構(gòu)建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，是實現(xiàn)制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵步驟。搭建一個高效、可靠、可擴展的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，以全面感知、全域互聯(lián)、全程智控為目標，為企業(yè)的智能化升級提供堅實的技術(shù)支撐。

一、平臺概述

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺作為連接物理世界與數(shù)字世界的橋梁，其核心功能在于數(shù)據(jù)采集、處理、分析與應(yīng)用。本平臺向下接入各類傳感器、終端和網(wǎng)關(guān)，向上提供開放的實施分析、實施服務(wù)能力，快速集成融合數(shù)據(jù)，解決工業(yè)現(xiàn)場各類型物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的適配接入、智能分析、實時服務(wù)以及數(shù)據(jù)呈現(xiàn)等問題。

二、平臺架構(gòu)

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺邏輯上主要由數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、實時服務(wù)、智能分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、設(shè)備管理以及設(shè)備維護六大模塊組成。

1.數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)

數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)作為工業(yè)物聯(lián)設(shè)備的適配器，負責對接不同類型的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，提供通信的統(tǒng)一適配接口。采用協(xié)議適配技術(shù)，適配各類型生產(chǎn)制造過程中的設(shè)備，確保數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接入。同時，數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)能夠?qū)υO(shè)備的上行、下行數(shù)據(jù)進行編解碼，確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。

協(xié)議網(wǎng)關(guān)是數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的重要組成部分，支持MQTT、ModBus、TCP/UDP、OPCUA、WebSocket等多種物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)對設(shè)備數(shù)據(jù)的采集和下發(fā)控制。針對不同協(xié)議，協(xié)議網(wǎng)關(guān)采用可拔插的設(shè)計模式，方便擴展和維護。

2.實時服務(wù)

實時服務(wù)模塊采用MQTT+接口方式，提供實時數(shù)據(jù)服務(wù)，為前端展現(xiàn)、組態(tài)展現(xiàn)等提供實時數(shù)據(jù)支持。通過實時服務(wù)，平臺能夠?qū)崟r監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和安全性。

3.智能分析

智能分析模塊采用實時流數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)接入的實時數(shù)據(jù)進行在線分析。通過建立規(guī)則庫，智能分析模塊能夠?qū)Ψ治鼋Y(jié)果進行告警推送，為設(shè)備健康檢測、故障報警等提供支撐。

4.數(shù)據(jù)呈現(xiàn)

數(shù)據(jù)呈現(xiàn)模塊負責將分析結(jié)果以直觀、易懂的方式呈現(xiàn)出來。通過組態(tài)展現(xiàn)、圖表展示等手段，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)模塊能夠動態(tài)地呈現(xiàn)車間的運行情況，為生產(chǎn)管理和決策提供有力支持。

5.設(shè)備管理與維護

設(shè)備管理與維護模塊對所有設(shè)備、設(shè)施進行統(tǒng)一的注冊和管理，建立物模型管理機制，對設(shè)備的全生命周期進行管理。通過設(shè)備信息維護、設(shè)備分類標簽、維護活動管理等功能，設(shè)備管理與維護模塊能夠確保設(shè)備的正常運行和高效利用。

三、平臺功能

1.設(shè)備接入與數(shù)據(jù)采集

平臺支持多種物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的接入，能夠?qū)崿F(xiàn)對各類傳感器、終端和網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)采集。通過協(xié)議網(wǎng)關(guān)的適配和編解碼處理，平臺能夠確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。同時，平臺支持數(shù)據(jù)預(yù)處理功能，能夠?qū)υ紨?shù)據(jù)進行清洗、轉(zhuǎn)換和存儲，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)。

2.實時數(shù)據(jù)處理與分析

平臺構(gòu)建實時計算引擎，接收物聯(lián)網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)進行實時處理。通過實時開發(fā)軟件的支持，平臺能夠采用多種計算引擎(如Flink、Storm)構(gòu)建實時任務(wù)作業(yè)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的流式計算和實時分析。同時，平臺支持元數(shù)據(jù)管理、作業(yè)編排、作業(yè)提交和管理監(jiān)控等功能，確保實時數(shù)據(jù)處理的高效性和可靠性。

3.智能分析與報警

平臺基于人工智能、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)搭建大數(shù)據(jù)建模工具和AI建模工具，提供可視化建模、Notebook建模等功能。通過構(gòu)建故障診斷、壽命預(yù)測、能耗優(yōu)化、運行態(tài)勢等數(shù)據(jù)分析算法模型，平臺能夠進行歸納性推理，挖掘數(shù)據(jù)潛在模式和價值。同時，平臺建立規(guī)則庫，對分析結(jié)果進行告警推送，為設(shè)備健康檢測、故障報警等提供智能化支持。

4.數(shù)據(jù)可視化與呈現(xiàn)

平臺提供豐富的數(shù)據(jù)可視化手段，包括組態(tài)展現(xiàn)、圖表展示等。通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，平臺能夠?qū)⒎治鼋Y(jié)果以直觀、易懂的方式呈現(xiàn)出來，方便生產(chǎn)管理和決策人員實時監(jiān)控和分析生產(chǎn)情況。

5.設(shè)備管理與維護優(yōu)化

平臺支持設(shè)備信息的注冊和維護功能，能夠?qū)υO(shè)備進行分類標簽管理和全生命周期管理。通過維護活動管理功能，平臺能夠記錄設(shè)備的日常巡檢情況并生成維護表單。同時，平臺支持設(shè)備健康評估和異動跟蹤功能，為設(shè)備的預(yù)防性維護和故障排查提供有力支持。

四、平臺優(yōu)勢

-高效性：平臺采用實時數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控和智能報警。

-可靠性：平臺支持多種物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的接入和數(shù)據(jù)預(yù)處理功能，確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。

-可擴展性：平臺采用模塊化設(shè)計思想，方便功能擴展和升級。

-易用性：平臺提供豐富的數(shù)據(jù)可視化手段和智能化的設(shè)備管理與維護功能，方便用戶操作和管理。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺在制造業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景，應(yīng)用于智能制造、智能工廠、智能物流等領(lǐng)域，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、智能化和高效化。為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級提供有力支持，推動制造業(yè)向更高層次發(fā)展。

?審核編輯 黃宇