浅谈工业物联网云平台项目架构设计

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工业物联网的体系架构

工业物联网的体系架构

典型的物联网系统架构共有3个层次。

一是感知层,即利用射频识别(radio frequency identification, RFID)、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;二是网络层,通过电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;三是应用层,把感知层得到的信息进行处理,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。

在工业环境的应用中,工业物联网面临着与传统的物联网系统架构两个主要的不同点:一是在感知层中,大多数工业控制指令的下发以及传感器数据的上传需要有实时性的要求。

在传统的物联网架构中,数据需要经由网络层传送至应用层,由应用层经过处理后再进行决策,对于下发的控制指令,需要再次经过网络层传送至感知层进行指令执行过程。

由于网络层通常采用的是以太网或者电信网,这些网络缺乏实时传输保障,在高速率数据采集或者进行实时控制的工业应用场合下,传统的物联网架构并不适用。

二是在现有的工业系统中,不同的企业有属于自己的一套数据采集与监视控制系统(supervisory control and data acquisition,SCADA,在工厂范围内实施数据的采集与监视控制。

SCADA系统在某些功能上会与物联网的应用层产生重叠,如何把现有的SCADA系统与物联网技术进行融合,例如哪些数据需要通过网络层传送至应用层进行数据分析;哪些数据需要保存在SCADA的本地数据库中;哪些数据不应该送达应用层,它们往往会涉及到部分传感器的关键数据或者系统的关键信息,只由工厂内部进行处理。

工业物联网的系统架构需要在传统的物联网架构的基础上增加现场管理层。

其作用类似于一个应用子层,可以在较低层次进行数据的预处理,是实现工业应用中的实时控制、实时报警以及数据的实时记录等功能所不可或缺的层次,如图1所示。

图1 工业物联网体系架构1. 感知层感知层的主要功能是识别物体,采集信息和自动控制,是物联网识别物体、采集信息的来源;它由数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层组成。

工业物联网架构设计与部署指南

工业物联网架构设计与部署指南

工业物联网架构设计与部署指南工业物联网(Industrial Internet of Things,简称IIoT)是将物理设备、传感器和其他技术连接到互联网上,实现设备之间的数据共享和远程监控的概念。

