多源异构数据采集和可视化解决方案
大规模多源异构数据融合技术研究与应用
大规模多源异构数据融合技术研究与应用随着信息技术的迅速发展,人们进入了一个以数字化、信息化为主导的时代。
而在这个时代里,数据可以说是最重要的资产之一。
而随着数据量的不断增加,如何获得、掌握和利用数据成为了一项重要课题。
多源异构数据融合技术正是一种可以解决这个问题的技术手段。
一、多源异构数据在多源异构数据融合技术中,首先要理解的就是什么是多源异构数据。
所谓多源数据,是指数据来自多个独立的数据源,而异构数据则是指来自不同领域、不同格式、不同结构的数据。
这意味着多源异构数据通常包含了大量的冗余和重复信息,也包含了不同领域之间的关联信息。
多源异构数据的融合和利用对于很多领域都至关重要。
例如医疗领域,患者的各种病历、检查结果、病史等来自不同医院、不同科室的数据都可以被视为多源异构数据。
对这些数据进行融合和分析,可以有效地帮助诊断、治疗和预防疾病。
二、多源异构数据融合技术在多源异构数据的融合和利用过程中,需要借助多源异构数据融合技术。
多源异构数据融合技术可以看作是数据集成和数据挖掘的结合。
它旨在将多源异构数据进行有效的组合和整合,提供一个全面、一致、准确、及时、可靠的数据视图。
多源异构数据融合技术通常包括以下几个方面:1. 数据清洗和预处理。
这是融合技术的基础,其主要目的是将多源异构数据转换成统一的格式和结构,以便进行后续的处理。
2. 数据匹配和集成。
这是融合技术的核心,其主要目的是将多个数据源中的相关数据进行匹配和整合,形成完整的数据集。
3. 数据挖掘和分析。
由于多源异构数据通常包含了大量的信息,因此需要进行数据挖掘和分析,从中提取出有用的知识和信息,为决策提供依据。
4. 数据可视化和展示。
这是融合技术的输出,其主要目的是将融合后的数据以可视化的方式展示给用户,提高数据利用的效率和可靠性。
三、多源异构数据融合技术的应用多源异构数据融合技术已经广泛应用于各个领域。
以下是一些典型的应用场景:1. 医疗领域。
通过融合不同医院、不同科室的病历、检查结果、病史等数据,可以提高患者的诊疗效率和治疗效果。
多源异构数据采集和可视化解决方案
多源异构数据采集和可视化解决方案1.数据采集在多源异构数据采集过程中,首先需要确定数据源的类型和格式,然后选择合适的采集工具。
常见的数据源类型包括结构化数据、半结构化数据和非结构化数据,如关系数据库、Web数据、传感器数据等。
采集工具选择取决于数据源类型和格式。
对于结构化数据,可以使用ETL(Extract, Transform, Load)工具,如IBM InfoSphere DataStage、Informatica PowerCenter等。
对于半结构化数据,可以使用爬虫工具,如Scrapy、Apache Nutch等。
对于非结构化数据,可以使用自然语言处理工具,如NLTK、Stanford NLP等。
2.数据清洗和集成在数据采集后,常常需要进行数据清洗和集成,以确保数据的质量和一致性。
数据清洗包括去除重复数据、填充缺失值、纠正错误数据等。
数据集成包括将来自不同数据源的数据合并在一起,以及将其转换为统一的格式和结构。
数据清洗和集成的工具和方法有很多,如数据挖掘工具、统计分析工具、自然语言处理工具等。
常用的工具有R、Python、Apache Spark等。
3.数据存储在数据清洗和集成后,需要将数据持久化存储起来,以便于后续的分析和可视化。
常见的数据存储方式包括关系数据库、NoSQL数据库、文件系统等。
选择合适的存储方式取决于数据的规模、访问模式以及安全性需求。
4.数据可视化数据可视化是将数据转化为可视化图形的过程,以便于用户更直观地理解和分析数据。
常见的数据可视化图形包括折线图、柱状图、地图、散点图等。
数据可视化的工具有很多,如Tableau、D3.js、Matplotlib、ggplot2等。
选择合适的工具取决于数据的类型、目标受众以及需求。
5.数据分析数据可视化只是数据分析的一部分,为了更深入地理解和分析数据,还可以进行数据挖掘、机器学习、统计分析等。
这些方法可以帮助发现数据之间的关联和模式,预测未来的趋势。
《2024年基于多源异构数据的高速公路交通安全评估方法》范文
《基于多源异构数据的高速公路交通安全评估方法》篇一一、引言随着高速公路的快速发展,交通安全问题日益突出,对高速公路交通安全进行科学、有效的评估显得尤为重要。
本文提出了一种基于多源异构数据的高速公路交通安全评估方法,旨在综合利用各种数据资源,提高评估的准确性和可靠性。
二、多源异构数据概述多源异构数据主要指来自不同渠道、不同类型、不同格式的数据。
在高速公路交通安全评估中,多源异构数据主要包括交通流量数据、气象数据、道路状况数据、车辆信息数据、事故数据等。
这些数据具有多样性、动态性和复杂性的特点,为交通安全评估提供了丰富的信息来源。
三、评估方法1. 数据采集与预处理首先,需要从多个渠道收集相关数据,包括交通流量监测设备、气象站、道路传感器、车辆通信设备等。
然后,对收集到的数据进行清洗、筛选和预处理,以确保数据的准确性和可靠性。
2. 数据融合与关联分析将清洗后的多源异构数据进行融合和关联分析,提取出与交通安全相关的特征信息。
例如,通过分析交通流量数据和气象数据,可以得出不同天气条件下交通流量与交通事故的关系;通过分析道路状况数据和车辆信息数据,可以得出道路状况对车辆行驶安全的影响等。
3. 交通安全评估模型构建根据提取的特征信息,构建交通安全评估模型。
模型可以采用机器学习、深度学习等方法进行训练和优化。
在模型训练过程中,需要充分考虑数据的多样性和动态性,以及不同因素之间的相互影响。
4. 评估结果分析与应用将评估结果以可视化方式呈现,便于相关人员了解高速公路的交通安全状况。
同时,根据评估结果制定相应的交通管理措施和应急预案,以提高高速公路的交通安全水平。
此外,还可以将评估结果应用于交通规划、道路设计等方面,为相关决策提供科学依据。
四、方法优势与局限性基于多源异构数据的高速公路交通安全评估方法具有以下优势:一是数据来源广泛,可以全面反映高速公路的交通安全状况;二是数据类型多样,可以提取出与交通安全相关的多种特征信息;三是采用先进的机器学习和深度学习等方法进行模型训练和优化,提高了评估的准确性和可靠性。
多源异构数据驱动的港口水域船舶碳排放核算评估与动态可视化研究
利用多源异构数据驱动的港口水域船舶碳排放核算评估与动态可视化研究研究题目:多源异构数据驱动的港口水域船舶碳排放核算评估与动态可视化研究研究背景:随着全球气候变化问题的日益严峻,船舶碳排放问题引起了广泛关注。
港口作为船舶活动的重要区域,其水域内的船舶碳排放核算评估对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
