的局面控制工程网版权所有,而是将出现“山”结构字形,也就是基础平台之上,会站立很多不同、大大小小的山头。这些山头,首先更容易围绕着企业供应链做起。白皮书中提到的航天云网的案例之一,就是从航天科技集团的内部企业河南液压气动公司进行部署。这对于那些拥有成熟供应链的企业如美的,建立美云智数MeiCloud都是顺利成章的事情,对多个分工厂的云管理也变得从容不迫。
  而目前,仍然是工业互联网平台发展的春秋时代,连战国七雄的影子都没有。霸主出现的日子,还得等一阵子。
  很多细节的披露
  该报告覆盖了很多工业互联网的公司和细小的场景描述,值得仔细研究。文中首次提到了西门子MindSphere的底层架构是基于Cloud Foundary。这一点以前一直没有披露,西门子似乎有意无意地避开了这个问题。
  再例如,PTC 在美国工业互联网非常受推崇,也屡获各种IDC、美国Quadrant Knowledge Solutions、欧洲PAC咨询公司等大奖。而在白皮书报告中指出, ThingWorx平台中集成能够实时发现边缘设备异常的模块 ,并与云端分析交互共享,实现模型迭代生长。这种“边缘与平台协同”,解释了PTC会被很多其他物联网平台作为支撑的一个重要原因。
  其实物联网平台的突破,体现在很多方面。英特尔芯片windriver、Ayla的技术不太为大家所知的细节。例如,新型API技术为多源异构系统的快速集成提供有效支撑,实现边缘设备与云端的集成、传统工业软件与云端的集成、平台内部不同软件和功能的集成。目前,Ayla、Intel IoT、Zatar、Xively、Eurotech等平台更是以REST协议为核心手段实现设备、应用程序、后端系统的全要素集成。
  这些细节,需要慢慢地消化了。
  小结
  快速读完这篇报告后,感觉工业时代的发展还是非常快。拦路虎固然很多,但腾飞鸟也不少。工业互联网平台,简单而言可以概括为云端设施、设备联网、数据采集、知识复用、平台支撑和APP生态。但这里面牵扯了工业体系大量的场景、细节和技术,因此也是一个令人望而生畏的迷宫。业内人士在其中难言掌握全局,外部人士如ICT新贵也没有取巧之计。这使得白皮书中有些案例的总结,难免有点拼凑之意。这是一个尴尬的遗憾。不过对整体水平而言,也无伤大雅。
  各方人马齐聚,工业互联网平台的闯关继续。恰如一个建设金字塔的工地现场,来来往往的人群,很难知道对方都是在干什么。然而,大方向既定,局部洪流也在突破,雄壮的金字塔自然也会假以时日,合龙而出。

版权声明:版权归控制工程网所有,转载请注明出处!

频道推荐

关于我们

控制工程网 & CONTROL ENGINEERING China 全球工业控制、自动化和仪器仪表领域的先锋媒体

CE全球

联系我们

商务及广告合作
任小姐(北京)                 夏小姐(上海)
电话:010-82053688      电话:18616877918
rendongxue@cechina.cn      xiashuxian@cechina.cn
新闻投稿:王小姐

关注我们的微信

关于我们 | 网站地图 | 联系我们
© 2003-2020    经营许可编号:京ICP证120335号
公安机关备案号:110102002318  服务热线:010-82053688