随着技术的不断发展,工业物联网在制造业、能源、交通、医疗等领域都得到了广泛应用。

本文将介绍工业物联网的架构设计和部署指南,帮助企业快速搭建自己的工业物联网系统。

一、架构设计1. 设备接入层:设备接入层是工业物联网的基础,通过各种传感器、PLC、机器人等设备将实时数据收集到系统中。

在设计设备接入层时,需要考虑设备数量、设备类型、通信技术等因素。

可以使用支持各种通信协议的网关设备,将不同类型的设备连接到云平台。

2. 通信传输层:通信传输层负责将设备接入层收集到的数据传输到云平台。

传输方式可以选择有线或无线通信,根据实际情况选择合适的通信技术,如以太网、Wi-Fi、蓝牙、LoRa等。

同时需要考虑数据的传输安全性和稳定性,确保数据不被窃取或篡改。

3. 云平台层:云平台层是工业物联网系统的核心部分,负责存储、处理和分析从设备接入层传输过来的数据。

在设计云平台时,需要考虑数据的实时性、可扩展性、安全性和性能。

云平台可以使用开源的物联网平台,如Eclipse IoT、Azure IoT等,也可以使用私有云平台搭建自己的工业物联网系统。

4. 应用层:应用层是工业物联网系统的最上层,提供各种应用和服务,如远程监控、数据分析、设备管理、预测维护等。

在设计应用层时,需要根据企业的实际需求选择合适的应用和服务,并考虑用户界面的友好性和易用性。

二、部署指南1. 确定需求:在部署工业物联网系统之前,首先需要明确企业的需求和目标。

根据不同的行业和应用场景,确定需要监控的设备、采集的数据类型、数据分析的需求等。

2. 设备选型:根据需求确定合适的设备,包括传感器、PLC、网关等。

在选择设备时,需要考虑设备的稳定性、通信协议的兼容性、供应商的可靠性等因素。

面向物联网的工业互联网平台架构设计与实现

面向物联网的工业互联网平台架构设计与实现

面向物联网的工业互联网平台架构设计与实现现代工业互联网的兴起使得物联网技术在工业领域的应用变得日益广泛。

为了满足物联网在工业环境中的需求,工业互联网平台的架构设计和实现成为了一个关键的任务。

本文将介绍面向物联网的工业互联网平台的架构设计和实现的相关内容。

首先,在面向物联网的工业互联网平台的架构设计中,需要考虑的关键因素之一是数据的采集与传输。

工业互联网平台需要通过各种传感器和设备采集工业环境中的数据,并将这些数据进行可靠有效的传输。

为了实现这一目标,可以使用现代通信和网络技术,如无线传感网络和物联网通信协议。

此外,还可以采用大数据技术来对采集到的数据进行处理和分析,以提取有价值的信息。

其次,在工业互联网平台的架构设计中,需要考虑的另一个关键因素是安全性。

由于工业环境中存在着大量的敏感数据和关键设备,因此保证数据和系统的安全性至关重要。

在平台的设计中,需要采用安全的网络通信协议和加密算法,以确保数据传输的机密性和完整性。

此外,还应该采用访问控制和身份验证等安全机制,以保护系统免受未经授权的访问。

另外,工业互联网平台的架构设计还应考虑可扩展性和可靠性。

工业环境中通常存在大规模的设备和大量的数据,因此平台需要具备较高的处理能力和存储能力。

为了实现这一目标,可以采用云计算和分布式存储技术,将数据和计算任务分布到多个节点上进行处理。

此外,还需要实现冗余和容错机制,以确保平台的高可用性和容错性,当系统出现故障时能够快速恢复。

此外,工业互联网平台的架构设计还应考虑与其他系统的集成。

在工业环境中,存在着各种各样的设备和系统,例如SCADA系统、MES系统和ERP系统等。

为了实现平台与这些系统的无缝集成,需要采用开放的接口和标准化的协议。

此外,还可以使用中间件技术,如消息队列和数据总线,来实现系统之间的异步通信和数据交换。

最后,在工业互联网平台的实现过程中,还需要考虑到系统的可管理性和易用性。

平台应该提供友好的用户界面和操作工具,以方便用户进行配置和管理。

工业互联网平台的架构和实施方法

工业互联网平台的架构和实施方法

工业互联网平台的架构和实施方法工业互联网平台作为工业领域数字化转型的重要工具,正在逐渐被各行各业所认可和应用。

本文将介绍工业互联网平台的架构和实施方法,旨在帮助企业了解并顺利实施该平台。

1. 工业互联网平台的架构工业互联网平台的核心架构通常包括设备感知层、数据采集层、数据传输层、平台应用层和用户接口层。

1.1 设备感知层设备感知层是工业互联网平台的底层基础,用于连接和管理各类传感器和设备。

传感器和设备收集到的数据被上传至数据采集层进行处理和存储。

1.2 数据采集层数据采集层主要负责对设备感知层上传的数据进行采集、清洗和标准化。

在这一层中,可以利用各种技术和协议,如物联网技术、云计算等,实现数据的高效针对性提取和融合。

1.3 数据传输层数据传输层负责将采集到的数据传输至云端或数据中心。

在这一层,企业可以选择使用云平台、边缘计算等方式进行数据的传输和存储,以便后续的数据分析和应用。

1.4 平台应用层平台应用层是工业互联网平台的核心部分,用于处理和分析传输过来的数据,提供各种应用和服务。

这包括数据分析、预测维护、生产优化等功能,帮助企业实现工业智能化和数字化转型。

1.5 用户接口层用户接口层是工业互联网平台的最上层,为企业和用户提供友好的界面和操作方式,使其能够方便地使用平台提供的服务和功能。

这包括Web界面、移动端应用等,以满足不同用户的需求。

2. 工业互联网平台的实施方法在实施工业互联网平台时,需要经历需求分析、架构设计、系统部署、数据集成和优化改进等阶段。

2.1 需求分析需求分析是工业互联网平台实施的第一步,需要明确企业的需求和目标。

企业可以通过与相关部门和人员沟通,收集并整理各类信息和数据,确定需要实现的功能和服务,为后续的架构设计提供依据。

2.2 架构设计架构设计是工业互联网平台实施的核心环节,需要根据需求分析的结果,综合考虑企业自身的条件和技术能力,制定合适的平台架构方案。

在设计过程中,需要选择合适的云平台、边缘计算设备、通信协议等,并考虑扩展性、可靠性和安全性等因素。

工业互联网的物联网技术与架构设计

工业互联网的物联网技术与架构设计

工业互联网的物联网技术与架构设计随着物联网技术的逐步成熟和应用的逐渐深入,工业互联网正在成为当前工业界的热门话题。

而在众多物联网应用中,工业互联网的物联网技术与架构设计更是非常重要的一环。

本文就从工业互联网物联网技术的意义、物联网架构的选择以及工业互联网应用案例三个方面分别介绍工业互联网的物联网技术与架构设计。

一、工业互联网的物联网技术意义工业互联网是将互联网与制造业深度融合,通过云计算、大数据、人工智能等技术手段,来实现工业生产的自动化、智能化、数字化的新型智造模式。