然而,由于港口水域船舶活动的复杂性和多样性,传统的数据采集和分析方法难以满足现代船舶碳排放核算的需求。
因此,本研究旨在利用多源异构数据驱动的方法,对港口水域船舶碳排放进行核算评估,并通过动态可视化的方法,直观展示核算结果。
研究问题:本研究的核心问题是如何利用多源异构数据对港口水域船舶碳排放进行准确核算,并通过动态可视化技术直观展示核算结果。
具体而言,需要解决以下问题:1. 多源异构数据的采集与整合:如何从不同数据来源中获取船舶活动数据,并将其整合到一个统一的数据平台中,以便进行后续分析?2. 船舶碳排放的核算方法:如何根据不同船型、船速、航行区域等参数,制定合理的船舶碳排放核算方法?3. 动态可视化展示技术:如何利用可视化技术将船舶碳排放核算结果以动态、直观的方式呈现,以便用户理解和分析?研究方法:本研究采用以下方法进行研究和解决上述问题:1. 数据采集与整合:通过收集港口、船舶、气象等相关的数据,利用数据挖掘和清洗技术对数据进行预处理和整合,形成一个统一的数据平台。
2. 船舶碳排放核算方法:根据不同船型、船速、航行区域等参数,制定合理的船舶碳排放核算方法。
同时,考虑气象、水文等环境因素对船舶碳排放的影响。
3. 动态可视化展示技术:利用可视化技术,将船舶碳排放数据以动态、直观的方式展示。
具体包括图表、图像、动画等多种形式,以便用户理解和分析。
预期成果:本研究的预期成果包括以下几个方面:1. 构建一个涵盖多种船型的碳排放核算方法体系,实现对港口水域内不同船型的碳排放进行准确核算。
2. 通过对多源异构数据的采集、整合和分析,实现对港口水域船舶活动的全面监测和管理。
多源异构大数据处理平台的设计与实现
多源异构大数据处理平台的设计与实现多源异构大数据处理平台的设计与实现多源异构大数据处理平台的设计与实现是一个复杂且庞大的任务。
在进行设计之前,需要先进行一系列的思考和规划。
第一步:需求分析在设计多源异构大数据处理平台之前,需要先明确用户的需求。
这可以通过与用户进行深入的沟通和需求调研来实现。
在需求分析阶段,可以了解用户需要处理的数据类型、数据量的大小、处理的目标和结果等。
第二步:架构设计在明确了用户需求之后,需要进行平台的架构设计。
这涉及到多个方面,包括数据存储、数据处理、数据分析和数据可视化等。
在设计过程中,需要考虑到平台的可扩展性、高可用性和性能等方面的要求。
第三步:数据采集数据采集是多源异构大数据处理平台的第一步。
在这一步骤中,需要从不同的数据源中收集数据。
数据源可以包括各种类型的数据库、文件系统、传感器等。
数据采集的方式可以根据具体的需求选择,包括批量采集、实时采集和增量采集等。
第四步:数据存储数据存储是多源异构大数据处理平台的核心。
在这一步骤中,需要将采集到的数据存储起来,以供后续的处理和分析。
数据存储可以选择传统的关系型数据库、分布式文件系统、NoSQL数据库等。
在选择数据存储方式时,需要考虑到数据的结构、存储的容量和访问的速度等因素。
第五步:数据预处理在进行数据处理之前,需要对数据进行预处理。
这一步骤常常包括数据清洗、数据集成和数据转换等。
数据清洗可以去除数据中的噪声和异常值,数据集成可以将不同数据源中的数据进行整合,数据转换可以将数据从一种格式转换为另一种格式。
第六步:数据处理与分析数据处理与分析是多源异构大数据处理平台的核心部分。
在这一步骤中,可以使用各种算法和技术对数据进行处理和分析。
这可以包括数据挖掘、机器学习、统计分析等。
数据处理和分析的目标可以是发现数据中的模式、预测未来的趋势、制定决策等。
第七步:数据可视化数据可视化是将处理和分析的结果进行展示的重要环节。
通过数据可视化,可以将庞大的数据转化为易于理解和使用的图表、图像和报表等形式。
多源异构数据的融合与处理研究
多源异构数据的融合与处理研究多源异构数据融合与处理是一个多学科交叉的领域,它涉及到数据管理、数据挖掘、人工智能等方面的研究。
在当今信息爆炸的时代,各种形式的信息数据汇聚在一起,而从中提取有用的知识和信息却是一项艰巨的任务。
多源异构数据的融合与处理正是面对这一挑战而提出的解决方案。
本文将探讨多源异构数据的融合与处理,包括其意义、应用场景、研究进展等方面。
一、多源异构数据融合与处理的意义多源异构数据融合与处理的意义在于解决数据碎片化、信息孤立等问题。
在当今数字时代,数据的种类和数量都在不断增长,这带来了两个关键问题:第一,数据来源多样、类型繁杂,各种数据格式和存储方式导致数据之间难以协同;第二,数据分散、无序,容易造成信息孤立和信息不对称现象。
解决这些问题,就需要多源异构数据的融合与处理。
多源异构数据融合与处理可以将来自不同源和不同格式的数据进行整合,使其形成一个有机的整体,从而提高数据的价值和利用效率。
同时,多源异构数据处理技术还能够对数据进行清洗、去噪、标注和归纳,并输出可解释的结果和结论,从而解决数据的可理解性问题,为人类决策提供更加科学和可靠的信息支持。
二、多源异构数据融合与处理的应用场景多源异构数据技术的应用范围广泛,可以应用于众多领域。
下面将详细介绍数据融合与处理技术在一些重要领域中的应用。
1. 医疗健康领域多源异构数据融合和处理技术在医疗健康领域有着广泛的应用。
通过整合患者的电子病历、实时监测数据、生理指标数据、现场医生的诊断结果等多源不同类型的数据,可以大大提高医疗诊断和治疗效率。
例如,利用多源数据分析技术,可以对某种疾病的发病机理和治疗方法进行深入研究,从而有效地掌握疾病的发展趋势和治疗方案,为临床医生提供准确的诊断和治疗方案。
2. 金融风控领域在金融领域,多源异构数据融合和处理技术可以帮助银行和金融机构更加准确地进行风险控制和防范经济犯罪等行为。
通过对多种数据源的融合分析,可以构建一个全面的风险评估模型,准确预测和判断风险事件的发生概率和危害程度。
无人机巡查多源异构数据融合与分析
无人机巡查多源异构数据融合与分析无人机的快速发展和广泛应用带来了大量的数据,这些数据来自于不同的传感器和平台,具有不同的格式和特征。
为了更好地利用这些数据,需要将多源异构数据进行融合与分析。
本文将从无人机巡查的角度出发,探讨无人机巡查多源异构数据融合与分析的方法与技术。
一、无人机巡查的优势与应用场景无人机巡查作为一种高效、灵活、低成本的巡查手段,已经被广泛应用于各个领域。
无人机的优势在于可以快速获取高分辨率的遥感影像、视频和其他传感器数据,并进行实时监测和采集。
无人机巡查主要应用于以下场景:1. 自然资源监测:无人机可以用于森林、湖泊、河流等自然资源的巡查和监测,有效提高监测的时效性和准确性。
2. 环境污染治理:无人机可以用于对空气质量、水质状况等环境污染因素进行定量化监测,帮助治理环境污染问题。
3. 建筑安全监测:无人机可以用于建筑物的巡查和安全监测,及时发现问题并进行修复,提高建筑物的安全性。
4. 灾害监测和救援:无人机可以用于灾害现场的监测,及时了解灾情并进行救援,提高救援效率。
