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一、 背景概述

物聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)中融入互聯(lián)網(wǎng)的元素，在企業(yè)內(nèi)部構(gòu)建私有的工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，更大范圍的集中數(shù)據(jù)提供給應(yīng)用系統(tǒng)深度挖掘、分析，以提高生產(chǎn)效率，降低運(yùn)營成本，乃至進(jìn)一步通過大數(shù)據(jù)提前新知識(shí)，已成為行業(yè)內(nèi)對(duì)此發(fā)展趨勢(shì)的共識(shí)。

在一個(gè)多元異構(gòu)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)背景中，工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的可靠性、運(yùn)行效率、以及部署維護(hù)成本等要素，也直接決定了這一發(fā)展能否快速有效的推進(jìn)。

我國工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)歷了近20年的快速發(fā)展之后，國內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)充滿了各個(gè)國家的技術(shù)性智能設(shè)備服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)行為，在這個(gè)復(fù)雜背景下，我們提出兩個(gè)關(guān)于構(gòu)建大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的兩個(gè)瓶頸問題進(jìn)行深入討論。

1）、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)整合

工業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)來自于復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)復(fù)雜性其一在于與現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)運(yùn)行的設(shè)備互聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)總線紛雜多樣(比如:以太網(wǎng)、485、CAN、Profibus等等)，通訊協(xié)議各不相同。其二在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)因?yàn)椴淮_定的業(yè)務(wù)變化升級(jí)等行為，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)組織也會(huì)變化，有的時(shí)候甚至要重新調(diào)整采集網(wǎng)絡(luò)。

而對(duì)于應(yīng)用平臺(tái)來說，只希望通過統(tǒng)一方式 可靠的識(shí)別和獲取來自與各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，不再關(guān)注數(shù)據(jù)什么設(shè)備上采集，如何采集，如何傳輸?shù)韧ㄓ崋栴}，這就是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

2）、網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備維護(hù)

對(duì)于設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)來說，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種智能設(shè)備進(jìn)行高效率、低成本的實(shí)施部署、異常診斷、常規(guī)保養(yǎng)、升級(jí)配置等維護(hù)工作也成為設(shè)備的提供方和使用方共同面對(duì)的難題。

目前絕大部分情況，都需要設(shè)備廠家派出技術(shù)人員，設(shè)備使用方安排特定的技術(shù)人員接受培訓(xùn)，配合廠家技術(shù)人員，進(jìn)行安裝、調(diào)試、部署等工作。設(shè)備投入運(yùn)行后，后期的常規(guī)維護(hù)工作也需要設(shè)備廠家的密切配合，甚至經(jīng)常需要到現(xiàn)場(chǎng)配合設(shè)備診斷等。

而這些常規(guī)工作在設(shè)備廠家和設(shè)備使用方之間，出現(xiàn)了一個(gè)共同的成本和效率的巨大矛盾，對(duì)于設(shè)備使用方來說，需要設(shè)備廠家以最快的速度提供現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持服務(wù)，而對(duì)于設(shè)備廠家來說，面臨著溝通確認(rèn)問題、支付差旅成本、技術(shù)資源調(diào)度以及趕赴現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)間效率等諸多問題。

二、解決方案

構(gòu)架工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化訪問 和 實(shí)質(zhì)的設(shè)備互聯(lián)互通是重要的基礎(chǔ)，也是解決上述背景分析中提及的瓶頸問題的關(guān)鍵。

旋思科技在多年積累的基礎(chǔ)上堅(jiān)持不斷創(chuàng)新，于2008年開始整合研發(fā)實(shí)現(xiàn)“基于Symlink 構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)平臺(tái)”的解決方案，該方案2013年完成測(cè)試版，經(jīng)過一年的實(shí)際項(xiàng)目測(cè)試后，于2015年1月份正式推出1.0版本。

該解決方案包含兩部分，即SZServer平臺(tái)側(cè)接入管理 和 Symlink/SymGate網(wǎng)關(guān)設(shè)備。 （其中Symlink/SymGate網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品2009年投放市場(chǎng)運(yùn)行，經(jīng)歷了大量現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的考驗(yàn)，積累下豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于Symlink網(wǎng)關(guān)設(shè)備，本文不做介紹，請(qǐng)通過www.symid.com獲取更多信息。）

平臺(tái)側(cè)是一套軟件系統(tǒng)，由SZServer接入管理服務(wù)器軟件 和 配套SZClient客戶端組成。SZServer是一套后臺(tái)服務(wù)軟件，可以由用戶自行安裝維護(hù)，部署到中心服務(wù)。配套的SZClient客戶端軟件安裝到可以訪問到SZServer的計(jì)算上，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)提供的各種功能。

三、 架構(gòu)及特性

SZServer接入管理平臺(tái)軟件是該解決方案的核心部分，其特性如下：

     SZServer可承載上萬臺(tái)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的并發(fā)接入，并深度挖掘服務(wù)器有限帶寬，實(shí)現(xiàn)最大負(fù)載的與網(wǎng)關(guān)并發(fā)的雙向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)通訊。

