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IIC-引领工业物联网产业迈出关键的一步

IIC理事会常务理事 王学民 | 华为产业发展部高级营销经理 吴刚

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2014年3月,工业物联网联盟(IIC,Industrial Internet Consortium)在美国拉开了工业领域网络化的序幕,当前IIC已经成为跨越美国,横跨欧洲,亚太及全球的工业物联网领域最重要的产业组织。在信息技术(IT)与运营技术(OT)融合的大背景下,IIC在持续引领工业物联网IIoT(Industrial Internet of Things)在各行业的应用,工业物联网把不计其数的传感器、控制器、机器和物品等连接上网,与企业的信息系统,业务流程及工作人员融合在一起,实现人、机、信息和流程的互联互通,并通过数据分析推动智能化,对工业生产、设备运营以及企业经营进行前所未有的优化。

01 IIC的五大工作目标:

1. 借助物联网的产业应用实践与测试床(Testbed)项目的开展,推动工业物联网创新;

2. 构建一套可供产业参考并应用的工业物联网系统框架,以帮助产业互操作性(interoperability)的实现;

3. 在全球范围内影响工业物联网技术标准的制定;

4. 建立开放的企业间论坛,以实现企业间有关工业物联网实践知识与见解的交流与共享;

5. 帮助社会构建对工业物联网创新路径安全性的信任。

IIC认识到,工业物联网的核心理念通用于各个行业,未来实现这个理念的基本技术必须具备跨产业跨行业的通用性,如果没有一个各行业普遍认可的系统架构作为基础,将很难有效地应对这些技术和业务上的挑战。因此,IIC把制订IIoT系统的统一参考架构作为解决这些挑战的基础性的第一步,希望通过提供一整套系统,解决方案与应用开发的导则为工业物联网建立一套有普遍共识的顶层框架设计。

IIC在2015年6月中发布了《Industrial Internet Reference Architecture – 工业物联网参考架构》(IIRA)的第一个版本,是全球第一个针对工业物联网具有跨行业适用性的参考架构,受到广泛的的重视。发布之后,IIRA立刻被IIC的测试平台(Testbed)中采用,同时IIC从应用中收集了不少有价值的反馈。在此同时,IIoT技术和应用也有了进一步的发展。因此,IIRA v1.8在2017年1月隆重发布,继续为IIoT群体提供技术或其它方面的有效的指导。

“基于标准、行业普适”,是IIRA的典型特点。同时,参考架构的通用性必须建立在系统功能模块的合理划分的基础上,这样一个通用的参考架构不仅能够为解决不同产业所共有的挑战提供共同的基础,并能够在跨产业的生态系统中实现知识和经验的共享。采用通用化的技术和系统构建模块,将推动建立一个广阔跨产业的生态系统,将刺激更多的技术创新,降低技术成本,加快IIoT系统的实施,这将是推动工业物联网产业发展的一条有效途径。

02 工业物联网四层视角

IIC发布的参考架构(IIRA)包括商业视角(Business Viewpoint)、应用视角(Usage Viewpoint)、功能视角(Functional Viewpoint)和实施视角(Implementation Viewpoint)四个层级,贯穿了工业物联网从初期概念,需求,设计,开发,编码,测试验证,部署,运营,改进,到最终应用完成并退出的全生命周期闭环过程。

1、商业视角:从商业视角来看,在企业中建立工业物联网系统,如果将商业实现与复杂系统流程对接,明确了工业物联网系统如何通过映射基本的系统功能去达到既定目标。

2、应用视角。应用视角解决了预期系统使用的担忧。它通常表示为涉及人类或逻辑(例如系统或系统组件)用户的活动序列,其交付其预期的功能以最终实现其基本的系统能力。

3、功能视角。功能视角聚焦工业物联网系统里的功能部件,包括他们的相互关系、结构、相互之间接口与交互,以及与环境外部的相互作用,来支撑整个系统的使用活动。该视角确定了商业、运营、信息、应用和控制五大功能域。

4、实施视角。实施视角主要关注功能部件之间通信方案与生命周期管理所需要解决的技术问题。这些功能部件通过活动来实现协调并支持系统能力。

03 工业物联网三种典型系统结构模式

IIRA v1.8还定义了三种典型的IIoT系统架构模式(Architecture Pattern),包括:

三层架构模式(Three-tier architecture pattern)

网关中介的边缘连接和管理体系结构模式(Gateway-Mediated Edge Connectivity and Management architecture pattern)

分层数据总线模式(Layered Databus pattern)

尤其是前两种模式,都强化了在IIC在边缘计算(Edge Computing)方面的思考。边缘计算问题正在受到越来越多的工业物联网用户的重视,在网络边缘部署分布性计算能力,把边缘的界限更外推一步到近设备端,将为边缘计算带来更大的市场空间。

同时在IIC发布的系列IIRA架构中,还系统性论述了系统安全、信息安全、弹性、互操作性、连接性、数据管理、高级数据分析、智能控制、动态组合九大工业物联网的特性。

04 IIC有效推动工业互联网产业发展

总体来说,IIC有效地将产业和标准统一在一个总体的架构设计中,系统性地推进了工业物联网在全球的发展。一方面在产业层面,通过OT和IT跨行业的产业紧密结合,不断聚合产业链,推进通用的开放的工业物联网产业生态构建形成;另一方面在技术与标准层面,创新地通过Testbed验证推进标准的方式,鼓励各行业用户在垂直系统内部和跨产业系统间广泛互操作性合作,以标准的形式将这些通用性技术固化下来,并深入到各行业应用推广中。可以说,IIC是到目前为止将产业与标准联动从规划到推进实施运作得最有效的一个跨行业的产业联盟。

“如何开始”将是许多企业在工业物联网领域面临的主要挑战。而IIC正是从顶层视角角度,引领产业迈出关键的一步!希望更多的产业伙伴加入其中,共建未来!

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