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工业物联网云平台

制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基,更是科技创新的主战场。自开启工业文明以来,世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明,没有强大的制造业,就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。今天,国际产业分工格局正在重塑,中国的制造业再次迎来了历史性的机遇和挑战。为了建设制造强国,2015年中央制定了实施制造强国战略的第一个十年行动纲领——《中国制造2025》,其中更把智能制造作为新一代信息技术与制造技术深度融合的主攻方向。

 

中兴长天致力于以客户为中心,秉持“物联·感知·云”的创新理念,专注信息技术的研发和应用,凭借十余年技术积淀,针对《中国制造2025》的目标和要求,研发了中兴长天工业物联网云平台。

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云平台采用物联网技术,将传统工业融入“物联网+”互联网+”的概念,针对不同工业领域的产业特点和实际需求,接入工业设备及建设各类信息采集监测终端,利用多种传输方式及时采集实时监测数据,并以这些数据为基础,以智能制造为核心,围绕设备台账数据、设备运行数据、设备告警数据、业务数据和基础数据等进行统一管控。为用户提供计算机、平板电脑、手机APP等多种访问方式,实现了资源整合、数据共享、统一服务、业务协同等。云平台主要构成如下:

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云平台的SaaS层提供通用服务和行业服务,通用服务属于基础服务,适用于所有用户,提供设备管理、设备控制、运行状态监控、报警处置、远程运维、用户管理、权限管理等基础服务功能;行业服务突出不同工业领域内的行业特色,适用于不同行业用户,可方便灵活并有针对性的为用户添加符合自身需求的行业服务功能模块。

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云平台的PaaS层包括统一身份认证、服务管理平台、大数据支撑平台、统一数据服务、GIS平台、系统管理平台、数据汇集共享平台、工业数据采集平台,具体如下:

 

① 统一身份认证 为保障企业数据安全、生产安全、知识产权等,云平台以单点登录为基础,对用户信息进行统一身份认证,并控制合法用户对服务的访问权限,实行权限管理。工业物联网云平台能够通过统一身份认证将以往各企业构建的私有业务系统以门户的方式进行整合集成。

 

② 服务管理平台 提供接入中兴长天工业物联网云平台统一的服务标准,不同工业物联网系统的开发人员只要按照统一的服务标准进行开发,经过审批通过并授权后就可以将服务集成到管理云平台中,供不同业务系统进行服务调用。有利于实现标准化,极大提高业务功能的复用性,有利于企业上下游全产业链实现业务协同、数据共享等。

 

③ 大数据支撑平台 Hadoop大数据云平台为底层技术支撑,彻底解决单机性能瓶颈,对工业相关数据进行大数据存储和分析。对设备台账数据、设备运行数据、设备告警数据、业务数据和基础数据等进行大数据分析提供底层环境支撑,各工业行业专家可以将大数据分析算法以服务的方式提供给有权限的用户进行使用。

 

④ 统一数据服务 平台将数据安全做为产品设计的重点,应用了多种手段和技术,其中,统一数据服务为开发人员提供统一的数据访问接口,并将结果数据返回,这样避免了不同业务系统的用户直接访问数据库带来的风险,保障了数据的安全性。

 

⑤ GIS平台 GIS提供统一的操作界面,包括GIS基础功能的操作、标绘、制图等功能,底层支持ArcGisSuperMap和开源GIS等。提供对各工业设备地理信息位置进行展示,在构建机床、电机等设备生产厂商的运维业务系统中得到广泛应用。

 

⑥ 系统管理平台 用户可自行对工业物联网云平台进行系统管理,功能完善、操作简单易用,主要包含用户管理、角色管理、菜单管理和权限工作、数据权限分配、Portal管理、数据安全管理、日志管理、代码管理等功能。

 

⑦ 数据汇集共享平台 智能制造、打造数字化工厂离不开数据的采集与传输,数据汇集共享平台使信息互联互通不仅仅局限于企业内部,集接收、发送、配置和监控于一体,实现与工业相关系统(SCADAMDCMESTDM等)以及不同地域、不同平台、不同数据库甚至不同数据库表结构的数据汇集与共享。即可以将其它平台收集的数据通过数据汇集的方式汇集到云平台中,也可以将云平台中有权限的数据共享到用户本地,打破了数据孤岛,最大程度实现企业上下游全产业链各环节之间的互联互通。

