数字化平台建设之物联网

艾欧体(Aiouti)物联网资讯:构建企业数字化平台,需要从物理世界收集数据,这离不开物联网技术。同时物联网平台也是数字化平台的一种具体实现。物联网是物与物相连的互联网。国际电信联盟( ITU)对物联网做了如下定义:通过二维码识读设备、射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网解决方案架构

物联网解决方案是一个集成方案,它从边缘层的物体收集数据,分析数据,基于对数据的洞察为企业提供行动建议,实现企业商业目标。物联网解决方案一般分边缘层,平台层和应用层,如下图所示:

边缘层:这一层,主要通过传感器从物理实体中采集数据,通过致动器控制物理实体。设备可以是集计算,控制和通信一体的智能设备,也可以是各种瘦客户端设备。边缘层还包括各种网关设备,代理物流实体连接到云平台,也可以包含边缘计算的能力。

平台层:这一层,主要功能包括收集,处理,存储和分析数据,管理物联网设备,编排任务,与企业已有系统集成。

应用层:这一层,主要包含企业各种应用,这些应用可以通过集成物联网平台提供的能力为企业自身,客户和合作伙伴带来新的能力

物联网协议

为了把物理世界连接到虚拟世界,我们发明了多种物联网协议,这些物联网协议的目的都是是为了实现物体间的互联,互通和互操作。在互联层面主要包含各种接入协议,如NFC,Zigbee等,在互通层面主要包含各种通讯协议,如MQTT,HTTP等,在互操作层面,主要包含各种行业信息模型。

目前在从物理层到应用层都有标准协议可以采用,但在互操作层面,还缺乏从物体或网关到云端的标准信息模型,在工业领域,OPC-UA可能会成为互操作的标准信息模型。

物联网,信息物理系统,工业互联网

这三个概念有很多类似的地方,也都在互相渗透,但也有各自的侧重点

物联网侧重于感知物理世界,企业可以通过部署物联网来实施收集企业所关系的物理世界的数据,在对数据进行分析后,为企业运营提供对物理世界的洞察。所以物联网中说的物相对来说是计算能力比较弱的瘦客户端设备

信息物流系统,是一个综合计算,控制和网络的复杂系统,目的是实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息传输。所以信息物理系统中的物体侧重与集计算,控制和网络传输一体的智能设备。这些智能设备通过网络连接,构成分布式的智能设备网络,以实现智能化生产。

工业互联网是连接工业全系统,全产业链,全价值链,支撑工业智能化发展的核心载体。因此工业互联网侧重于工业系统的各种元素的互联互通,从而推动工业信息和价值的交换,其基础是物联网和信息物流系统。

企业在构建自己的物联网架构的时候,需要从自身需求,业务愿景出发,考虑多种因数,借鉴行业最佳实践,来打造符合企业自身情况的物联网架构:

与OT技术专家紧密合作:物联网的边缘层涉及到很多OT技术,好的物联网解决方案需要IT和OT充分合作,共同设计。

选择合适的物联网协议:物联网协议众多,企业需要考虑采用哪种或哪几种协议来满足企业连接物理世界的需求。

各层能力合理规划: 从计算机软件角度来看,交付一个物联网解决方案,需要考虑用户界面,应用逻辑和规则, 数据,分析等四个要素。因此在设计物联网架构的时候,需要考虑这四个要素分别在物联网架构的哪一层实现,比如数据存储和分析是在边缘层(物体和网关),平台层,应用层中哪一层实现,或是在每一层都实现不同的功能?边缘层(物体和网关)是否要提供用户界面?

端到端的安全设计:物联网接入了大量的物理实体,这个企业的信息安全带来了全新的挑战。如何保证广泛分别的边缘层设备不被恶意侵入,如果保证从设备,到网关,到物联网平台,到应用层端到端的安全都需要在做物联网架构设计时仔细考虑。

迭代推进:物联网方案因其复杂性,难以一步到位,建议采用迭代演进的方式逐步完善。

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