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一、 背景概述

物聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)自動化技術中融入互聯(lián)網(wǎng)的元素，在企業(yè)內部構建私有的工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)平臺，更大范圍的集中數(shù)據(jù)提供給應用系統(tǒng)深度挖掘、分析，以提高生產(chǎn)效率，降低運營成本，乃至進一步通過大數(shù)據(jù)提前新知識，已成為行業(yè)內對此發(fā)展趨勢的共識。

在一個多元異構的復雜網(wǎng)絡背景中，工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)平臺的可靠性、運行效率、以及部署維護成本等要素，也直接決定了這一發(fā)展能否快速有效的推進。

我國工業(yè)自動化技術經(jīng)歷了近20年的快速發(fā)展之后，國內的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場充滿了各個國家的技術性智能設備服務于工業(yè)生產(chǎn)行為，在這個復雜背景下，我們提出兩個關于構建大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡平臺的兩個瓶頸問題進行深入討論。

1）、數(shù)據(jù)業(yè)務整合

工業(yè)業(yè)務數(shù)據(jù)來自于復雜的現(xiàn)場設備和網(wǎng)絡，這個復雜性其一在于與現(xiàn)場已經(jīng)運行的設備互聯(lián)，網(wǎng)絡總線紛雜多樣(比如:以太網(wǎng)、485、CAN、Profibus等等)，通訊協(xié)議各不相同。其二在現(xiàn)場會因為不確定的業(yè)務變化升級等行為，業(yè)務數(shù)據(jù)組織也會變化，有的時候甚至要重新調整采集網(wǎng)絡。

而對于應用平臺來說，只希望通過統(tǒng)一方式 可靠的識別和獲取來自與各個現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，不再關注數(shù)據(jù)什么設備上采集，如何采集，如何傳輸?shù)韧ㄓ崋栴}，這就是業(yè)務數(shù)據(jù)標準化設計。

2）、網(wǎng)絡及設備維護

對于設備及網(wǎng)絡的維護來說，對現(xiàn)場各種智能設備進行高效率、低成本的實施部署、異常診斷、常規(guī)保養(yǎng)、升級配置等維護工作也成為設備的提供方和使用方共同面對的難題。

目前絕大部分情況，都需要設備廠家派出技術人員，設備使用方安排特定的技術人員接受培訓，配合廠家技術人員，進行安裝、調試、部署等工作。設備投入運行后，后期的常規(guī)維護工作也需要設備廠家的密切配合，甚至經(jīng)常需要到現(xiàn)場配合設備診斷等。

而這些常規(guī)工作在設備廠家和設備使用方之間，出現(xiàn)了一個共同的成本和效率的巨大矛盾，對于設備使用方來說，需要設備廠家以最快的速度提供現(xiàn)場技術支持服務，而對于設備廠家來說，面臨著溝通確認問題、支付差旅成本、技術資源調度以及趕赴現(xiàn)場的時間效率等諸多問題。

二、解決方案

構架工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺，數(shù)據(jù)的標準化訪問 和 實質的設備互聯(lián)互通是重要的基礎，也是解決上述背景分析中提及的瓶頸問題的關鍵。

旋思科技在多年積累的基礎上堅持不斷創(chuàng)新，于2008年開始整合研發(fā)實現(xiàn)“基于Symlink 構建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)平臺”的解決方案，該方案2013年完成測試版，經(jīng)過一年的實際項目測試后，于2015年1月份正式推出1.0版本。

該解決方案包含兩部分，即SZServer平臺側接入管理 和 Symlink/SymGate網(wǎng)關設備。 （其中Symlink/SymGate網(wǎng)關產(chǎn)品2009年投放市場運行，經(jīng)歷了大量現(xiàn)場運行的考驗，積累下豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗。對于Symlink網(wǎng)關設備，本文不做介紹，請通過www.symid.com獲取更多信息。）

平臺側是一套軟件系統(tǒng)，由SZServer接入管理服務器軟件 和 配套SZClient客戶端組成。SZServer是一套后臺服務軟件，可以由用戶自行安裝維護，部署到中心服務。配套的SZClient客戶端軟件安裝到可以訪問到SZServer的計算上，實現(xiàn)平臺提供的各種功能。

三、 架構及特性

SZServer接入管理平臺軟件是該解決方案的核心部分，其特性如下：

     SZServer可承載上萬臺網(wǎng)關設備的并發(fā)接入，并深度挖掘服務器有限帶寬，實現(xiàn)最大負載的與網(wǎng)關并發(fā)的雙向實時數(shù)據(jù)通訊。