而对于工业互联网而言,物联网技术是其最核心的技术之一。

物联网技术的应用可以帮助实现工业设备的远程监测和控制、精益生产、自动化调整等,从而降低生产成本,提高产品品质和效率。

此外,物联网技术的应用还可以帮助企业在生产、物流、质量监控等方面实现快速部署、数据智能化分析和预测,优化企业内部数据管理和决策,带来新的商业模式和市场机遇。

二、物联网架构的选择1. 四层架构模型物联网系统的基本架构可以采用四层架构模型,即感知层、网络层、应用层和管理与支持层,每一层均扮演着特定的角色。

(1)感知层感知层是物联网系统的最下层,主要负责数据的采集工作。

该层通常包括的设备有传输媒介、感应模块、数据采集处理器等。

这些设备既要满足数据准确性和实时性,又要具有批量化部署、低成本的特点。

(2)网络层网络层主要负责数据的传输任务,该层的主要目标是实现物联网的数据传输可靠性,能够通过物联网对感知层数据进行收集,同时实现数据对外的传输。

(3)应用层应用层是物联网系统的核心层,按不同功能可分为生产应用层、维护应用层、管理分析层和决策支持层等多个层次。

在生产应用层中,企业可以通过物联网技术实现在线监控、自动化运行、预警提醒等功能,提高生产效率和产品质量。

而在管理分析层中,物联网技术可以为企业提供大数据分析、智能决策等服务,实现企业精益化管理。

(4)管理与支持层管理与支持层负责公司管理和技术支持事宜,负责维护建构整个物联网学科的建设,同时还要负责对外联络和协作事务。

工业物联网建设方案的设计和实现方法

工业物联网建设方案的设计和实现方法

工业物联网建设方案的设计和实现方法工业物联网(Industrial Internet of Things,简称IIoT)是现代工业发展的重要趋势。

它可以帮助企业实现生产自动化、降低人工成本、提高生产效率和产品质量,从而提升企业竞争力。

建设一套完整的工业物联网系统需要考虑多方面的因素,包括硬件设备、网络通信、数据采集、数据处理、数据分析等。

本文将从这些方面出发,探讨工业物联网建设方案的设计和实现方法。

一、硬件设备首先需要选择合适的硬件设备,建设一套工业物联网系统需要考虑到一些特殊的要求,比如设备必须具有较高的稳定性、适应性和可靠性等。

为了确保工业物联网系统的正常运行,我们需要使用特殊的工业级设备。

这些设备通常具有较高的防尘、防水、抗干扰、抗震动等特性,以适应不同的工业环境。

同时,在选择设备时也要考虑到其兼容性和可拓展性,以便后期的升级和扩展。

二、网络通信工业物联网需要一个可靠的通信网络来传输数据,而这个网络通常分为两个部分:网络接入和网络传输。

对于网络接入,工业物联网系统通常使用有线和无线两种方式。

有线方式包括以太网、Modbus等,无线方式包括WIFI、蓝牙、4G、LoRa等。

对于网络传输,一般使用MQTT、AMQP、CoAP等协议,以开放的云平台为基础,以快速轻量级的通信方式为特点,保证数据传输的可靠性和安全性。

三、数据采集数据采集是工业物联网系统的核心,它负责收集、处理和传输数据。

在工业物联网系统中,数据采集主要分为三类:传感器采集、智能设备采集和机器视觉采集。

传感器采集主要针对关键信息的监控,比如温度、湿度、压力、流量等;智能设备采集主要针对有处理能力的智能设备,比如机器人、PLC等;机器视觉采集主要针对视觉信息的采集,比如图像、视频等。

四、数据处理数据处理主要包括数据存储、数据清洗和数据分析等步骤。

数据存储负责将采集到的数据存储在数据库中,以供后期的分析和使用;数据清洗负责对数据进行初步的处理和过滤,消除噪声和错误,并将数据转化为统一的格式以便进一步处理;数据分析负责对数据进行深入的分析和挖掘,以提取有价值的信息和知识,以便支持企业的决策。

工业互联网的工业云平台构建

工业互联网的工业云平台构建

工业互联网的工业云平台构建随着工业互联网的快速发展,工业企业渐渐认识到了工业互联网的重要性,纷纷开始将工业互联网引入到企业生产中。

而工业云平台作为工业互联网的核心组织,对于企业发展至关重要。

本文将重点介绍工业云平台的构建。

工业云平台是什么?首先我们需要了解工业云平台的含义,工业云平台是基于云计算技术、物联网技术和大数据技术的一种新型IT基础设施,是工业互联网的核心组织,是将传统工业生产与信息化、智能化深度融合的一种新型智能制造的生态模式。