二、多源异构数据的特点与挑战多源异构数据是指来自不同传感器和平台的数据,具有不同的格式、分辨率和特征。
多源异构数据的特点主要包括:1. 多样性:多源异构数据包括遥感影像、视频、气象数据等多种形式,具有丰富的信息内容。
2. 千差万别:不同传感器和平台采集的数据具有不同的分辨率、精度和领域知识。
3. 时间关联性:多源异构数据具有一定的时间关联性,需要进行时序分析与融合。
多源异构数据的挑战主要包括以下几个方面:1. 数据的质量:不同传感器和平台采集的数据质量参差不齐,需要进行数据质量评估和校正。
2. 数据处理的复杂性:多源异构数据的处理需要考虑数据格式的转换、融合算法的设计和实现,涉及到多个领域的知识与技术。
3. 数据分析的效率:多源异构数据量大,对数据的融合和分析需要高效的算法和技术支持,以提高数据处理的效率和准确性。
MapGIS农业“一张图”数据中心方案
MapGIS农业“一张图”数据中心方案概述农业“一张图”是遥感影像、农田地块数据、土壤现状数据、农产品数据、环境监测数据、畜牧养殖、渔业水产、基础地理,以及遥感监测等多源信息的集合。
农业“一张图”数据中心以数据为核心,构建多源异构数据采集、处理、显示、管理、分析、维护的核心功能仓库,运用MapGIS IGSS共享服务平台可自定义快速搭建可视化的数据组织、视图加载、界面设计、后台更新维护,并实现农业信息成果共享发布。
??主要特点????????●?快速搭建,随时应变,自由组合拆卸功能模块,响应新需求变更,大幅提升系统开发性价比;????????●?分布式存储,轻松管理TB级数据,满足省、市、县不同级别数据量的应用需求;????????●?一键调阅所需的空间信息,自由加载各类农业功能插件;????????●?GPS、RS、GIS等空间信息技术的一体化,实现农业资源动态监测、GIS三维建模等;????????●?可以与电子政务平台、各类业务应用系统无缝衔接。
主要功能????????●?“一张图”管理农业资源:采取多源、多级、多专题数据管理模式,以农业基础数据库、土壤现状数据库、农业产业布局数据库为核心,逐步建立健全农业产量、土壤监测、农产品安全、环境监测、畜牧养殖、养殖水产、农情监测、病虫害监测等数据库,构建多专题的农业“一张图”数据库,实现“一张图”管理农业资源。
????????●?“一张图”搭建业务系统:利用农业“一张图”数据中心集成开发平台设计属于自己的独一无二的业务应用系统。
可根据农业业务需求实现工作流快速搭建,能满足用户个性化的业务应用需要;集成功能仓库管理技术,实现GIS基础功能和扩展功能服务集中管理。
????????●?“一张图”支撑农业应用服务:遵循国际上OGC组织的服务规范,对外提供WMS、WFS、WCS、WPS等服务方式,农业“一张图”数据中心可提供二、三维地图服务、空间数据服务、地理编码服务、数据应用分析服务、遥感影像服务、数据目录服务、元数据服务、DEM服务等服务内容,实现跨部门、跨平台的系统集成应用,充分满足各类用户的需求。
浅谈网络安全态势感知系统及其关键技术
• 206•ELECTRONICS WORLD ・技术交流本文介绍了态势感知产生的背景,分析了网络安全态势感知系统多源异构数据的采集与融合、大数据分析、可视化呈现3个关键技术,分享了建设网络安全态势感知系统取得的成效。
1.背景描述“态势感知”(SA ,Situation Aware-ness )是一定时间和空间内环境因素的获取,理解和对未来短期的预测。
其概念起源于20 世纪80 年代的美国空军,对当前的空战信息进行全面分析,快速对当前及未来形势做出判断及响应。
20 世纪90 年代,态势感知成为热点研究领域,广泛应用于军事、航空、工业制造、安全防控等领域,对辅助决策起重要作用。
随着2016年4月19日习近平主席在网络安全与信息化工作座谈会讲话中提到“感知网络安全态势是最基本最基础的工作”后,网络安全态势感知就变得炙手可热。
“网络态势感知”(CSA, Cyberspace Situation Awareness )是在大规模网络环境中,对能够引起网络态势发生变化的安全要素进行获取、理解、显示,并预测未来的发展趋势,正所谓“聪者听于无声,明者见于未形”。
当前企业网络安全工作面临着诸多困境。
首先,在技术方面,随着云计算、大数浅谈网络安全态势感知系统及其关键技术福建中烟工业有限责任公司韩晓樱备、网络设备、主机、操作系统以及各种应用系统产生, 且这些数据缺乏统一标准与关联, 分析各自独立的数据, 无法得到全局精准的分析结果,因此,建设统一的大数据日志分析平台,进行集中化的存储、备份、查询、审计、告警和分析,实现日志的全生命周期管理,从宏观上感知全局的风险及安全态势,智能感知威胁,获悉全局的安全态势,提升企业信息安全管理能力显得尤其重要。
由于企业网络中的数据来自不同厂商的安全设备、网络设备、主机设备、操作系统、数据库及各种应用系统等多源异构数据,就要求网络安全态势感知系统具备支持Syslog 、SNMP Trap 、UDP/TCP 、WebService 、ODBC 、JDBC 等多种数据协议类型数据采集能力,具备多种安全采集工具,为态势感知平台的上层分析研判业务提供有力的支撑。
多源异构数据采集和可视化解决方案
可快速部署的低成本多源异构数据采集和可视化解决方案——基于宜科边缘控制器和 IoTHub 平台的设备智能管理应用宜科(天津)电子有限公司成立于2003 年,位于天津市西青经济开发区,在中国天津和德国德累斯顿设有研发中心。
公司将“自动化技术+数字化工厂+ 工业互联网”定义为重要的发展战略,围绕工业互联网和智能制造业务持续发力,在工业互联网、智能制造、工业软件等方面积累了大量项目案例和实施经验,在工业互联网领域拥有核心产品和方案,在系统集成解决方案领域处于国内领先地位。
一、项目概况宜科边缘控制器利用宜科IoTHub TM 工业互联网赋能平台和Workbench 工业APP 快速开发工具,提供“设备连接+数据可视化”应用模式,将成为中小企业管理者直观了解工厂运行状态的最有效方式。
1.项目背景工业互联网平台是工业互联网建设的核心。
工业设备上云正成为牵引工业互联网平台发展的先导性应用,也是当前工业互联网平台建设的切入点。
工业设备上云就是通过建立实时、系统、全面的工业设备数据采集体系。
构建基于云计算的数据汇聚、分析和服务平台,实现工业设备状态监测、预测预警、性能优化,引导带来工业互联网平台的功能演进和规模商用。
工业设备种类繁杂、数量多、通信协议与数据格式各异,当前尚缺乏有效的技术手段能够低成本、便捷地实现工业设备快速接入平台,导致绝大部分平台的设备接入数量有限。
2.项目简介基于宜科边缘控制器,提供“数据+应用”的服务,充分利用IoTHub TM 工业互联网赋能平台IaaS 和PaaS 资源,以及边缘计算设备的性能,提供数据采集能力和数据可视化应用。
