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《工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)：IIoT軟件平臺(tái)和邊緣計(jì)算.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)：IIoT軟件平臺(tái)和邊緣計(jì)算 新興的技術(shù)和體系架構(gòu)，可以幫助制造企業(yè)在集成生態(tài)系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)靈活的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)基礎(chǔ)架構(gòu)?！ ‰S著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)的發(fā)展，它在集成方面也遇到了與以前不同代系的工業(yè)自動(dòng)化相似的挑戰(zhàn)。除了不斷變化的需求，還需要適用很多不同的硬件、軟件技術(shù)以及應(yīng)用場(chǎng)景。但是現(xiàn)在，利用開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，這些不同元器件可以很好的融合在一起，為用戶提供解決方案?！ ≡贗IoT產(chǎn)品和應(yīng)用開(kāi)發(fā)中，開(kāi)發(fā)人員的目標(biāo)可能包括： 通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)支持不同類型的傳感器和驅(qū)動(dòng)器?！ 〖刹煌挠芯€和無(wú)線連接協(xié)議，包括Mo
2、dbus、LoRa、Sigfox、Wi-Fi、藍(lán)牙以及其它協(xié)議?！ ⊥ㄟ^(guò)端口將原始軟件連接到不同的硬件，包括MCU、x86/ARMCPU、GPU、及其它硬件，還有操作系統(tǒng)，包括微軟視窗、Linux、嵌入式操作系統(tǒng)、Android、和其它操作系統(tǒng)。 連接云服務(wù)，可能包括WISE-PaaS、微軟的Azure、IBM的Bluemix、和其它云服務(wù)?！ 【S護(hù)數(shù)據(jù)的所有權(quán)和完整性，了解其對(duì)安全和隱私的影響。 快速開(kāi)發(fā)健壯的應(yīng)用程序?！ 〔渴?、更新、升級(jí)和維護(hù)大量的設(shè)備和服務(wù)?！ ⒋髷?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有價(jià)值的業(yè)務(wù)信息?！ ∫虼?，IIoT產(chǎn)品或解決
3、方案必須滿足與傳感器、連接性、安全、云服務(wù)、存儲(chǔ)、設(shè)備硬件與維護(hù)、邊緣/云分析、系統(tǒng)集成、和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)等相關(guān)的挑戰(zhàn)。許多公司面臨的最大挑戰(zhàn)，就是如何在平衡設(shè)計(jì)時(shí)間、投放市場(chǎng)時(shí)間和風(fēng)險(xiǎn)的情況下，將應(yīng)用遷移到物聯(lián)網(wǎng)上去?！ ∵吘売?jì)算 物聯(lián)網(wǎng)(IoT)數(shù)據(jù)往往具有很大的體量。應(yīng)用程序通常具有實(shí)時(shí)性需求。傳輸大量的原始數(shù)據(jù)，通常會(huì)給網(wǎng)絡(luò)資源帶來(lái)較大的負(fù)載。通常，在數(shù)據(jù)源附近處理數(shù)據(jù)更為行之有效，這樣就可以只向云中心發(fā)送有價(jià)值的數(shù)據(jù)。 邊緣計(jì)算是一種分布式信息技術(shù)(IT)架構(gòu)。在該體系結(jié)構(gòu)中，客戶端數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)外圍處理，盡可能接近數(shù)據(jù)源。
4、邊緣計(jì)算中的時(shí)間敏感數(shù)據(jù)，可由智能設(shè)備在數(shù)據(jù)源點(diǎn)處理，或發(fā)送到地理上比較接近的中間服務(wù)器來(lái)處理。對(duì)時(shí)間不太敏感的數(shù)據(jù)，可以發(fā)送到云端進(jìn)行歷史分析、大數(shù)據(jù)分析和長(zhǎng)期存儲(chǔ)?！ 〔徽撛摻鉀Q方案被稱為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)、平臺(tái)還是服務(wù)器，公司都必須有管理邊緣計(jì)算模式的手段。在研華新推出的邊緣智能服務(wù)器(EIS)解決方案中，能夠使本地IIoT網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)邊緣智能，從而可以最大限度地提高能源利用效率，減少對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的威脅，更易于實(shí)施和模塊化，還可以減少時(shí)間延遲?！ IoT軟件平臺(tái) IIoT軟件平臺(tái)服務(wù)主要基于3個(gè)關(guān)鍵組件：IIoT節(jié)點(diǎn)、邊緣智