     SZServer提供了跨語言的API、實(shí)時(shí)庫組件(如PI等)、關(guān)系庫組件(如:SQLSever, MySQL,SQLite等)、OPCServer、各種工業(yè)協(xié)議庫(比如IEC104\Modbus等)等接口，實(shí)現(xiàn)與用戶平臺(tái)的應(yīng)用系統(tǒng)無縫對(duì)接，使應(yīng)用系統(tǒng)通過統(tǒng)一的接口及數(shù)據(jù)模型，與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備保持著暢通的雙向通訊。

     SZServer提供配套客戶端軟件，用戶可通過客戶端軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的遠(yuǎn)程配置升級(jí)維護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)PLC等智能設(shè)備的遠(yuǎn)程編程、網(wǎng)關(guān)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備診斷等高級(jí)功能。

     SZServer為協(xié)助用戶構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)而設(shè)計(jì)，充分考慮了信息數(shù)據(jù)在大(公)網(wǎng)傳輸時(shí)的有限帶寬、鏈路不穩(wěn)定等情況，根據(jù)工業(yè)過程數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)事務(wù)操作等特點(diǎn)，通過深度實(shí)現(xiàn)傳輸壓縮、斷線緩存等技術(shù)，不僅極大的節(jié)省流量，同時(shí)不喪失實(shí)時(shí)性的穩(wěn)定通訊，即使在網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下，斷網(wǎng)期間過程數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。

     SZServer采用多種加密算法、安全審計(jì)等設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了所有會(huì)話的深度加密，有效保障業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在多元異構(gòu)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳輸中的安全性。

     SZServer內(nèi)置業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)自組織功能，在SZServer管理的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可采用面向真實(shí)對(duì)象建模，這可以使應(yīng)用系統(tǒng)更加專注與業(yè)務(wù)分析和處理。

     SZServer屬于遠(yuǎn)程在線系統(tǒng)，當(dāng)其管理的網(wǎng)關(guān)設(shè)備注冊(cè)到服務(wù)后，可自動(dòng)同步最新的數(shù)據(jù)模型，測(cè)點(diǎn)列表等，免去了對(duì)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)的繁瑣。

     SZServer內(nèi)置權(quán)限系統(tǒng)，用戶可以分區(qū)、分角色管理網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

四、主要功能描述

SZServer提供系列配套的客戶端軟件及組件，實(shí)現(xiàn)了可伸縮的擴(kuò)展功能，現(xiàn)就SZServer的幾個(gè)主要客戶端及組件介紹如下；

1、企業(yè)管理器 SZAdmin

實(shí)現(xiàn)接入設(shè)備的在線管理，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查看、日志調(diào)閱、通道報(bào)文實(shí)時(shí)獲取等系列功能，可充分實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)網(wǎng)關(guān)設(shè)備工程配置、升級(jí)、診斷等維護(hù)操作。

2、遠(yuǎn)程設(shè)備映射管理器

實(shí)現(xiàn)建立與現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備的虛擬通訊鏈路，客戶軟件可通過本機(jī)虛擬的網(wǎng)卡或串口資源，直接與現(xiàn)場(chǎng)的智能設(shè)備通訊，實(shí)現(xiàn)諸如PLC遠(yuǎn)程編程，高級(jí)診斷等功能。

3、橋接服務(wù)軟件

對(duì)于企業(yè)內(nèi)部設(shè)備不能上網(wǎng)的情況，SZServer提供了一套橋接服務(wù)軟件。該軟件可運(yùn)行與現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)工程師的計(jì)算機(jī)。當(dāng)該軟件啟動(dòng)時(shí)，可將指定的設(shè)備快速接入SZServer 維護(hù)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)。

4、API接口

SZServer提供的編程接口有標(biāo)準(zhǔn)C++的API，也有跨語言的C#、JAVA接口，借助這些API接口，應(yīng)用系統(tǒng)可深度使用SZServer的各項(xiàng)功能。

5、協(xié)議棧接口

SZServer提供了一套工業(yè)通訊協(xié)議庫組件，目前內(nèi)置了IEC104\Modbus\CDT\Bacnet等數(shù)十種協(xié)議，用戶可自行配置各種協(xié)議建立SZServer與應(yīng)用系統(tǒng)的通訊方案。協(xié)議庫組件具備相當(dāng)?shù)目缮炜s性，我們也在不斷的添加更多工業(yè)協(xié)議的支持。

6、其他功能接口

SZServer提供標(biāo)準(zhǔn)的OPCServer組件，用戶可通過OPCClient訪問SZServer管理的網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)。

SZServer提供各種工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫組件，實(shí)現(xiàn)SZServer管理網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)推送至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，目前實(shí)現(xiàn)的有PI,iHyperDb,eDNA等。

SZServer提供各種關(guān)系數(shù)據(jù)庫組件，實(shí)現(xiàn)SZServer管理網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)推送至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，目前實(shí)現(xiàn)的有SQLServer,MySQL,SQLite等。