数据:系统提供多种协议接口,支持典型的工业控制器、传感器、物联网采集监控终端,并提供协议连接及数据交互操作。
应用:工业APP 开发工具,方便提供生产过程监控、调试维护配置、报警相应及处理、报表实时更新及显示生成等功能,方便平台应用。
数据+应用=服务3.项目目标面向工业互联网应用,支持市场二十种以上主流工业协议解析,支持二十万台设备并发连接,提供面向工业现场的图形化、拖拽式和低代码快速开发APP 工具,支持本地、私有云、共有云混合或单一部署,提供多个重点垂直领域的基础应用APP。
基于FPGA的多源异构数据并行可配置采集方法
第27卷第4期计算机集成制造系统Vol.27No.4 2021年4月Computer Integrated Manufacturing Systems Apr.2021 DOI:10.13196/j.cims.2021.04.005基于FPGA的多源异构数据并行可配置采集方法李展鹏1,邹孝付",苏雍贺1,张长志彳,陶飞1(1.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100191;2.国网天津市电力公司电力科学研究院,天津300384)摘要:数据是支撑智能制造的关键要素,对生产各阶段数据的有效采集是实现“人一机一物一环境”制造全要素互联互通的基础。
随着制造升级发展,车间不断引入来自不同厂家,具有不同协议、不同接口的设备,使得待采集数据多源异构且采集需求不断变化。
传统数据采集设备难以并行采集多源异构数据、难以根据采集需求的动态变化对采集设备动态配置,因此提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多源异构数据并行可配置采集方法,基于FPGA硬件并行完成对多源异构数据的监测,保证数据采集实时性;研究FPGA动态重构技术并设计了数据采集可配置方法,提升数据采集灵活性;最后,设计了验证方案,验证了所提方法的有效性。
关键词:现场可编程门阵列;多源异构;数据采集;动态重构中图分类号:TP274.2文献标识码:AConfigurable acquisition method of multi-source heterogeneous data based on FPGALIZhanpeng1,ZOUXiaofu1+,SUYonghe1,ZHANG Changzhi2,TAO Fei1(1.School of Automation Science and Electrical Engineering,Beihang University,Beijing100191,China;2.State Grid Tianjin Electronic Power Research Institute,Tianjin300384,China)Abstract:Data is a key element supporting intelligent manufacturing.With the upgrading of manufacturing,the factory continuously introduces equipment from different manufacturers with different protocols and different interfaces.Data from that equipment collected has the characteristics of multi-source heterogeneity and constantly updated.Traditional data acquisition systems are customized for specific equipment,which is difficult to achieve parallel acquisition of multi-source heterogeneous data and real-time dynamic configuration.To solve these problems,a configurable acquisition method based on Field Programmable Gate Array(FPGA)was presented.Multi-source heterogeneous data were collected in parallel to ensure the real-time data acquisition.A configurable data acquisition scheme was designed to enhance the flexibility of data acquisition.A verification scheme was designed to verify the effectiveness of the proposed method.Keywords:field programmable gate array;multi-source heterogeneity;data acquisition;dynamic reconfiguration0引言随着云计算、大数据、物联网等新一代信息技术的发展以及信息化与工业化的“深度融合”,传统制造企业不断向智能制造的方向转型升级数据是智能制造的关键要素阂,只有在制造工厂底层实现对生产数据的有效感知,才能有效地完成工厂资源管理、车间计划与排产、生产过程监控等重要工收稿日期:2020-11-12;修灯日期:2020-11-25,,Received12Nov.2020;accepted25Nov.2020.基金项目:国家重点研发计划资助项目(2018YFB1500800);北京市科技重大专项资助项目(Z191100002719004);国家电网有限公司科技资助项目(SGTJDK00DYJS2000148)0Foundation items:Project supported by the National Key Research and Develapment Program,Chi-na(No.2018YFB1500800),the Beijing Municipal Science and Technology Major Project,China(No.Z191100002719004),and the Science and Technology Foundation of State Grid Corporation,China(No.SGTJDK00DYJS2000148).第4期李展鹏等:基于FPGA的多源异构数据并行可配置采集方法1009作闪。
多源异构数据采集管理系统操作手册
多源异构数据采集管理系统操作手册一、系统概述多源异构数据采集管理系统是一种集成了数据抓取、清洗、转换和加载等功能的系统。