工业云平台的建设,可以实现智慧制造、智慧工厂,促进企业向数字化、智能化转型发展。

工业云平台的构建1.云平台架构设计工业云平台的核心是其架构设计,云平台架构设计直接决定了工业云平台的扩展能力、安全性、性能和可靠性。

企业在构建工业云平台前,应根据企业的实际需求进行架构设计,确保工业云平台能够为企业提供更完善的服务,提高企业的生产效率和资源利用率。

2.数据的收集、传输和处理工业互联网是建立在海量数据基础上的新型领域,而企业的生产过程产生的数据十分丰富。

工业云平台可以通过物联网技术实时采集生产过程中的数据,实时传输到云平台中进行处理和分析。

企业可根据处理后的数据信息,精准地把握生产状况和资源状况,从而优化生产过程和资源使用。

3.安全保障机制工业互联网是一个开放的生态系统,企业在使用工业互联网的过程中,需要面对各种各样的网络安全威胁。

因此,工业云平台的构建需要建立健全的安全保障机制,对企业数据进行加密、备份和安全存储,保证企业数据的安全性和隐私性。

4.用户资源管理工业云平台的构建需要考虑企业内部的组织管理和用户资源管理。

企业工业云平台的所有用户应该按照其职位、权限分配相应的资源,确保企业内部的优化协调和信息沟通、资源共享。

5.智能化应用工业云平台的智能化应用是工业互联网的又一重要组成部分,它是促进企业生产转型的重要工具。

智能化应用可以通过算法模型对大量数据进行处理和分析,为企业提供更准确、更有效的预测和决策。

工业物联网的架构和技术特点

工业物联网的架构和技术特点

工业物联网的架构和技术特点随着科技的不断进步和工业生产方式的不断升级,工业物联网在新技术、新模式的推动下被广泛应用。

工业物联网是指通过传感器、物联网网关和云平台等技术手段,实现智能互联和可视化的工业生产模式。

这篇文章将从实际应用和技术特点两个角度,介绍工业物联网的架构和技术特点。

一、工业物联网的架构工业物联网的整体架构可以分为三层,分别是感知层、网络层和应用层。

1. 感知层感知层负责采集物理信号,即将生产设备中产生的各类数据汇聚到一起,通过各种传感器、执行器和测量设备等实现数据采集和采集结果的处理。

在这一层中,数据处理技术性要求较高,需要对数据进行多次采集、传输和处理,以确保数据的准确性和可靠性。

而且,在感知层中,需要考虑数据的性能和安全性。

特别是在工业生产的场景下,大量的数据需要采集、处理和传输,往往需要花费大量的带宽和高速网络。

因此,感知层必须具备高速、高稳定性的网络连接和储存能力。

2. 网络层网络层是连接感知层和应用层的中间件,对接感知层的数据管理和应用层的数据传输。

在网络层中,需要运用各种通讯协议、数据格式进行数据传输、处理和存储等操作。

同时,作为数据传输的枢纽,网络层需要具备灵活性和安全性,以应对各种网络异常与安全威胁。

为了达到这个目标,网络层部署了安全协议、防火墙和虚拟专用网络等网络安全技术手段。

因此,网络层的架构和技术手段极为重要。

3. 应用层应用层是工业物联网的应用集成层,也是工业物联网中最核心的部分。

在应用层中,采用各种技术手段,将安全的数据流、运行日志和操作流水等数据与企业管理的相关信息进行整合。

这样,无论是制造业、物流业还是仓库业都可以快速实现数字化管理,提高生产效率。

因此,应用层对工业物联网的完善和实用的关系极为紧密,必须采用先进的技术手段和在此基础上不断地进行尝试和更新。

二、工业物联网的技术特点工业物联网在应用层面上,实现了对工业设备、人员和环境的实时监测和管理。

这种模式,无论是在设备的自动化控制效率、资源利用率和生产运营效率方面都有全面的提升。

工业物联网IoT平台建设方案

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工业互联网平台规划设计方案

工业互联网平台规划设计方案

工业互联网平台规划设计方案一、引言随着信息技术的不断发展,工业互联网的概念逐渐被广泛认可和采纳。

工业互联网平台作为实现工业互联网的重要基础设施,对于企业的数字化转型和智能化升级具有重要意义。

本文将针对工业互联网平台的规划设计方案进行详细阐述。

二、背景1. 工业互联网的定义工业互联网是将传统工业设备与现代信息技术相结合,通过实时数据采集、云计算和大数据分析等手段,实现工业生产过程的智能化和自动化。

通过工业互联网,企业可以实现设备之间的实时连接和数据共享,提高生产效率、降低成本、提升产品质量和创新能力。

2. 工业互联网平台的作用工业互联网平台是工业互联网的核心基础设施,对于企业的数字化转型和智能化升级起着关键作用。

它提供了设备接入、数据采集、数据存储与处理、实时监控与分析、智能决策等功能,为企业提供了一个统一的数据中心和决策支持平台。

3. 工业互联网平台的意义通过建设工业互联网平台,企业可以实现以下目标:•提高生产效率和质量:通过实时数据采集和分析,及时发现和解决生产过程中的问题,提高生产效率和产品质量。

•降低生产成本:通过分析和优化生产过程,降低能耗和废品率,减少人力和物力资源的浪费,降低生产成本。

•提升创新能力:通过工业互联网平台,企业可以更好地理解用户需求,实时了解市场反馈,快速反应并灵活调整产品和生产策略,提升创新能力。

三、工业互联网平台规划设计方案1. 架构设计工业互联网平台的架构设计应考虑以下几个方面:•设备接入层:建立设备接口标准,实现设备与平台的高效连接和数据采集。

•数据传输层:建立可靠稳定的数据传输通道,确保数据的实时性和安全性。

•数据存储与处理层:建立分布式存储系统和数据处理引擎,对采集到的数据进行存储和处理,提供实时监控和数据分析功能。

•应用服务层:提供各种数据分析和业务应用服务,如实时监控、故障预警、生产调度和设备维护等。

•用户界面层:提供友好的用户界面,方便用户查看和操作数据。

面向工业物联网的边缘计算架构设计与优化

面向工业物联网的边缘计算架构设计与优化

面向工业物联网的边缘计算架构设计与优化在工业物联网(Industrial Internet of Things,简称IIoT)的发展中,边缘计算架构设计和优化变得越来越重要。

