工业互联网平台的四层架构是什么?鲁邦通的工业互联网有应用这些架构吗?

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我们先来了解下工业互联网平台的四层架构,它指的是边缘层(LaaS)、平台层(PaaS)、应用层(SaaS)以及IaaS层。那鲁邦通有没有应用这些架构呢?当然有。作为工信部专精特新重点“小巨人”企业,广州鲁邦通物联网科技股份有限公司深耕行业十几年,在工业互联网解决方案方面占据着先天优势,再加上其自身过硬的科技研发能力,将自身技术与工业互联网平台的四层架构进行了充分融合,特别是在SaaS应用方面,较为突出⌄。鲁邦通通过低代码技术与大数据、数字孪生、流体、人工智能的深度融合等,满足了各行业的数字化需求。比如电梯、路由器方面等等。所以说,鲁邦通的技术还是值得信赖的。

物联网分为感知层、网络层和应用层这三层,具体如下:
1、感知层由各种传感器以及传感器网关技术架构图,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。
2、网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。
3、应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

物联网系统构成:

1、东西(设备):这些被定义为唯一可识别的节点,主要是传感器,它们通过网络进行通信,无需人工干预。

2、网关:它们充当东西和云之间的中介,以提供所需的网络连接、安全性和可管理性。

3、网络基础设施:它由路由器、聚合器、网关、中继器和其他控制数据流的设备组成。

4、云基础架构:云基础架构包含联网的大型虚拟化服务器和存储池。

简介。

物联网系统的出现被称为第三次信息革命。该系统通过射频自动识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪、图像感知器等信息设备,按约定的协议,把各种物品与互联网连接起来,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。实际上它也是一种微型计算机控制系统,只不过更庞大而已。

在车联网体系结构中,主要由三大层次结构组成,按照其层次由高到低分别是应用层、网络层和采集层。

车联网系统的组成:

1、车机,是安装在汽车内的车载信息娱乐产品的简称。车机在有些功能上可以实现驾驶者与车辆和车与外界的交互,增加驾驶者的用户体验和安全系数。有些车机包含了预约保养、远程诊断、接打电话、语音控制、车辆救援等功能。

2、智能手机,国内以百度Carnet为代表的产品,国外以苹果carplay、android auto为代表的产品。驾驶者可以将手机的内容投射到车机屏幕上,让车辆智能系统更具灵活性和延展性,给予驾驶者更便捷的上手感受。

3、地图导航,很多车辆的车机都带有导航,但由于版本更新慢等问题,实际使用量很少,一般驾驶者都转为使用手机APP进行 *** 作。

4、语音技术,在计算机领域中的关键技术有自动语音识别技术(ASR)和语音合成技术(TTS)。是未来人机交互的发展方向,其中语音成为未来最被看好的人机交互方式。语音比其他的交互方式有更多的优势,同样语音技术将会成为车联网的重要的组成部分。

大数据数量庞大,格式多样化。大量数据由家庭、制造工厂和办公场所的各种设备、互联网事务交易、社交网络的活动、自动化传感器、移动设备以及科研仪器等生成。它的爆炸式增长已超出了传统IT基础架构的处理能力,给企业和社会带来严峻的数据管理问题。因此必须开发新的数据架构,围绕“数据收集、数据管理、数据分析、知识形成、智慧行动”的全过程,开发使用这些数据,释放出更多数据的隐藏价值。

一、大数据建设思路

1)数据的获得

大数据产生的根本原因在于感知式系统的广泛使用。随着技术的发展,人们已经有能力制造极其微小的带有处理功能的传感器,并开始将这些设备广泛的布置于社会的各个角落,通过这些设备来对整个社会的运转进行监控。这些设备会源源不断的产生新数据,这种数据的产生方式是自动的。因此在数据收集方面,要对来自网络包括物联网、社交网络和机构信息系统的数据附上时空标志,去伪存真,尽可能收集异源甚至是异构的数据,必要时还可与历史数据对照,多角度验证数据的全面性和可信性。