它可以帮助用户从多种数据源中获取数据,并对数据进行规范化处理,以满足各种数据分析和应用需求。
二、系统功能1. 数据源管理:支持添加、编辑、删除各种数据源,包括关系型数据库、文本文件、网络数据等。
2. 采集任务管理:支持创建、调度、监控数据采集任务,可以按照预定的时间间隔自动执行数据采集任务。
3. 数据清洗:支持对采集到的数据进行去重、过滤、转换等清洗操作,确保数据的质量与完整性。
4. 数据转换:支持将采集到的数据转换成指定的格式,如JSON、XML等,以便于后续的数据处理与分析。
5. 数据加载:支持将清洗和转换后的数据加载到目标数据存储系统中,如数据仓库、数据湖等。
三、系统操作步骤1. 数据源管理用户登录系统后,点击“数据源管理”模块,进入数据源管理界面。
在数据源管理界面,用户可以进行新建数据源、编辑数据源和删除数据源等操作。
新建数据源:点击“新建数据源”,填写数据源的名称、类型、连接信息等,点击“保存”按钮保存新建的数据源。
编辑数据源:点击对应数据源的“编辑”按钮,修改数据源的名称、类型、连接信息等,点击“保存”按钮保存修改后的数据源。
删除数据源:点击对应数据源的“删除”按钮,确认删除操作后即可删除指定的数据源。
2. 采集任务管理用户在数据源管理界面中,点击“采集任务管理”模块,进入采集任务管理界面。
在采集任务管理界面,用户可以进行新建采集任务、调度采集任务和监控采集任务等操作。
新建采集任务:点击“新建采集任务”,填写采集任务的名称、数据源、采集时间间隔等信息,点击“保存”按钮保存新建的采集任务。
调度采集任务:点击对应采集任务的“调度”按钮,设置采集任务的调度时间及频率等信息,点击“保存”按钮保存设置。
监控采集任务:点击对应采集任务的“监控”按钮,进入监控界面,可以查看采集任务的执行情况、状态及日志信息等。
多源异构数据融合与处理技术研究
多源异构数据融合与处理技术研究随着互联网和信息技术的不断发展,各行各业都面临着海量异构数据的挑战。
异构数据泛指不同来源、类型、格式、语义、结构和质量的数据,如文本、图像、视频、传感器数据、社交媒体数据等。
这些数据分布在不同的系统、应用程序、平台和网络中,不仅数量庞大,而且存在着互操作性、异构性、不确定性和不可信性等问题,给数据的融合和处理带来了很大的困难。
为了解决多源异构数据的难题,多源数据融合与处理技术应运而生。
该技术旨在利用多个数据源的信息以及数据之间的关系,整合成一个更有价值、更完整、更一致的信息资源,从而支持更高效、更精确的决策、分析和预测。
本文就多源异构数据融合与处理技术进行研究和总结,以期帮助更多的人了解和应用该技术。
一、多源异构数据融合技术1.数据清洗和集成数据清洗和集成是多源异构数据融合的第一环节。
由于多源数据的来源不同、格式不同和语义不同,因此需要对数据进行清洗,保证数据的完整性、一致性和准确性。
同时需要将数据进行集成,建立数据的元数据和语义映射,以便实现跨源查询和分析。
2.数据挖掘和识别数据挖掘和识别是多源异构数据融合的核心环节。
通过数据挖掘技术,可以从海量数据中提取出有用的信息,如关联规则、聚类、分类等。
通过数据识别技术,可以识别出数据中的重要特征和模式,如时间序列、空间信息、社交关系等。
3.知识图谱和本体建模知识图谱和本体建模是多源异构数据融合的重要手段。
知识图谱是一种描述实体、关系和属性的图形模型,可以用来表示多个数据源之间的关系和语义信息。
而本体是一种描述概念、实体和属性的语义模型,可以用来定义多个数据源之间的信息交互和知识共享。
二、多源异构数据处理技术1.数据分析和预测数据分析和预测是多源异构数据处理的核心技术。
通过数据分析技术,可以快速发现数据中的规律和趋势,如异常检测、数据可视化、模型评估等。
通过数据预测技术,可以利用已有数据来预测未来的趋势和结果,如时间序列预测、分类预测、回归预测等。
多源异构数据集成与分析技术研究
多源异构数据集成与分析技术研究随着数据的快速增长和从多源获取数据的需求增加,多源异构数据的集成与分析成为了研究的热点。
多源数据指的是从不同的数据源中获取的数据,异构数据指的是具有不同的格式、结构和语义的数据。
多源异构数据的集成与分析技术涉及到数据的整合、匹配、转换和分析等过程。
多源异构数据的集成是将来自不同数据源的数据汇集到一起,建立一个整体的数据集。
数据源可以包括传感器、数据仓库、云存储等。
数据集成的关键是解决不同数据源之间的异构性问题,包括数据格式、结构和语义的不同。
数据格式的不同可以通过数据转换和规范化来解决;数据结构的不同可以通过数据结构映射和模式匹配来解决;数据语义的不同可以通过语义建模和语义对齐来解决。
此外,还需要考虑数据一致性和完整性等问题,确保集成的数据是准确可靠的。
多源异构数据的分析是对集成后的数据进行挖掘和分析,提取有价值的信息和知识。
数据分析包括数据清洗、数据挖掘、数据建模和数据可视化等过程。
数据清洗是清除噪声、异常值和缺失值等,保证数据的质量;数据挖掘是从数据中发现隐藏的模式、关联规则和异常等,提取知识和信息;数据建模是利用统计学和机器学习等方法,构建模型来预测和决策;数据可视化是将数据可视化为图形和图表,帮助用户理解和分析数据。
多源异构数据集成与分析技术面临着挑战和困难。
首先,不同数据源之间的异构性使得数据集成和分析变得复杂和困难;其次,大规模的数据集成和分析需要高效的算法和技术支持;再次,隐私和安全问题是需要考虑的重要因素,保护个人和机构的数据隐私和安全至关重要;最后,数据质量和一致性问题需要重视,保证数据的准确性和可靠性。
为解决这些挑战和困难,研究者们提出了一系列的方法和技术。
例如,数据转换和映射技术可以将不同格式和结构的数据转换成统一的格式和结构;语义建模和对齐技术可以将不同语义的数据进行统一的表示和对齐;数据清洗和质量评估技术可以清除噪声和异常值,提高数据的质量。
大规模多源异构数据的管理与查询
大规模多源异构数据的管理与查询随着互联网的发展,数据的产生量和数据类型的多样性不断增长,如何高效地管理和查询大规模多源异构数据成为了亟待解决的重要问题。
本文将探讨大规模多源异构数据的管理与查询,并介绍一些主要的解决方案和技术。
一、多源异构数据的特点多源异构数据是指来自不同数据源,且数据结构、格式和内容不同的数据集合。
其主要特点体现在以下几个方面:1. 来源多样性:数据可能来自不同的组织机构和业务系统,也可能是用户自行采集的数据。
2. 数据结构异构:数据的结构(表、文件、键值对等)和格式(XML、JSON、CSV等)不同,可能不符合关系数据库模式。
3. 数据内容多样性:数据可能包含文本、图像、视频等多种类型的信息。
4. 数据规模巨大:多源异构数据量大,其数据量和种类远远超过传统的关系型数据库。
二、多源异构数据的管理管理多源异构数据需要解决以下问题:1. 数据集成:将多个异构数据源集成到同一个系统中,提供一个统一的数据访问接口。