面向工业物联网的边缘计算架构设计和优化旨在解决数据处理和存储的挑战,并提高系统的性能和效率。

本文将介绍IIoT的背景和挑战,探讨面向工业物联网的边缘计算架构设计和优化的关键考虑因素,并讨论一些常用的架构设计和优化方法。

工业物联网被认为是下一代工业发展的重要驱动力。

它将传感器、设备、网络和云计算相结合,通过实时数据采集、分析和交互,实现智能化的工业生产和管理。

然而,随着IIoT 中物联网设备和传感器数量的不断增加,传输大量实时数据给云端进行处理和存储面临诸多挑战。

首先,大量数据传输会导致网络拥堵和延迟,影响数据的实时性和响应性。

尤其对于需要实时反馈的工业应用,延迟问题可能会导致灾难性后果。

其次,传输大量数据还会消耗大量的带宽和能耗。

将所有数据传输到云端进行处理可能会严重浪费资源。

此外,云计算的安全性和可靠性也是一个重要问题。

大规模的云计算系统容易成为黑客攻击的目标,并且当网络中断时,云端的服务将受到影响。

为了克服这些挑战,面向工业物联网的边缘计算架构设计和优化成为一个重要的研究领域。

边缘计算是指将计算和数据存储离散地移动到接近数据源头的地方,以减少数据传输和延迟。

在面向工业物联网的边缘计算架构设计和优化中,有几个关键的考虑因素需要被考虑。

首先是边缘设备的选择和部署。

边缘设备应具备足够的计算和存储能力,以处理本地的数据采集和分析任务。

此外,边缘设备还应具备可靠的通信能力,能够与其他设备和云端进行数据交互。

在部署过程中,需要考虑设备之间的距离和布局,以最大限度地减少传输延迟和网络拥堵。

第二个考虑因素是边缘和云的协同工作。

边缘计算和云计算应相互协作,以提高系统的性能和效率。

可以通过将一部分数据处理任务卸载到边缘设备上,减少云计算的负载并降低网络传输开销。

工业互联网平台架构设计及实现

工业互联网平台架构设计及实现

工业互联网平台架构设计及实现工业互联网已经成为当前互联网发展的新趋势,它也被视为中国制造2025战略的重要组成部分。

工业互联网平台作为实现工业互联网化的关键技术之一,其架构设计和实现显得尤为重要。

一、工业互联网平台的定义工业互联网平台是为实现工业互联网化而建立的一个基于物联网、云计算等技术的综合平台。

其包括云平台、物联网平台、数据中心等部分。

通过对设备、工厂以及企业内部的信息进行连接和整合,实现设备的智能化管理、产生数据、数据共享和使用等功能。

二、工业互联网平台的架构工业互联网平台的架构包含数据采集层、传输层、安全层、数据处理层和应用层。

1. 数据采集层数据采集层是工业互联网平台连接设备的第一层,通过智能传感器从实际设备中采集数据。

这些采集的数据包括设备的状态信息、产生的数据以及设备的位置等基础信息。

2. 传输层传输层是用于连接不同设备的层次,包括LAN、WAN、VPN和云等网络通信技术。

具体实现方式有MQTT、CoAP、HTTPS等。

3. 安全层安全层是工业互联网平台保护平台和设备系统安全的层次。

包括数据的加密、身份认证、访问控制等技术,以确保传输的数据和设备均受到严密的保护。

4. 数据处理层数据处理层是工业互联网平台的核心。

该层负责数据的存储和处理,以及数据分析和挖掘,为应用层提供数据支持。

5. 应用层应用层是用户和工业互联网平台进行交互的层次,负责提供各种应用服务。

它包括基本的监控、预警、诊断以及更高级的工厂优化等功能,以便对工厂进行全面的管理。

三、工业互联网平台的实现工业互联网平台实现的主要步骤包括设备接入、数据处理、平台搭建以及应用开发。

1. 设备接入通过设备接入,实现工业设备的连接,便于进行数据采集以及监控等工作。

这需要根据不同终端的特性,实现不同的通信协议,如OPC UA、Modbus等。

2. 数据处理数据处理是工业互联网平台实现的核心。

数据的处理能力需要满足大量数据的存储,数据的清洗以及数据的分析等多个方面。

物联网中的云计算平台设计与开发

物联网中的云计算平台设计与开发

物联网中的云计算平台设计与开发随着信息技术的迅猛发展,物联网技术在各行各业中得到了广泛应用。

物联网的核心是在互联网中连接和管理各种智能设备,使用云计算平台可以实现物联网数据的存储、处理和分析。

本文将探讨物联网中的云计算平台的设计与开发。

一、云计算平台的概述物联网中的云计算平台是指一种基于云计算技术的平台,用于存储、管理和分析物联网设备产生的海量数据。

云计算平台具有高可扩展性、高可用性和高性能的特点,可以支持大规模的设备接入和数据处理。

二、云计算平台的架构设计1. 平台架构云计算平台的架构一般包括前端设备、数据中心和应用层。

前端设备负责采集和传输物联网设备产生的数据,数据中心负责存储和处理数据,应用层提供数据分析和应用服务。

2. 数据存储与管理云计算平台需要能够有效地存储和管理物联网设备产生的数据。

传统的关系型数据库不适合存储大规模的时间序列数据,因此可以选择使用分布式存储系统如Hadoop、Cassandra等。

3. 数据处理与分析物联网设备产生的数据通常是海量且异构的,因此需要进行数据处理和分析以提取有价值的信息。

常见的数据处理和分析技术包括数据清洗、数据挖掘和机器学习等。

4. 安全与隐私物联网中的设备和数据需要得到安全保护,因此云计算平台需要具备良好的安全机制。

包括设备身份认证、数据加密和访问控制等。

三、云计算平台的开发流程1. 需求分析根据物联网应用的需求,明确云计算平台需要具备的功能和性能要求。

包括设备接入、数据存储、数据处理和应用接口等。

2. 技术选型根据需求分析结果,选择适合的技术栈进行开发。