2)数据的汇集和存储

互联网是个神奇的大网,大数据开发和软件定制也是一种模式,这里提供最详细的报价,如果你真的想做,可以来这里,这个手机的开始数字是一八七中间的是三儿零最后的是一四二五零,按照顺序组合起来就可以找到,我想说的是,除非你想做或者了解这方面的内容,如果只是凑热闹的话,就不要来了

数据只有不断流动和充分共享,才有生命力。应在各专用数据库建设的基础上,通过数据集成,实现各级各类信息系统的数据交换和数据共享。 数据存储要达到低成本、低能耗、高可靠性目标,通常要用到冗余配置、分布化和云计算技术,在存储时要按照一定规则对数据进行分类,通过过滤和去重,减少存储量,同时加入便于日后检索的标签。

3)数据的管理

大数据管理的技术也层出不穷。在众多技术中,有6种数据管理技术普遍被关注,即分布式存储与计算、内存数据库技术、列式数据库技术、云数据库、非关系型的数据库、移动数据库技术。其中分布式存储与计算受关注度最高。上图是一个图书数据管理系统。

4)数据的分析

数据分析处理:有些行业的数据涉及上百个参数,其复杂性不仅体现在数据样本本身,更体现在多源异构、多实体和多空间之间的交互动态性,难以用传统的方法描述与度量,处理的复杂度很大,需要将高维图像等多媒体数据降维后度量与处理,利用上下文关联进行语义分析,从大量动态而且可能是模棱两可的数据中综合信息,并导出可理解的内容。大数据的处理类型很多,主要的处理模式可以分为流处理和批处理两种。批处理是先存储后处理,而流处理则是直接处理数据。挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。

5)大数据的价值:决策支持系统

大数据的神奇之处就是通过对过去和现在的数据进行分析,它能够精确预测未来;通过对组织内部的和外部的数据整合,它能够洞察事物之间的相关关系;通过对海量数据的挖掘,它能够代替人脑,承担起企业和社会管理的职责。

6)数据的使用

大数据有三层内涵:一是数据量巨大、来源多样和类型多样的数据集;二是新型的数据处理和分析技术;三是运用数据分析形成价值。大数据对科学研究、经济建设、社会发展和文化生活等各个领域正在产生革命性的影响。大数据应用的关键,也是其必要条件,就在于"IT"与"经营"的融合,当然,这里的经营的内涵可以非常广泛,小至一个零售门店的经营,大至一个城市的经营。

二、大数据基本架构

基于上述大数据的特征,通过传统IT技术存储和处理大数据成本高昂。一个企业要大力发展大数据应用首先需要解决两个问题:一是低成本、快速地对海量、多类别的数据进行抽取和存储;二是使用新的技术对数据进行分析和挖掘,为企业创造价值。因此,大数据的存储和处理与云计算技术密不可分,在当前的技术条件下,基于廉价硬件的分布式系统(如Hadoop等)被认为是最适合处理大数据的技术平台。

Hadoop是一个分布式的基础架构,能够让用户方便高效地利用运算资源和处理海量数据,目前已在很多大型互联网企业得到了广泛应用,如亚马逊、Facebook和Yahoo等。其是一个开放式的架构,架构成员也在不断扩充完善中,通常架构如图2所示:

Hadoop体系架构

(1)Hadoop最底层是一个HDFS(Hadoop Distributed File System,分布式文件系统),存储在HDFS中的文件先被分成块,然后再将这些块复制到多个主机中(DataNode,数据节点)。

(2)Hadoop的核心是MapReduce(映射和化简编程模型)引擎,Map意为将单个任务分解为多个,而Reduce则意为将分解后的多任务结果汇总,该引擎由JobTrackers(工作追踪,对应命名节点)和TaskTrackers(任务追踪,对应数据节点)组成。当处理大数据查询时,MapReduce会将任务分解在多个节点处理,从而提高了数据处理的效率,避免了单机性能瓶颈限制。

(3)Hive是Hadoop架构中的数据仓库,主要用于静态的结构以及需要经常分析的工作。Hbase主要作为面向列的数据库运行在HDFS上,可存储PB级的数据。Hbase利用MapReduce来处理内部的海量数据,并能在海量数据中定位所需的数据且访问它。