2. 数据清洗:对从不同源头得到的数据进行清洗和规整,以减少数据重复和冗余。
3. 数据可视化:提供一种可视化的方式来呈现数据,帮助用户更好地理解和分析数据。
下面介绍常用的多源异构数据管理工具和方法:1. ETL工具ETL(Extract,Transform,Load)工具可以帮助用户从多个数据源中提取数据,进行数据清洗、处理和转换,并将处理好的数据导入到目标数据仓库或数据库中进行存储和分析。
常见的ETL工具有Microsoft SSIS、IBM InfoSphere、Oracle Data Integrator等。
2. 数据中间件数据中间件是一种软件,可以将多个异构数据源集成到同一个中间层中,提供一个统一的数据访问接口。
数据中间件常用的类型包括消息队列、ESB(Enterprise Service Bus)等,其中消息队列可以支持大规模数据的异步传输,提供一种高可靠性和高并发的数据传输方式。
多源异构数据 数字化
将多源异构数据数字化是将来自不同来源和格式的数据转化为数字形式,以便于存储、处理、分析和共享。
数字化可以使数据更容易访问和利用,并有助于更好地理解和应用数据。
以下是将多源异构数据数字化的一般步骤:数据采集:首先,需要收集多源异构数据,这些数据可以来自不同的来源,如文本、图像、音频、视频、传感器数据等。
这些数据可能以不同的格式和结构存在。
数据清洗:清洗数据是一个重要的步骤,目的是去除数据中的错误、冗余、不一致或不完整的部分。
这可能涉及到数据去重、格式转换、缺失值处理等操作。
数据标准化:将数据标准化为一致的格式和单位,以便进行比较和分析。
例如,确保日期和时间格式一致,单位统一等。
数据转换:对于不同类型的数据,可能需要进行转换,以将其转化为数字形式。
例如,文本数据可以进行自然语言处理(NLP)转换为数字特征,图像和音频可以进行特征提取。
数据存储:将数字化后的数据存储在适当的数据库或文件系统中,以便后续访问和分析。
数据集成:将来自不同源的数字数据整合到一个统一的数据集中,以便进行跨数据源的分析和查询。
数据分析:利用数字化后的数据进行分析和挖掘,以提取有用的信息和洞察。
这可能涉及到统计分析、机器学习、数据挖掘等技术。
数据可视化:将分析结果可视化,以便更好地理解数据和传达信息。
可视化可以采用图表、图形、地图等方式展示。
数据共享和传播:将数字化的数据和分析结果分享给相关利益相关者,以便决策制定、报告和合作。
数据安全:确保数字化后的数据受到适当的安全措施保护,以防止数据泄露或滥用。
多源异构数据的数字化需要综合使用多种技术和工具,包括数据处理软件、编程语言、数据库管理系统、机器学习工具等。
数字化的过程应该根据数据的类型和目标来制定合适的策略和方法。
人工智能领域中常见的数据处理问题及解决方案
人工智能领域中常见的数据处理问题及解决方案人工智能(Artificial Intelligence,AI)是近些年来备受关注和发展迅猛的领域之一。
人工智能的核心任务是让计算机模拟、延伸和扩展人的智能能力,这就需要处理大量的数据。
然而,人工智能领域中常常会遇到一些数据处理上的问题。
本文将探讨一些人工智能领域中常见的数据处理问题,并提供相应的解决方案。
1. 数据清洗和预处理数据清洗和预处理是人工智能领域中最常见的问题之一。
由于数据来源的多样性和数据质量的不确定性,原始数据中常常存在各种问题,如空缺值、异常值、重复值等。
这些问题会严重影响人工智能算法的准确性和可靠性。
解决这些问题的一种方法是使用数据清洗和预处理技术。
首先,通过填补、删除或插值等方法处理空缺值,并且通过离群值检测和处理技术来处理异常值。
其次,使用数据去重技术去除重复值。
最后,通过特征选择和降维等方法,对数据进行预处理以减少冗余信息和数据维度。
2. 数据不平衡问题在人工智能应用中,数据集常常存在不平衡的情况,即某些类别的样本数量明显少于其他类别。
这种情况下,传统的机器学习算法容易受到较多样本类别的影响,导致对少数类别的预测性能下降。
为解决这个问题,可以采用数据增强技术对少数类别的样本进行合成,以平衡各个类别的样本数量。
例如,可以通过复制、旋转、翻转等操作来生成新的样本,使得各个类别之间的样本数量差距缩小。
同时,还可以使用集成学习方法对不同类别样本进行潜在的重要性权重调整。
3. 特征选择和降维在人工智能任务中,特征选择和降维是非常重要的步骤。
特征选择可以帮助找到最具有分类能力和信息丰富度的特征,降低特征维度,从而提高算法的效率和准确性。
为解决特征选择和降维问题,可以采用一些经典的特征选择算法,如卡方检验、信息增益等。
这些算法可以通过计算特征的重要性得分,进而选择出最重要的特征。
同时,主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)等降维技术也可以使用,将高维数据转换为低维表示,保留最多的信息。
综合智慧能源管理系统解决方案
综合智慧能源管理系统解决方案建设意义在“能源双控、双碳”的政策要求下,能源智能化、数字化是必然趋势。
企业以打造智慧能源管理系统为重要抓手,采取多样化节能措施来降低能源成本,全方位提高能源利用率和经济效益。
智慧能源管理系统在对能源进行分类分项能耗计量基础上,采取多种数据采集及远程传输方式,通过标准化、可视化管理,构建考核体系,达到节能降耗、提升管理水平的目的。
一、生产经营高效化通过分析不同的车间、班组用能数据对比,帮助企业优化其生产,提高效率,减少能源浪费,降低能源总账单。
二、能源管理数字化用能数据、能源账单等消息可视化,提供多维度的用能数据对比分析,帮助企业节能提效,优化能源管理和采购策略,实现设备的高效运行,帮助企业智能制造转型。
三、综合能源集中化监管对机场能源信息、能源设施网络、能源服务进行全流程的统一管控,实现多能源主体、多能源设施、多能源品类的需供动态匹配和调度平衡,进一步优化能源结构,降低综合能源消耗,同时有效保障用能的安全性和稳定性。
问题痛点传统能耗管理仍存在诸多痛点,主要表现为:1、用电习惯难以短期改变,易出现效率低、见效缓慢等现象。
2、设备能耗仍存在无法实时感知、智能分析的现状,靠人员巡视,成本高、更新慢。
3、多种类能源无法集中监管,各类能管系统数据不互通,能耗难统一,调度难管理。
4、设备故障无法及时预警告警,缺少能耗和能效异常自动预警和溯源手段。
总体架构水脉综合智慧能源管理平台,通过全面采集水、电、气冷热等多种能源使用数据,对各种能耗实行实时监测、可视化管理,集中控制,分区域运行。
通过能耗监控、对比分析、智能评估、能耗预警告警等功能。
实现能耗的精细化管理与控制,达到节能减排的效果。
采用分层分布式系统体系结构,基于数据中台打造,避免重复建设,具有良好的开放性、敏捷性和可拓展性。
1、数据采集与控制(采集层):供能系统、用能系统。