包括数据库选择、数据处理框架、安全机制和开发语言等。

3. 平台搭建根据选定的技术栈进行平台搭建,包括服务器部署、数据库配置和数据中心建设等。

4. 功能开发根据需求分析中确定的功能和性能要求,进行云计算平台的功能开发。

包括设备接入接口、数据存储模块、数据处理与分析模块和应用接口等。

5. 测试与优化完成功能开发后,进行测试和性能优化,确保云计算平台的稳定性和性能满足要求。

工业互联网平台架构设计与实现

工业互联网平台架构设计与实现

工业互联网平台架构设计与实现随着物联网技术的发展和应用,工业互联网逐渐成为重要的产业方向。

工业互联网平台作为工业互联网的核心基础设施,具有很高的重要性。

一个好的工业互联网平台可以为企业提供全面的数字化支持,提高生产效率,降低成本,增强竞争力。

本文将重点介绍工业互联网平台的架构设计和实现。

一、工业互联网平台的架构设计(一)平台的整体架构一般情况下,工业互联网平台可以分为前端、中间层和后端三个部分。

前端主要是用户界面或终端设备,中间层主要是数据采集、存储和处理,后端主要是数据分析和应用。

(二)平台的核心功能1. 数据采集:工业互联网平台需要采集各种互联设备和传感器的数据,并将其转化为可用数据格式供分析和决策使用。

2. 数据存储和处理:将采集到的数据存储到开发平台中,并使用大数据分析技术进行数据处理和挖掘,从中发现潜在的价值。

3. 数据分析:通过数据分析,能够为企业提供更好的决策支持,使生产效率不断提高。

4. 应用服务:根据业务需求开发相应的应用程序和服务,帮助企业完成各项业务活动。

(三)平台的安全保障由于工业互联网应用的特殊性,平台的安全性是一个必须重视的因素。

平台的安全保障主要包括数据隐私保护和系统安全性。

对于数据隐私保护方面,平台需要加密,保护用户的隐私数据,以及制定完善的用户隐私保护政策。

对于系统的安全保障,平台需要采用多层次、多角度、多措施的安全防护策略,包括网络安全、系统安全、应用安全等方面。

同时,对于平台的监控、报警、备份和恢复都需要进行规范管理,以保障平台的稳定性和可靠性。

二、平台的实现(一)平台实现的关键技术1. 数据采集技术:要利用各种设备传感器等物联设备进行数据采集,同时要保证数据采集的实时性和准确性。

2. 大数据处理技术:要利用大数据技术进行数据的存储和分析。

3. 数据可视化技术:数据可视化能够帮助决策者和用户更好了解数据,有助于做出更好的决策。

4. 人工智能技术:通过机器学习和深度学习等人工智能技术,能够从大量的数据中进行挖掘,提高决策的准确性。

物联网平台架构设计

物联网平台架构设计

物联网平台架构设计现在有很多关于物联网的讨论,大部分都是关于硬件和通讯协议的理论介绍。

但是,物联网的设备管理、用户管理、数据解析和大数据展示等方面也非常重要。

本文作者将基于自己的工作经验,分享一个基于云端的物联网平台架构设计,并介绍如何使用这个架构来开发物联网平台。

物联网平台应该基于现有的互联网和通讯技术,而不是依赖于特定的硬件模块。

用户可以根据自己的设备技术架构轻松接入物联网。

下图展示了物联网的核心架构。

1.四大核心模块物联网中的四大核心模块是设备管理、用户管理、数据传输管理和数据管理。

只有具备了这四大核心模块,才能算是一个完整的物联网平台。

其他所有的功能模块都是基于这四大功能模块的延展。

1.1 设备管理设备管理包括设备类型管理和设备管理。

设备类型由设备制造商定义,其中最重要的是关联到一套独有的数据解析方法、数据存储方法和设备规格等数据。

只有设备制造商才能编辑相关数据,而设备使用者只能浏览设备类型的相关信息。

设备管理定义设备相关信息,每个设备必须定义其设备类型。

设备使用者对设备拥有完全的控制权,可以控制设备的哪些数据可以被制造商查看,可以被哪些用户查看等权限。

1.2 用户管理用户管理包括组织管理、用户管理、用户组和权限管理。

在物联网平台中,组织是一个非常重要的概念。

所有的设备、用户和数据都是基于组织的管理。

设备制造商和设备使用者都是一个组织。

管理员可以为其服务的组织添加不同的用户,并分配每个用户不同的权限。

一个用户也可以属于多个不同的组织,并且扮演不同的角色。

用户组是基于组织的用户组管理,同一用户组的用户拥有相同的权限。

权限管理也是基于组织的权限管理,主要是针对对象级别的权限细分,如设备的浏览权限,可以控制每个用户是否看到这个设备;设备数据浏览权限定义是否可以查看设备的运行数据。

1.3 数据传输管理数据传输管理是物联网平台中非常重要的一部分。

基本格式应该是统一的,以便于各种设备和系统之间的数据传输。

工业物联网系统设计与实现

工业物联网系统设计与实现

工业物联网系统设计与实现工业物联网系统是近年来兴起的一个重要的技术领域,其应用于各个工业领域中,能够为企业提供全方位的数据支持,协助企业优化生产、管理和服务流程。

本文将介绍工业物联网系统的设计和实现,包括系统架构设计、数据流程设计和应用开发实现等方面。

一、系统架构设计工业物联网系统的设计必须从整体上考虑各个模块之间的协同和互联,因此系统架构设计是关键的一步。

工业物联网系统通常包括传感器节点、网关、云平台、数据分析和管理系统等多个模块,其中传感器节点和网关主要用于采集现场数据,云平台提供数据存储和计算能力,数据分析系统和管理系统则用于对数据进行分析和利用。

一个典型的工业物联网系统架构示意图如下:![image.png](attachment:image.png)在工业物联网系统架构设计中,需要考虑物理连接和网络通讯、数据采集和传输、数据存储和计算等多个方面。