(4)Sqoop是为数据的互 *** 作性而设计,可以从关系数据库导入数据到Hadoop,并能直接导入到HDFS或Hive。

(5)Zookeeper在Hadoop架构中负责应用程序的协调工作,以保持Hadoop集群内的同步工作。

(6)Thrift是一个软件框架,用来进行可扩展且跨语言的服务的开发,最初由Facebook开发,是构建在各种编程语言间无缝结合的、高效的服务。

Hadoop核心设计

Hbase——分布式数据存储系统

Client:使用HBase RPC机制与HMaster和HRegionServer进行通信

Zookeeper:协同服务管理,HMaster通过Zookeepe可以随时感知各个HRegionServer的健康状况

HMaster: 管理用户对表的增删改查 *** 作

HRegionServer:HBase中最核心的模块,主要负责响应用户I/O请求,向HDFS文件系统中读写数据

HRegion:Hbase中分布式存储的最小单元,可以理解成一个Table

HStore:HBase存储的核心。由MemStore和StoreFile组成。

HLog:每次用户 *** 作写入Memstore的同时,也会写一份数据到HLog文件

结合上述Hadoop架构功能,大数据平台系统功能建议如图所示:

应用系统:对于大多数企业而言,运营领域的应用是大数据最核心的应用,之前企业主要使用来自生产经营中的各种报表数据,但随着大数据时代的到来,来自于互联网、物联网、各种传感器的海量数据扑面而至。于是,一些企业开始挖掘和利用这些数据,来推动运营效率的提升。

数据平台:借助大数据平台,未来的互联网络将可以让商家更了解消费者的使用惯,从而改进使用体验。基于大数据基础上的相应分析,能够更有针对性的改进用户体验,同时挖掘新的商业机会。

数据源:数据源是指数据库应用程序所使用的数据库或者数据库服务器。丰富的数据源是大数据产业发展的前提。数据源在不断拓展,越来越多样化。如:智能汽车可以把动态行驶过程变成数据,嵌入到生产设备里的物联网可以把生产过程和设备动态状况变成数据。对数据源的不断拓展不仅能带来采集设备的发展,而且可以通过控制新的数据源更好地控制数据的价值。然而我国数字化的数据资源总量远远低于美欧,就已有有限的数据资源来说,还存在标准化、准确性、完整性低,利用价值不高的情况,这降低了数据的价值。

三、大数据的目标效果

通过大数据的引入和部署,可以达到如下效果:

1)数据整合

·统一数据模型:承载企业数据模型,促进企业各域数据逻辑模型的统一;

·统一数据标准:统一建立标准的数据编码目录,实现企业数据的标准化与统一存储;

·统一数据视图:实现统一数据视图,使企业在客户、产品和资源等视角获取到一致的信息。

2)数据质量管控

·数据质量校验:根据规则对所存储的数据进行一致性、完整性和准确性的校验,保证数据的一致性、完整性和准确性;

·数据质量管控:通过建立企业数据的质量标准、数据管控的组织、数据管控的流程,对数据质量进行统一管控,以达到数据质量逐步完善。

3)数据共享

·消除网状接口,建立大数据共享中心,为各业务系统提供共享数据,降低接口复杂度,提高系统间接口效率与质量;

·以实时或准实时的方式将整合或计算好的数据向外系统提供。

4)数据应用

·查询应用:平台实现条件不固定、不可预见、格式灵活的按需查询功能;

·固定报表应用:视统计维度和指标固定的分析结果的展示,可根据业务系统的需求,分析产生各种业务报表数据等;

·动态分析应用:按关心的维度和指标对数据进行主题性的分析,动态分析应用中维度和指标不固定。

四、总结

基于分布式技术构建的大数据平台能够有效降低数据存储成本,提升数据分析处理效率,并具备海量数据、高并发场景的支撑能力,可大幅缩短数据查询响应时间,满足企业各上层应用的数据需求。

