前沿技术工业互联网平台建设课件.pptx
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1、前沿技术-工业互联网平台建设,1,前沿技术-工业互联网平台建设1,工业互联网平台白皮书宣讲,中国信息通信研究院(CAICT)工业互联网产业联盟(AII)朱敏,2018.01.17,工业互联网平台白皮书宣讲中国信息通信研究院(CAICT),一、背景:制造业转型需求与信息技术加速渗透,共同催生工业互联网平台,制造业转型升级需要新的平台化使能工具,信息技术发展推动平台化使能工具走向成熟,工业数据的爆发式增长需要新的数据管理工具,云计算,实现低成本的IT基础设施,简单灵活的软件开发与部署,工业互联网平台,企业智能化决策需要新的应用创新载体,大数据,实现海量工业设备连接管理,海量工业数据的高效处理分析,
2、新型制造模式需要新的业务交互手段,物联网,备注:参考安筱鹏副司长工业互联网平台之为什么、是什么、怎么干,一、背景:制造业转型需求与信息技术加速渗透,共同催生工业互联,二、发展现状:工业互联网平台不断演进发展,近几年呈爆发式增长,企业平台布局从云平台-大数据平台-物联网平台,演进发展到目前的工业互联网平台,2010,2013,2015,2017,平台开始出现,云计算 平台初见雏形,大数据处 平台深入发展,设备连接需求技术拉开平台发展序幕 理分析平台成为应用热点 旺盛,物联网平台爆发式增长,平台日渐成熟,工业知识积累沉淀成核心竞争焦点,工业互联网平台进入发展快车道,工业互联网平台市场呈爆发式增长,
3、 近两年平台产品数量持续增加,2017年全球工业互联网平台超过150个, 全球工业互联网平台市场规模快速增长,预计2021年将达到16.44亿美元,数据来源:IOT Analysis,二、发展现状:工业互联网平台不断演进发展,近几年呈爆发式增长,三、工业互联网平台内涵及特征,定义,特征,泛在连接,工业互联网平台,具备对设备、软件、人员等各类生产要素数据的全面采集能力。,云化服务,是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的载体,实现基于云计算架构的海量工业数据清洗存储、管理和计算,知识积累,能够提供基于工业知识机
4、理的数据分析能力,并实现知识的固化、积累和复用,应用创新,能够调用平台功能及资源,提供开放的工业APP开发环境,实现工业APP创新应用,三、工业互联网平台内涵及特征定义特征泛在连接工业互联网平台具,边缘、工业PaaS、应用是工业互联网平台三大核心层级,工业互联网平台架构,应用层是关键,形成满足不同行业、不同场景的工业SaaS和工业APP,形成工业互联网平台的最终价值。,消费者,供应链,协作企业,开发者,业务运行,应用创新,应用层(工业SaaS),设计APP,生产APP,管理APP,服务APP,设备状态分析,供应链分析,能耗分析优化,平台层是核心,应用开发(开发工具、微服务框架),工业微服务组件
5、库(工业知识组件、算法组件、原理模型组件),基于通用PaaS叠加大数据处理、工业数据分析、工业微服务等创新功能,构建可扩展的开放式工业操作系统。,工业数据建模和分析(机理建模、机器学习、可视化),工业安全防护,平台层,工业大数据系统(工业数据清洗、管理、分析、可视化等),(工业PaaS),通用PaaS平台资源部署和管理,设备管理,资源管理,运维管理,故障恢复,边缘层是基础,通过大范围、深层次的数据采集,以及异构数据的协议转换与边缘处理,构建工业互联网平台的数据基础,IaaS层,云基础设施(服务器、存储、网络、虚拟化),设备接入,协议解析,边缘数据处理,边缘层,5,边缘、工业PaaS、应用是工业
6、互联网平台三大核心层级工业互联,四、平台技术:工业互联网平台涉及七大类关键技术,工业互联网平台技术体系,安全保障技术,安全技术保障平台运行环境、接入数据等的安全,应用创新技术,应用开发和微服务技术实现工业应用的快速开发和创新,数据挖掘技术,数据管理技术实现海量工业数据清洗、存储与计算工业数据建模和分析技术实现工业数据的深度分析,数据集成和边缘处理技术实现数据的实时处理和云端汇聚,基础,支撑 IaaS技术提供稳定可靠的云基础设施,技术,平台使能技术提供基础运行环境,四、平台技术:工业互联网平台涉及七大类关键技术工业互联网平台,工业互联网平台技术趋势,平台架构,PaaS以其开放灵活特性成为主流选择
7、,应用创新,工业机理与数据科学走向融合,工业APP,1,工业机理,数据科学,2,可调用API,先验知识,物理化学知识,大数据处理,工业互联网平台,机理模型,3,分析算法,开发组件,容器,容器,容器,机器学习,生产管理经验,2,工业微服务,工业大数据,分析算法,开发工具,.,1,通用PaaS(cloudfoundry/openshift),3,4,3,容器,容器,容器,数字孪生,工业知识库,IaaS,1、对工业机理的深入理解是工业数据分析的重要前提,1、基于通用PaaS的二次开发成为工业PaaS主要构建方式2、新型集成技术成为平台能力开放的重要手段,2、大数据、机器学习技术驱动工业数据分析能力跨
8、越式提升3、数据科学与工业机理结合支撑复杂数据分析,驱动数字孪生发展4、工业知识正基于平台快速积累并实现高效传播与复用,3、容器技术支撑平台及应用的灵活部署,工业互联网平台技术趋势平台架构,PaaS以其开放灵活特性成为,工业互联网平台技术趋势,功能下沉,边缘与云端协同成为平台重要发展方向,开发框架,微服务等新架构大幅降低开发难度与创新成本,边缘实时决策,云端学习建模,2,工业APP,模型输出,工业互联网平台,质量检测模型故障诊断模型产品分类模型,3,数据分析工具,微服务调用接口,迭代优化,工业互联网平台,2,工业微服务组件库,工业大数据系统,经验知识组件,开发工具,1,工业现场数据预处理协议转
9、换,1,1.基于边缘的多协议转换强化平台数据接入能力2.边缘数据处理和缓存技术有效提升平台承载能力3.边缘与平台协同,实现模型不断成长和优化,1.微服务架构大幅提升工业APP开发效率2.图形化开发方式有效降低工业APP的开发门槛,工业互联网平台技术趋势功能下沉,边缘与云端协同成为平台开发框,工业互联网平台带来的变革重构工业软件创新、部署与集成方式,4 将微服务固化为工业APP,3 构建微服务组件库,2 打开知识黑盒,1,2,设计APP,1,1,工业知识经验,11,2,5,2,基于平台实现交互集成,解构传统,1,ERPMES,1,22,工业互联网平台,管理APP,2,工 3业,23,SCADA/
10、DCS传感器与控制设备现场制造设备,软,1,件,2,体,系,2,11,1,分析APP,2,备注:参考安筱鹏副司长工业互联网平台之是什么、如何看、怎么建,工业互联网平台带来的变革重构工业软件创新、部署与集成方式4,五、平台产业:四类平台企业、五大支撑主体、两类应用主体共筑工业互联网产业体系,工业互联网平台产业视图,两,类, 垂直领域用户和第三方开发者以平台为载,应用主体,体开展应用创新,实现平台价值提升,四, 装备/自动化、ICT、软件及制造四类企业发,类,平台,挥各自优势构建平台,形成四种路径,企业,五, 数据采集与集成、网络与边缘计算、云计算、,大,支,数据管理、数据分析五类主体以“被集成”
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