此外,针对不同的行业和应用场景,需要进行个性化的系统架构设计。

二、数据流程设计系统架构设计完成后,接下来需要进行数据流程设计,即确定在系统中各个模块之间的数据流动方式和数据处理流程。

具体来说,需要考虑以下问题:1. 数据采集和传输数据采集和传输是工业物联网系统中最基本的环节,主要涉及传感器节点、网关和云平台的设备和通信协议。

在数据采集方面,需要考虑多种传感器的接入和通讯协议的兼容性,确保数据的完整性和精度。

在数据传输方面,需要考虑多种网络通信协议的选择和数据通量的计算,以实现数据上传的高效和稳定。

2. 数据存储和处理数据存储和处理是工业物联网系统中重要的环节,主要涉及数据在云平台上的存储和处理方式。

在数据存储方面,需要考虑多种数据存储形式的选择和数据的可靠性和安全性。

在数据处理方面,需要考虑多种数据分析和计算方法的选择和实现,以实现对数据的深度挖掘和分析。

3. 数据呈现和应用数据呈现和应用是工业物联网系统中最终的环节,主要涉及数据的可视化和应用开发。

工业互联网平台的设计方案

工业互联网平台的设计方案

工业互联网平台的设计方案随着信息技术的飞速发展和工业化进程的加速推进,工业互联网平台成为了当今工业界的热门话题。

工业互联网平台是将物理世界与数字世界相连接的关键环节,它能够实现设备之间的互联互通,实时监测和分析生产数据,提高生产效率和质量。

本文将介绍一个工业互联网平台的设计方案,以期为工业界提供一种可行的解决方案。

一、总体设计思路工业互联网平台的设计需要考虑到以下几个方面:数据采集与传输、数据存储与处理、数据分析与应用。

在总体设计思路上,我们采用了分层架构的设计模式,将整个平台划分为感知层、传输层、云平台层和应用层。

感知层负责数据的采集和传输,通过传感器和物联网设备实时采集生产数据,并将其传输到传输层。

传输层负责数据的存储与处理,将采集到的数据进行存储和预处理,确保数据的完整性和可靠性。

云平台层负责数据的分析与应用,通过云计算和大数据技术对数据进行深度分析和挖掘,提供智能化的决策支持。

应用层将分析结果应用于生产过程中,实现生产过程的优化和智能化。

二、具体实现方案1. 感知层:在感知层,我们使用了各种传感器和物联网设备,包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

这些设备能够实时采集生产环境中的各种参数,并将其传输到传输层。

为了确保数据的可靠性和安全性,我们采用了分布式传感器网络和数据加密技术。

2. 传输层:在传输层,我们使用了物联网技术和无线通信技术,将感知层采集到的数据传输到云平台层。

为了提高数据传输的效率和可靠性,我们采用了多通道传输和自适应传输技术。

3. 云平台层:在云平台层,我们使用了云计算和大数据技术,对传输层传输过来的数据进行存储、处理和分析。

我们使用了分布式存储和计算技术,确保数据的高可用性和高性能。

同时,我们还使用了数据挖掘和机器学习技术,对数据进行深度分析和挖掘,提取有价值的信息。

4. 应用层:在应用层,我们将云平台层分析得到的结果应用于生产过程中。

我们使用了智能化的决策支持系统,为生产过程提供实时的优化建议和决策支持。

工业互联网的架构设计及关键技术

工业互联网的架构设计及关键技术

工业互联网的架构设计及关键技术随着信息技术的不断发展,工业互联网已成为未来制造业的重要方向之一。

然而,工业互联网的实现需要一个完善的架构设计和关键技术的支持。

本文将从这两个方面进行探讨。

一、工业互联网的架构设计1. 云计算架构云计算架构作为工业互联网的关键技术之一,能够实现数据共享、协同办公等多项功能。

云计算架构可以将云端计算资源集中管理,提高资源利用率,提升数据处理速度和响应速度。

同时,云计算架构还可以实现数据的备份和恢复功能,有效保障数据的安全性。

2. 平台化架构平台化架构是为实现工业互联网的解决方案之一。

该架构可以将传统的工业制造业系统和互联网技术有效地结合,实现数据共享和协同办公等功能。

平台化架构可以将利用率提高到90%以上,实现一站式的集成服务,大大提高了企业的运营效率。

3. 大数据分析架构大数据分析架构是实现工业互联网的关键之一。

该架构可以针对工业互联网所产生的大量数据进行科学、统计分析,挖掘出潜在的需要,提高生产效率和产品质量。

同时,大数据分析架构还可以实现数据存储、计算和分析等功能,有效地保障了数据的安全性。

二、工业互联网的关键技术1. 物联网技术物联网技术是实现工业互联网的关键技术之一。

它可以将不同的设备、机器等连接到互联网上,形成一个智能网络,实现数据共享、协同办公等多项功能。

物联网技术不仅可以提高制造业的效率,还可以降低企业的成本,提升产品质量。

2. 人工智能技术人工智能技术是实现工业互联网的另一个关键技术。

它可以利用机器学习、神经网络等技术,对工厂生产线上的设备、机器等进行自主管理,提高生产效率和产品质量。

人工智能技术还可以实现智能识别和决策,支持企业智能化发展。

3. 5G技术5G技术是实现工业互联网的支撑技术之一。

5G技术可以提供更高的速率、更低的时延和更强的稳定性,实现数据流畅传输和实时响应。

同时,5G技术还可以实现网络切片、网络智能化等功能,大大提高了网络的安全性和可靠性。

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浅谈工业物联网云平台项目架构设计
前言
早在1999年就已经有了“物联网”这个概念,但是直到十年之后的2009年,IBM提出“智慧地球”的概念,才推动很多国家把物联网研究和发展提升到战略层面。

但是比较遗憾的是,直到现在的2015年,我国的物联网的发展依然主要靠政府项目来拉动,所以现在的发展似乎前景越来越不明朗。

政府似乎意识到这是个问题,在一些互联网公司的倡导和推动下,提出了“互联网+”的概念。

虽然“互联网+”和“物联网”都是以网为主,但是发展的侧重有了本质区别。

“互联网+”是以互联网为主,外围智能模块和传感器为辅,构建互联生态。

而“物联网”却是以互联网为基础,重点在传感器数据采集,设备控制,远程监控为主。

但是现在很多互联网公司,做的是“互联网+“的事,却以”物联网“的名义来宣传。

所以现在的人越来越搞不清”物联网“的真实定位了。

我一直认为从技术角度来看,所谓“物联网“就是传统工控网的一个外延。

传统的工业现场,考虑到生产安全,都是内部网络。

另外实施和维护的代价相对较高。

而在互联网和移动互联网越来越完善的今天,在各个领域都有了远程测控的要求。

比如目前比较典型的农业大棚监控、森林防火监控、鱼塘监测和养殖管理等等。

“互联网+”和“物联网”由于发展的侧重点不同,在做架构设计上肯定有所不同。

“互联网+“的项目,其实更看重的是用户数,通信数据流量,这是衡量一个”互联网+“项目成功的标志,当然这是也是那些做云平台为主的互联网公司最看重的,用户数和通信数据流量正是他们的利益点所在。