2、数据传输(网络层):GPRS、4G、5G、光纤等。
输电线路多源异构数据处理关键技术研究综述
输电线路多源异构数据处理关键技术研究综述输电线路配套的多源异构数据处理已经成为现代智能电力系统中的重要技术,为传输系统提供高效、可靠的操作。
伴随着智能电力系统的不断发展,越来越多的多源异构数据的应用在输电线路中,引发了研究者们对输电线路多源异构数据处理关键技术的关注。
首先,我们需要着眼于输电线路多源异构数据的收集和整理。
多源异构数据在输电线路中最主要的收集有两种类型,一种是来自各种监测系统的实时数据,另一种是来自各种报表、应用和传感器设备的历史数据。
这些数据包括但不限于输电线路遥测数据、智能设备日志、巡检报表和用户调研报告等。
数据收集阶段,处理这些多源异构数据的关键技术包括数据预处理、数据清洗、数据转换和数据标准化等。
数据清洗主要是处理异常值、缺失值和冗余值,以减少对模型分析的影响,而数据转换则是将原始数据转换为可以被计算机理解的形式,以便后续分析。
数据标准化则是将不同的数据格式的来源数据转换为统一的数据结构,推动多源异构数据处理的下一步。
此外,还可以通过数据可视化,以友好活泼的方式展示数据,以及数据采集系统,利用相应的算法快速收集数据,以提高系统的反应速度和改善输电线路安全性能。
接下来是输电线路多源异构数据的分析处理技术。
主要的处理技术有数据挖掘、机器学习、统计分析以及基于云计算的数据分析技术。
数据挖掘可以用来发现特征和规律,用以对输电线路多源异构数据进行深入分析;机器学习可以使用深度学习算法、聚类算法等,根据数据特征进行预测和分类;统计分析可以模拟和预测输电线路的安全性和可靠性;基于云计算的数据分析技术可以分布式处理海量的多源异构数据,为电力系统提供有效的管理和调控。
最后,输电线路多源异构数据处理的关键技术还包括与系统集成相关的技术。
输电线路多源异构数据处理技术可以与系统集成相结合,构建基于多源异构数据的智能决策系统,支持输电线路的实时预测、优化与调度。
其中,多源异构数据处理关键技术有数据模型建模、智能决策规则设计、综合决策分析以及系统性能评价和调优等。
统计师如何应对多源异构数据分析问题
统计师如何应对多源异构数据分析问题数据在当今社会中扮演着至关重要的角色,对于统计师来说,处理多源异构数据是一项重要的挑战。
在这个多样化、快速发展的数据时代,统计师需要具备灵活应对多源异构数据分析问题的能力。
本文将探讨一些应对策略和技巧,帮助统计师更好地处理多源异构数据。
一、了解数据特点与来源在应对多源异构数据分析问题之前,统计师首先需要了解数据的特点和来源。
多源异构数据指的是来自不同系统、不同格式、不同领域的数据集合。
统计师需要深入了解不同数据源的数据结构、数据类型、数据格式以及数据采集和处理的方法。
例如,某统计师需要分析客户预订的旅游数据,这些数据可能来自不同的平台,如航空公司、酒店预订网站和旅行社。
统计师需要了解每个平台的数据格式、可用字段以及数据的更新频率,以便进行有效的数据整合和分析。
二、建立数据整合和清洗的流程对于多源异构数据,统计师需要建立数据整合和清洗的流程。
数据整合是将来自不同数据源的数据结合到一个统一的数据仓库或数据集中,以便进行后续的分析。
数据清洗是指对数据进行筛选、去重、填充缺失值等处理,确保数据质量和一致性。
优秀的统计师应当熟悉各种数据整合和清洗工具,如SQL、Python、R等,并能根据具体情况选择合适的工具进行数据处理。
同时,建立规范的数据整合和清洗流程,确保数据的完整性和准确性。
三、选择合适的数据分析方法与模型针对多源异构数据,统计师需要选择合适的数据分析方法和模型。
不同数据源可能存在数据类型、量级和特征差异,因此需要针对具体情况选择适当的方法。
例如,对于结构化数据,统计师可以应用常见的统计分析方法,如回归分析、方差分析等。
对于非结构化数据,如文本数据或图像数据,统计师可以采用自然语言处理或图像处理技术进行分析。
此外,统计师应当关注新兴的数据分析技术,如机器学习和深度学习等,以提高分析效果并发现隐藏在数据中的潜在规律和趋势。
四、注重数据可视化与沟通能力对于多源异构数据的分析结果,统计师需要通过数据可视化和沟通将复杂的分析结果传达给其他人员或决策者。
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工业互联网先进应用案例集案例可快速部署的低成本多源异构数据采集和可视化解决方案——基于宜科边缘控制器和IoTHub平台的设备智能管理应用宜科(天津)电子有限公司成立于2003年,位于天津市西青经济开发区,在中国天津和德国德累斯顿设有研发中心。
公司将“自动化技术+数字化工厂+工业互联网”定义为重要的发展战略,围绕工业互联网和智能制造业务持续发力,在工业互联网、智能制造、工业软件等方面积累了大量项目案例和实施经验,在工业互联网领域拥有核心产品和方案,在系统集成解决方案领域处于国内领先地位。
一、项目概况宜科边缘控制器利用宜科IoTHub TM工业互联网赋能平台和Workbench工业APP快速开发工具,提供“设备连接+数据可视化”应用模式,将成为中小企业管理者直观了解工厂运行状态的最有效方式。
1. 项目背景工业互联网平台是工业互联网建设的核心。
工业设备上云正成为牵引工业互联网平台发展的先导性应用,也是当前工业互联网平台建设的切入点。
工业设备上云就是通过建立实时、系统、全面的工业设备数据采集体系。
构建基于云计算的数据汇聚、分析和服务平台,实现工业设备状态监测、预测预警、性能优化,引导带来工业互联网平台的功能演进和规模商用。
工业设备种类繁杂、数量多、通信协议与数据格式各异,当前尚缺乏有效的技术手段能够低成本、便捷地实现工业设备快速接入平台,导致绝大部分平台的设备接入数量有限。
2. 项目简介基于宜科边缘控制器,提供“数据+应用”的服务,充分利用IoTHub TM工业互联网赋能平台IaaS和PaaS资源,以及边缘计算设备的性能,提供数据采集能力和数据可视化应用。
数据:系统提供多种协议接口,支持典型的工业控制器、传感器、物联网采集监控终端,并提供协议连接及数据交互操作。
应用:工业APP开发工具,方便提供生产过程监控、调试维护配置、报警相应及处理、报表实时更新及显示生成等功能,方便平台应用。
数据+应用=服务3. 项目目标面向工业互联网应用,支持市场二十种以上主流工业协议解析,支持二十万台设备并发连接,提供面向工业现场的图形化、拖拽式和低代码快速开发APP 工具,支持本地、私有云、共有云混合或单一部署,提供多个重点垂直领域的基础应用APP。
在汽车整车及零部件、装备制造、冶金、电子信息领域发展客户上千家,设备连接数超百万。
在设备监控、设备预测性维护、生产现场数据可视化、数据分析、实时报警等方面,帮助广大中小制造业企业解决“数据之痛”,提升生产效率,降低运营成本,提高管理水平,助力企业做大做强。