 

⑧ 工业数据采集平台 云平台充分考虑了不同工业领域各类数据采集终端的数据传输方式和传输协议类型,能够进行工业网关数据接收处理、边缘计算机数据接收处理和各种工业传输协议数据接收处理,如:TCP/IPOPCPROFINETPROFIBUSMODBUS等主流工业传输协议以及其它工业传输协议,并可对各类协议灵活配置,真正实现对不同厂家和不同协议版本的支持,采用统一数据接收平台可以有效实现数据源的统一。

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云平台的IaaS层通过边缘计算机、数控系统、PLC控制器、传感器/执行器、智能仪器仪表等各类信息采集监测终端,依靠GPRS/3G/4G/5G/WiFi/网线/光纤等传输网络,将车间任一设备作为信息的节点,使其纳入到企业整合信息化的管理中,可实时、准确、自动的为整个信息系统提供及时、有效、真实的数据。

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企业根据自身产业特点和实际需求,接入工业设备及建设各类信息采集监测终端,如:边缘计算机、数控系统、PLC控制器、传感器/执行器、智能仪器仪表等,将实时采集的数据以GPRS/3G/4G/5G/WiFi/网线/光纤/北斗卫星和工业网关无线自组网、人工录入等多种形式传输到云平台上。另外,也可以通过中兴长天数据汇集共享平台将工业相关系统(SCADAMDCMESTDM等)的数据实时汇集到工业物联网云平台中,或将云平台中有权限的数据共享到用户本地。云平台中各应用服务器和数据节点可根据业务量进行伸缩性部署。

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中兴长天工业物联网云平台立足于《中国制造2025》的目标和要求,基于我国工业化发展现状,针对各工业门类的特点和需求,通过调研走访,不断优化设计,使方案能够满足各个行业用户需求,同时,具备高度灵活性、个性化定制的特点,满足用户个性化需求。广泛适用于:新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等各个工业领域。

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12.png以工业物联网为主线,为构建工业物联网云平台提供完善的应用支撑层(PaaS)支撑。为用户提供统一身份认证、统一数据服务、服务管理平台、大数据支撑平台、GIS平台、系统管理平台、数据汇集共享平台。并在此基础上提供良好的扩展性,其中,统一数据服务可以将符合服务标准的服务在平台中进行注册,经过测试、审批和赋权后可以提供给其他各用户进行使用。

 

12.png平台采用微服务架构,极大的提高了平台的高可用性和良好的服务多机热备功能;将云存储和云计算以服务的方式提供给用户,支持基于大数据的高可用、高并发、可伸缩的云计算环境,实现多种弹性云服务的统一部署、配置和集中管控等。同时,平台还兼容传统架构,能够更好的适应用户的不同需求。

 

12.png平台具备强大的数据采集功能,可与各类终端设备进行通信,获取终端设备采集来的数据并整合到本平台中,保障数据的实效性、完整性。支持主流的PLC840D、机器人等设备和TCP/IPOPCPROFINETPROFIBUSMODBUSRS232RS485等多种协议的数据采集和传输。另外,也可以通过数据汇集共享平台将工业相关系统(SCADAMDCMESTDM等)的数据实时汇集到本平台中,也可以将平台中有权限的数据共享到用户本地,最大程度实现企业上下游全产业链各环节之间的互联互通。

 

12.png平台支持多种大数据分析模型:以Hadoop为基础的MapreduceHive等离线大数据分析模式和Spark在线大数据分析模式;以Storm为基础的在线大数据分析模式。各种分析模式可以灵活切换,方便快捷,只需要更换不同的大数据分析算法就可以完成大数据分析功能。通过对数据的分析和挖掘将为企业带来巨大的商业价值,为企业经营理念和管理方式的转变、缩短研发周期、产品创新、故障预测与诊断、提高生产率、降低能源消耗和提高售后服务水平等方面具有重大意义。

 

12.png平台将分散、异构的应用和信息资源进行聚合,形成一个支持信息访问、传递以及协作的集成化环境,能够充分有效的利用和整合底层相关的硬件资源和数据资源,为业务应用程序提供有效的基础服务。

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