而以中小项目为主的“物联网”项目,其实更看重的,一是系统稳定可靠,能保证系统长期稳定的运行,因为有些监控点往往部署在人迹罕至的地方,系统的可靠性成为关键。

二就是系统便于开发和维护,因为基于不同行业,不同工艺需求的,很难开发出像民用领域的通用产品,需要根据现场实际调整相关的业务逻辑和监控画面,所以是否易于开发很关键。

当然维护更为重要,因为偏工业级的“物联网”项目一般设计至少是三年或更长的生命周期,所以项目维护难以避免,甚至系统还会根据
现场工艺的变更进行变化,易于维护是“物联网“项目一个不可或缺的要素。

由以上的说明,我们可以很清晰地了解,从技术角度来讲,做“互联网+”和“物联网”项目的架构设计是有很大的不同,本篇文章主要介绍工业级“物联网”项目的架构设计及实施。

工业级物联网的概念和特色
由于笔者曾经在传统工控领域工作7年之久,所以理解“物联网”更多是从工控的角度来考虑。

所谓的工业级物联网,不是工业领域的物联网,而是具备工业领域的特色的物联网项目,比如农、林、牧和渔业等领域的相关项目。

和工业领域的项目不同,没有那么庞大和要求严格,采集和监控的数据也相对较少,对设备、及实施和维护的成本比较敏感,并且一般要求远程监控。

但是相同的要求是,设备要稳定可靠,便于根据工艺要求调整控制策略,方便升级、扩展,易于维护。

传统工控项目,一般相对庞大,环节多,开发和实施周期都比较久,当然项目的费用也是相对高昂的。

往往一个实施工控项目的公司,一年能做十几个这样的项目就已经很繁忙了。

而在物联网时代,由于互联网和移动互联网基础设施比较完善,云服务公司也是层出不穷,可以花最少的代价,相对快速的完成一些项目。

由于开发和实施的代价大大降低,所以可做的领域被大大拓宽了,形成了一个良性循环,做的越多,越可靠,也越便宜。

越便宜,可做的项目也越来越多。

工业级物联网项目架构设计思想
了解了工业级的物联网项目的一些特色,所以架构设计方面就有了方向和思路。

我们先从技术角度分析,当前一个典型的物联网项目,从组成上来讲,至少有三部分:一是设备端,二是云端(主要指公有云),三是监控端。

1. 设备端架构设计
设备端主要负责数据采集,工艺逻辑执行及控制。

无论底层的设备数量有多少,通信协议有多复杂,考虑到项目安全等等因素,往往和云端通信,汇集在一个设备上,这样的设备的角色往往是物联网网关,除了专门负责和云端进行通信外,有时候也会对原始数据进行一定的处理,执行一些业务逻辑相关的代码。

和云端通信有很多协议可选,常见的有基于HTTP协议的Get或Put 方法,从服务器获取一些设置及状态,及向服务器推送采集到的数据。

但是对数据量相对比较大,实时性要求高的,往往是直接的Socket TCP/UDP通信,这样传输的代价相对较低,但是对编程设计方面要求比较高。

由以上分析,从功能层面上分,设备端架构一般可分三层,一是数据采集&
控制输出层;二是工艺流程执行层;三是数据上传&命令接收通信层。

2. 云端架构设计
云端一般包含三部分:Web前台+ Web后台+中间件;
作为工业级的物联网项目,Web前台一般会显示这几部分内容,一是工艺画面,和现场实际的设备和工艺流程一一对应,画面可以实时反映工业现场运行的情况。

二是各种数据报表、曲线数据的保存、查询和打印等。

三是运行日志,保存各种运行情况,以备查询。

四是显示系统诊断信息,便于系统出现问题的时候,及时判断问题所在。

Web后台相对复杂一些,一般完成三部分内容的工作,如果是设备端基于HTTP 协议通信,往往需要处理Get和Put请求。

由于前台有实时画面,所以Web后台有时候也需要向前台界面传输实时数据,目前有些实时数据是通过Web Socket协议进行传输,也可以由专门的程序来处理。

还有一部分功能比较重要,就是要建立设备数据和各种报表,曲线,日志的对应关系,以便于适用尽可能多的现场。

在工业级物联网项目中,一般中间件必不可少,其主要功能就是负责和现场设备进行通信,获取数据或发送相关控制指令。

此外还有一个比较重要的功能,由于中间件程序一般是作为系统的一个服务程序或普通应用程序,生命周期较长,可以长时间连续运行,可以处理一些相对复杂的业务逻辑、数据换算及数据转储。

3. 监控端架构设计
监控端一般包含PC、手机或平板监控。

对一般项目而言,也许通过Web前台就可以掌控一切了,但是在移动互联网的时代,如果对应的手机或平板上没有对应的APP,那这个项目就感觉有了一个很大的缺憾。

有了手机或平板APP,就可以身在任何地方,都可以相对方便的监控现场。

从功能上划分,架构可以相对简单的分为两层,一就是UI界面显示及操作层,二就是数据通信层,实现和服务器信息交互。

4. 小结
如果抛开其他一切因素,仅从技术角度来讲,实现以上三个大环节的功能,用什么系统平台,任何开发语言都可以完成其预定的功能。

但是所谓的架构设计,不仅仅从功能角度来设计整个的系统平台,更多还要考虑其可靠性,扩展性,维护性等几个方面。

作为工业级的物联网项目,大都是面向工、农、牧、渔等具体行业,每种行业虽然从技术角度而言有很多类似的部分,但是从工艺流程角度又有很大的区别,所。

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