二、项目实施概况针对于广大中小企业,提供数据采集+可视化方案,直接将现场采集数据经由IoTHub平台转换处分析后,通过高度定制化的工业APP和Dashboard客户端呈现给客户,与市场同类产品相比,产品价格和部署周期有巨大优势。
1. 项目总体架构和主要内容面向中小企业制造过程最重要的数据化环节,融合工业互联网技术及平台理念,提供智能现场连接采集系统,实现边缘处理以及工业APP微服务。
图1项目总体架构2.边缘部署架构和主要内容宜科IoTHub TM是由宜科德国研发中心与宜科中国研发团队联合打造的一款面向工业4.0智能制造应用、物联网连接管理应用、工业互联网平台赋能的边缘层设备平台,可结合不同的应用场景及部署环境,实现多种应用属性,面向工业制造业,融合工业互联网技术及平台理念,作为工业互联网平台边缘层、PaaS 层、SaaS层提供赋能应用支撑。
同时,面向制造业智能制造过程最重要的数据化环节,提供智能现场连接采集系统,实现边缘处理以及工业APP微服务。
(1)边缘数据采集和可视化主要内容将工业现场的工业控制器、数控与检测设备、人工数据通过IoTHub边缘控制器进行异构协议解析和转换后,形成统一的IP数据与软件数据和物联网数据上传到云端。
基于IoTHub平台自身内置的逻辑交互及规则引擎,提供轻量化MES系统的功能,用户应用界面通过工业APP实现数据的应用。
通过微服务的方式,主要解决工业制造领域各个场景下各类机器及设备的控制器、传感器、物联网智能终端与本地或云端数据库,以及现场操作及远程操作人员之间的互联互通。
作为工业互联网平台解决方案的初级配置,适用于典型的制造业落地应用。
图2数据采集和可视化总体架构(2)宜科边缘控制器IoTHub边缘控制器是IT和OT之间的物理接口,实现工业互联网应用的南向与北向“互联互通”。
IoTHub边缘控制器产品(图3)包括IoTHub Agent边缘采集网关、工控机等。
结合不同的采集、处理及存储需求,边缘控制涵盖ARM 架构、X86架构的处理器,支持Linux及Windows操作系统,结合工业现场典型的数据接口类型,典型的南向物理接口包括RJ45(LAN)、RS232、RS485、GPIO等接口,支持主流的PLC协议及数控协议,用于连接边缘层设备。
北向提供RJ45(WAN)、4G、WiFi等网络接口,支持标准TCP/IP、MQTT等网络协议,用于连接工业互联网平台或工业互联网赋能平台(图4),完成IT与OT的物理融合。
图3宜科IoTHub边缘控制器图4宜科IoTHub边缘控制器部署方式(3)基于IoTHub的新型自动化上位App开发环境图5 基于IoTHub的新型自动化上位App开发环境通用开发环境主要用于开发工业APP。
工业APP分成两类:边缘层APP(图6)和应用层APP(图7)。
通用开发环境基于宜科WorkBench工业APP开发工具构建,能够实现图形化低代码快速开发和一键式部署,并提供工业APP应用商场。
图6 应用层App开发环境界面图7边缘层App开发环境界面3. 具体应用场景和应用模式(1)应用场景设备可视化:对企业设备进行几何建模,可以直观、真实、精确地展示设备分布、设备运行状况,同时将设备模型与实时、档案等基础数据绑定,实现设备在二维场景中的快速定位与基础信息查询。
设备预测性维护:通过对设备的集中式管理,人员分权限使用,可以实现远程开关机、远程设置参数;远程设置策略,批量、定时定点操作;设备视频集成、远程呼叫。
数据分析:通过采集设备的原始数据:如电流电压等;或者采集设备的结果数据:如报警,故障等,积累设备运行大数据,设备运行分析报告,设备经济运行报告等。
实时报警:制造商自动化水平越来越高,很多岗位实现了全自动无人生产,甚至往黑灯工厂。
针对设备故障后无人在现场不能被及时发现,现在通过实时报警系统及时显示设备故障并主动推送。
(2)应用模式针对于广大中小企业,提供数据采集+可视化方案,直接将现场采集数据经由IoTHub平台转换处分析后,通过高度定制化的工业APP和Dashboard客户端呈现给客户。
4.安全及可靠性(1)安全机制通过开发示例性协议过滤器组件(MQTT),开发Android应用程序的安全执行套件,建立应用程序隔离机制;建立虚拟机移动到组件的安全隔离机制,满足本地和云端平台安全访问需求。
(2)可靠性产品基于Kafka事件处理总线流处理平台,具有高可靠性、高扩展性、搞数据吞吐能力的特性,满足IoTHub内部模块之间快速、安全、可靠和可伸缩的数据交换。
三、下一步实施计划1. 计划1丰富协议支持种类继续完善设备连接管理能力,最终达到支持市场全部主流设备管理协议的目标。
2. 计划2拓展垂直行业应用在现有汽车整车和零部件行业应用的基础上,深耕垂直行业应用,拓展机械制造、新能源、冶金、电子信息等行业解决方案。
3. 计划3建立生态体系针对不用用户特性及资源需求,整合合作伙伴解决方案,包括对于云资源、网络资源、采集硬件的系统认证模式,为用户提供稳定可靠的参考方案。
四、项目创新点和实施效果1. 项目先进性及创新点(1)多源异构协议兼容的数据集成采用可扩展异构协议解析器,接入工业控制器、数控设备、人工接口、物联网终端、工业软件等五种现场数据源。
(2)图形化低代码通用集成开发环境建立图形化低代码通用集成开发环境,实现图形化编辑、自动代码生成、分布式编译、一键式部署和工业APP应用商店的集成,能够有效提高工业APP开发部署效率。
(3)可视化垂直闭环应用以简单的设备接入和分布式APP为展现形式,打通从数据采集到设备管理可视化的垂直闭环应用链。
2. 实施效果IoTHub边缘控制器的核心是能够有效解决工业互联网落地过程中的困难及问题,能够切实有效的实现工业制造业与工业互联网、使用云平台及大数据分析等先进制造增值服务技术融合应用。
特别是无法负担或接受通过对于企业进行MES系统实施提升企业数据化的中小微企业,从工业企业发展现状进行分析,总结宜科过往的案例与实践,针对中小企业在“人、机、料、法、环”各个环节都普遍存在的“痛点”,包括如何实现多源设备、异构系统、运营环境、人等要素间信息实时高效采集和互动,从而实现工业互联网的基础工作——数据化。
面向智能制造现场的连接采集应用,针对制造业现场各种类型的设备、控制器、数据库,以及人员的连接及数据采集提供快速便捷的接入管理方案,并基于宜科自身内置的逻辑交互及规则引擎,提供轻量化MES系统的功能,用户应用界面通过工业APP实现数据的应用。
通过微服务的方式,主要解决工业制造领域各个场景下各类机器及设备的控制器、传感器、物联网智能终端与本地或云端数据库,以及现场操作及远程操作人员之间的互联互通。
作为数据化解决方案的初级配置,适用于典型的制造业落地应用,快速实施快速应用,为智能制造解决方案系统集成商提供了快速开发、部署以及管理应用的系统平台,以较小的基础设施扩展、数据管理和归集投入,便捷的通讯协议接入及配置实现数据化应用,降低开发成本、大大缩短开发时间。