工业互联网 第2章 体系架构 PaaS二次开发与构建

1.系统架构

从工业互联网定义来看，工业互联网平台需要具备四个基本功能。

1、是需要实现将不同来源和不同结构的数据进行广泛采集；

2、是需要具备并支撑海量工业数据处理的环境；

3、是需要基于工业机理和数据科学实现海量数据的深度分析，并实现工业知识的沉淀和复用；

4、是能够提供开发工具及环境，实现工业APP的开发、测试和部署。

 

因此，工业互联网平台体系架构必须能完全实现这四个功能，即：

涵盖边缘层、

IaaS层、

工业PaaS层、

工业SaaS层

以及贯穿上述各层级的安全防护。

架构如下图所示，来源：工业互联网平台白皮书

1、边缘层是基础。在平台的边缘层，对海量设备进行连接和管理，并利用协议转换实现海量工业数据的互联互通和互操作；同时，通过运用边缘计算技术，实现错误数据剔除、数据缓存等预处理以及边缘实时分析，降低网络传输负载和云端计算压力。边缘计算基于高性能芯片、实时操作系统、边缘计算算法。

2、IaaS层：IaaS（Infrastructure as a Service基础设施即服务）是指把IT基础设施作为一种服务通过网络对外提供。在这种服务模型中，用户不用自己构建一个数据中心，而是通过租用的方式来使用基础设施服务，包括服务器、存储和网络等。在使用模式上，IaaS与传统的主机托管有相似之处，但是在服务的灵活性、扩展性和成本等方面IaaS具有很强的优势。

3、平台层是核心。在通用PaaS架构上进行二次开发，实现工业PaaS层的构建，为工业用户提供海量工业数据的管理和分析服务，并能够积累沉淀不同行业、不同领域内技术、知识、经验等资源，实现封装、固化和复用，在开放的开发环境中以工业微服务的形式提供给开发者，用于快速构建定制化工业APP，打造完整、开放的工业操作系统。

4、应用层是关键。通过自主研发或者是引入第三方开发者的方式，平台以云化软件或工业APP形式为用户提供设计、生产、管理、服务等一系列创新性应用服务，实现价值的挖掘和提升。

5、工业安全防护：涉及到数据接入安全、平台安全、访问安全。防止数据泄露、恶意代码防护、用户权限等安全技术问题都是工业互联网所面临的重大问题。

2.PaaS

我们可以看到在工业互联平台架构中，最重要的一项技术是PaaS。

PaaS是（Platform as a Service）的缩写，是指平台即服务。 把服务器平台作为一种服务提供的商业模式，通过网络进行程序提供的服务称之为SaaS(Software as a Service)，而云计算时代相应的服务器平台或者开发环境作为服务进行提供就成为了PaaS(Platform as a Service)。

PaaS主要涉及到容器技术、分布式计算、分布式存储、分布式数据等。

PaaS 通常用于以下场景：

• 开发框架。 PaaS 提供了一种框架，开发人员可以基于该框架进行构建，从而开发或自定义基于云的应用程序。 就像 Microsoft Excel 宏一样，PaaS 使开发人员能够使用内置软件组件创建应用程序。 包含可扩展性、高可用性和多租户功能等在内的云功能减少了开发人员的代码编写工作量。

• Analytics 或商业智能。 借助作为 PaaS 服务提供的工具，组织可以分析和挖掘其数据。 他们可以查找见解和模式并预测结果，以改进预测、产品设计和投资回报等业务决策。

其实从工业化时代开始，各行业都开始通过做一个靠谱的Platform来降低创新和迭代的成本，将不变的东西自动化，将不断变化的东西抽象成编程语言来提供灵活性，以此降低创新的成本和风险，这就是规模生产的工业化Platform的概念。