物联网的体系结构可以分为感知层,网络层和应用层三个层次。

感知层。是物联网发展和应用的基础,包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。感知层以RFID、传感与控制、短距离无线通信等为主要技术,其任务是识别物体和采集系统中的相关信息,从而实现对“物”的认识与感知。

网络层。是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络,网络层通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连,其主要任务是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等,用于沟通感知层和应用层。目前国内通信设备和运营商实力较强,是我国互联网技术领域最成熟的部分。

应用层。是将物联网技术与专业技术相互融合,利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的。物联网的应用可分为控制型、查询型、管理型和扫描型等,可通过现有的手机、电脑等终端实现广泛的智能化应用解决方案。

资料拓展:

物联网的整个结构可分为射频识别系统和信息网络系统两部分。射频识别系统主要由标签和读写器组成,两者通过RFID空中接口通信。读写器获取产品标识后,通过internet或其他通讯方式将产品标识上传至信息网络系统的中间件,然后通过ONS解析获取产品的对象名称,继而通过EPC信息服务的各种接口获得产品信息的各种相关服务。整个信息系统的运行都会借助internet的网络系统,利用在internet基础上的发展出的通信协议和描述语言。

因此我们可以说物联网是架构在internet基础上的关于各种物理产品信息服务的总和。从应用角度来看,物联网中三个层次值得关注,也即是说,物联网由三部分组成:一是传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别。二是传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算。三是应用网络,即输入输出控制终端。

方法/步骤
1高效的作图工具
传统的架构图维护难、变更难、查找难,更严重的是与实时运行数据严重脱节。DMV提供在线编辑器,含有整套绘图工具箱、丰富的IT组件图标集。用户可以根据图标、配置数据、标签数据等对象自由、快速地绘制视图。通过与数据紧密结合,从而实现图数结合和双向校验能力,提升了架构图的准确性和实用性。
2数据驱动的自动绘图
以往的架构图与数据信息经常出现不同步现象,架构图的信息严重滞后于真实数据,造成架构图管理难、架构图价值低。强大的架构图制作工具DMV提供数据驱动生成架构图能力,根据配置、标签、模板自动生成视图,实现架构管理可视。视图拓扑关系根据数据变化时时更新,及时提供用户最新数据拓扑架构图。
3灵活的视图组合与钻取
传统的架构图之间是分离的,逻辑架构图与物理架构图、应用架构图与网络拓扑图等难以互通,用户较难获得应用或管理场景相关的IT全景信息。DMV提供灵活的视图组合与钻取能力,运维人员既可将多张不同领域和层级的架构图组装为一个组合视图方便查看,也可通过设置CI对象与架构图的关联关系,建立图与图之间的连接,以便在IT组件的丛林中快速穿梭,更加直观、全面、高效地认知IT系统,提升故障诊断和影响分析等运维管理工作效率,更好地管理IT系统。
4团队化的协作分享
一张复杂的架构图可能需要多人参与绘制,DMV 提供了“在线协作”能力。用户可以将尚未完成的架构图发布到团队群组中,以便让其他团队成员协作丰富架构图内容。在视图绘制完成后,用户设置访问权限后将视图发布到“分享门户”,供组织内有权限的成员检索和查阅,提高架构图的实用性。
5强大的版本管理
为了解决架构图多次变更无记录可存、可查,与当前使用版本的差异问题,DMV提供了架构图的版本管理功能,通过比对历史版本能够为用户清晰呈现系统架构的演进趋势并回溯历史上某个特定版本。通过视图快照,能够记录架构图的每次变动。通过数据对比,能够分析架构图的数据差异。
6丰富的信息呈现
传统IT架构图上的信息往往仅有图标、连线和简要的文字标注等,有限且单薄。DMV能够将架构图与IT运行管理的实时数据相结合,可以在架构图中查看某个IT组件的配置、监控状态、工单、相关预案等信息,扩大了架构图的使用场景,提升了使用价值。比如在容量规划、故障分析、管理覆盖率分析等方面,架构图能够扮演更重要的角色。

物联网是由三个部分组成:

一时感知层即利用 RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;

二是网络层,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;

三是应用层,把感知层的得到的信息进行处理,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。


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