5、能服務(wù)器和云服務(wù)。下面將詳細(xì)介紹在平臺(tái)開(kāi)發(fā)中，供應(yīng)商或企業(yè)用戶必須做出的一些技術(shù)選擇。 對(duì)于邊緣設(shè)備開(kāi)發(fā)，“南向”傳感設(shè)備連接必須處理不同的傳感協(xié)議，例如Modbus、OPC、BACnet、無(wú)線IP和非IP。所有這些協(xié)議，可以通過(guò)即插即用的模塊來(lái)處理傳感器數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)規(guī)范化和通信?！ ∪缓?，通過(guò)微服務(wù)容器模型來(lái)處理“北向”云連接和智能設(shè)施，以模塊化不同的云連接并啟用設(shè)備管理。同樣的，智能設(shè)施也采用微服務(wù)容器體系結(jié)構(gòu)來(lái)支持?jǐn)?shù)據(jù)攝取工作負(fù)載，比如數(shù)據(jù)預(yù)處理和清理。 其中最有價(jià)值的可能是按需的實(shí)時(shí)分析服務(wù)，在數(shù)據(jù)生成時(shí)，可實(shí)時(shí)提取預(yù)先設(shè)
6、置的數(shù)據(jù)特性。預(yù)測(cè)維護(hù)和質(zhì)量功能可用作邊緣預(yù)測(cè)概念的驗(yàn)證?！ 』跓o(wú)處不在的MQTT通信協(xié)議和模塊化的Docker容器(container)技術(shù)，通過(guò)架構(gòu)的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)開(kāi)發(fā)分析或預(yù)測(cè)維護(hù)模塊。 其它技術(shù)，如RESTful、API、MQTT和Node-RED，也有助于實(shí)現(xiàn)拖放式的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。Node-RED和配置實(shí)用程序，使實(shí)現(xiàn)自定義應(yīng)用程序變得容易。此外，具有良好文檔的SDKMQTT示例代碼和RESTfulAPI接口，使高級(jí)開(kāi)發(fā)人員可以實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的需求?！ ∽詈笠粋€(gè)部件是云服務(wù)，無(wú)論是邊緣設(shè)備還是云端，都配置了SSL/TLS通信
7、和英特爾內(nèi)置的安全特性。數(shù)據(jù)服務(wù)可以提供標(biāo)準(zhǔn)化的PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)和NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，并支持標(biāo)準(zhǔn)集成接口，可以連接各種數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)產(chǎn)品。儀表板網(wǎng)充當(dāng)“物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用的用戶界面，利用諸如Azure的PowerBI或表格等可視化設(shè)施，通過(guò)瀏覽器或移動(dòng)設(shè)備來(lái)顯示信息。 此外，IIoT平臺(tái)還提供了一個(gè)用于采購(gòu)不同的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)用程序的“市集”可提供云解決方案，如數(shù)據(jù)庫(kù)、儀表板和機(jī)器學(xué)習(xí)工具?！ 」I(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)軟件平臺(tái)包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)節(jié)點(diǎn)、邊緣智能服務(wù)器和云服務(wù)?！ ∨cIoT相關(guān)的技術(shù) 現(xiàn)在讓我們更仔細(xì)地考察
8、前面提到的一些技術(shù)。MQTT是一種簡(jiǎn)單、輕量級(jí)的發(fā)布/訂閱消息傳遞協(xié)議，用于受約束的設(shè)備和低帶寬、時(shí)間滯后較長(zhǎng)或不可靠的網(wǎng)絡(luò)。該服務(wù)將其功能和數(shù)據(jù)發(fā)布到MQTT代理，并為輸入接口訂閱特定主題內(nèi)容?！ ESTfulAPI定義了一組功能