     SZServer提供了跨語言的API、實時庫組件(如PI等)、關系庫組件(如:SQLSever, MySQL,SQLite等)、OPCServer、各種工業(yè)協(xié)議庫(比如IEC104\Modbus等)等接口，實現(xiàn)與用戶平臺的應用系統(tǒng)無縫對接，使應用系統(tǒng)通過統(tǒng)一的接口及數(shù)據(jù)模型，與工業(yè)現(xiàn)場設備保持著暢通的雙向通訊。

     SZServer提供配套客戶端軟件，用戶可通過客戶端軟件實現(xiàn)對網(wǎng)關設備的遠程配置升級維護、現(xiàn)場PLC等智能設備的遠程編程、網(wǎng)關及現(xiàn)場設備診斷等高級功能。

     SZServer為協(xié)助用戶構建工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺而設計，充分考慮了信息數(shù)據(jù)在大(公)網(wǎng)傳輸時的有限帶寬、鏈路不穩(wěn)定等情況，根據(jù)工業(yè)過程數(shù)據(jù)及現(xiàn)場事務操作等特點，通過深度實現(xiàn)傳輸壓縮、斷線緩存等技術，不僅極大的節(jié)省流量，同時不喪失實時性的穩(wěn)定通訊，即使在網(wǎng)絡中斷的情況下，斷網(wǎng)期間過程數(shù)據(jù)也不會丟失。

     SZServer采用多種加密算法、安全審計等設計，實現(xiàn)了所有會話的深度加密，有效保障業(yè)務數(shù)據(jù)在多元異構的復雜網(wǎng)絡傳輸中的安全性。

     SZServer內置業(yè)務數(shù)據(jù)自組織功能，在SZServer管理的網(wǎng)關數(shù)據(jù)結構，可采用面向真實對象建模，這可以使應用系統(tǒng)更加專注與業(yè)務分析和處理。

     SZServer屬于遠程在線系統(tǒng)，當其管理的網(wǎng)關設備注冊到服務后，可自動同步最新的數(shù)據(jù)模型，測點列表等，免去了對點實驗的繁瑣。

     SZServer內置權限系統(tǒng)，用戶可以分區(qū)、分角色管理網(wǎng)關設備。

四、主要功能描述

SZServer提供系列配套的客戶端軟件及組件，實現(xiàn)了可伸縮的擴展功能，現(xiàn)就SZServer的幾個主要客戶端及組件介紹如下；

1、企業(yè)管理器 SZAdmin

實現(xiàn)接入設備的在線管理，現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時查看、日志調閱、通道報文實時獲取等系列功能，可充分實現(xiàn)遠程對網(wǎng)關設備工程配置、升級、診斷等維護操作。

2、遠程設備映射管理器

實現(xiàn)建立與現(xiàn)場智能設備的虛擬通訊鏈路，客戶軟件可通過本機虛擬的網(wǎng)卡或串口資源，直接與現(xiàn)場的智能設備通訊，實現(xiàn)諸如PLC遠程編程，高級診斷等功能。

3、橋接服務軟件

對于企業(yè)內部設備不能上網(wǎng)的情況，SZServer提供了一套橋接服務軟件。該軟件可運行與現(xiàn)場專業(yè)工程師的計算機。當該軟件啟動時，可將指定的設備快速接入SZServer 維護云平臺，實現(xiàn)遠程維護。

4、API接口

SZServer提供的編程接口有標準C++的API，也有跨語言的C#、JAVA接口，借助這些API接口，應用系統(tǒng)可深度使用SZServer的各項功能。

5、協(xié)議棧接口

SZServer提供了一套工業(yè)通訊協(xié)議庫組件，目前內置了IEC104\Modbus\CDT\Bacnet等數(shù)十種協(xié)議，用戶可自行配置各種協(xié)議建立SZServer與應用系統(tǒng)的通訊方案。協(xié)議庫組件具備相當?shù)目缮炜s性，我們也在不斷的添加更多工業(yè)協(xié)議的支持。

6、其他功能接口

SZServer提供標準的OPCServer組件，用戶可通過OPCClient訪問SZServer管理的網(wǎng)關數(shù)據(jù)。

SZServer提供各種工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫組件，實現(xiàn)SZServer管理網(wǎng)關數(shù)據(jù)實時推送至實時數(shù)據(jù)庫，目前實現(xiàn)的有PI,iHyperDb,eDNA等。

SZServer提供各種關系數(shù)據(jù)庫組件，實現(xiàn)SZServer管理網(wǎng)關數(shù)據(jù)實時推送至實時數(shù)據(jù)庫，目前實現(xiàn)的有SQLServer,MySQL,SQLite等。