DB14-T 2524-2022 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合平臺 功能規(guī)范

ICS35.240.50CCSL70142022-08-18發(fā)布IDB14/T2524—2022前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4縮略語 5功能構成 25.1基本功能架構 25.2功能說明 26功能要求 36.1邊緣層 36.2平臺層 36.3應用層 47評估方法 57.1評估環(huán)境 57.2評估工具 57.3邊緣層評估 57.4平臺層評估 67.5應用層評估 7參考文獻 9DB14/T2524—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由山西省工業(yè)和信息化廳提出、組織實施和監(jiān)督檢查。山西省市場監(jiān)督管理局對標準的組織實施情況進行監(jiān)督檢查。本文件由山西省物聯(lián)網(wǎng)和人工智能標準化技術委員會歸口。本文件起草單位：山西大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司、華為技術有限公司、浪潮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)股份有限公司、新華三技術有限公司、精英數(shù)智科技股份有限公司、山西中科同昌智能科技有限公司。本文件主要起草人：盛佃清、王彥瑋、吉鳳鳴、劉耀宏、劉泱、張國華、張尚禮、高巍、王盾、劉品杰、劉贊、呂洪、龔大立、袁鐸、趙存會、王延輝、王學斌、吳喆峰、朱曉寧、杜石磊、楊少封、林薇、彭祖煒、伍云山、李志國、郭曉軍、王俊、李鵬飛、楊向東、張志芳、余小占、韓麗娟、路旭、張晶亮、李炳增、李峰、張漢超、顧朝陽。1DB14/T2524—2022工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合平臺功能規(guī)范本文件規(guī)定了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合平臺的功能構成和功能要求，給出了各功能的評估方法。本文件適用于山西省域內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合平臺的建設。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。YD/T3844—2021工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺應用管理接口要求3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合平臺industrialinternetintegratedplatform以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為基礎，支持匯聚數(shù)據(jù)、服務、用戶等各類資源，具備數(shù)據(jù)集成分析、應用支撐能力和基礎應用能力，支持省域內(nèi)特色型、專業(yè)型、企業(yè)級等平臺的集成和接入，支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置和協(xié)同創(chuàng)新的載體。4縮略語下列縮略語適用于本文件。App：應用程序（Application）CAN：控制器域網(wǎng)（ControllerAreaNetwork）DevOps：開發(fā)運維一體化（DevelopmentandOperation）ERP：企業(yè)資源計劃（EnterpriseResourcePlanning）HTTP：超文本傳輸協(xié)議（HyperTextTransferProtocol）HTTPS：超文本傳輸安全協(xié)議（HypertextTransferProtocolSecure）MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem）MQTT：消息隊列遙測傳輸（MessageQueuingTelemetryTransport）NB-IOT：窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NarrowBandInternetofThings）OLAP：聯(lián)機分析處理（OnlineAnalyticalProcessing）OPC：用于過程控制的OLE（OLE（ObjectLinkingandEmbedding）forProcessControl）SDK：軟件開發(fā)工具包（SoftwareDevelopmentKit）TSN：時間敏感網(wǎng)絡（Time-SensitiveNetworking）UA：統(tǒng)一架構（UnifiedArchitecture）2DB14/T2524—2022WMS：倉庫管理系統(tǒng)（WarehouseManagementSystem）5功能構成5.1基本功能架構工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合平臺基本功能架構包括邊緣、平臺、應用三大層級，見圖1。圖1工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合平臺基本功能架構5.2功能說明5.2.1邊緣層實現(xiàn)設備接入、協(xié)議轉換和邊緣分析等功能：a)設備接入：支持與不同連接對象（如設備、系統(tǒng)、產(chǎn)品、數(shù)據(jù)等）建立有效通信，實現(xiàn)海量工業(yè)數(shù)據(jù)的采集和連接；b)協(xié)議轉換：將不同協(xié)議的數(shù)據(jù)格式轉換為統(tǒng)一格式，實現(xiàn)多源異構數(shù)據(jù)的歸一化和邊緣集成；c)邊緣分析：在邊緣側進行數(shù)據(jù)預處理、存儲及智能分析等操作，實現(xiàn)底層數(shù)據(jù)的匯聚和初步處理。5.2.2平臺層實現(xiàn)資源部署與管理、工業(yè)數(shù)據(jù)管理與服務、工業(yè)模型和組件管理、應用開發(fā)與運行支撐等功能：a)資源部署與管理：實現(xiàn)對系統(tǒng)資源的統(tǒng)一調(diào)度和運維；b)工業(yè)數(shù)據(jù)管理與服務：提供數(shù)據(jù)接入、處理、存儲、計算、分析、查詢等服務；c)工業(yè)模型和組件管理：把技術、知識、經(jīng)驗、模型等資源固化為可移植、可復用的工業(yè)微服務組件庫；3DB14/T2524—2022d)應用開發(fā)與運行支撐：為工業(yè)微服務和工業(yè)App提供統(tǒng)一的集成開發(fā)環(huán)境、運行環(huán)境，實現(xiàn)服務注冊與管理等功能。5.2.3應用層實現(xiàn)企業(yè)應用服務、產(chǎn)業(yè)應用服務、應用商店等功能：a)企業(yè)應用服務：面向企業(yè)提供各類成熟的云化軟件服務；b)產(chǎn)業(yè)應用服務：面向產(chǎn)業(yè)鏈上下游提供資源共享、服務協(xié)同及特色應用服務；c)應用商店：提供工業(yè)App的上架認證、展示分發(fā)等服務。6功能要求6.1邊緣層6.1.1設備接入應支持各種工業(yè)設備的接入，采用的方式包括但不限于：a)工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)總線、工業(yè)光纖網(wǎng)絡、TSN等有線通信方式；b)3G/4G/5G、NB-IOT等無線通信方式。6.1.2協(xié)議轉換協(xié)議轉換要求包括但不限于：a)應支持將多種數(shù)據(jù)格式轉換為統(tǒng)一格式；b)宜支持對接Modbus、CAN、ProfiBus、Profinet、OPC/OPCUA等各類底層工業(yè)通信協(xié)議；c)宜通過HTTP/HTTPS、MQTT等協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫恕?.1.3邊緣分析宜支持數(shù)據(jù)預處理、存儲及分析等操作。6.2平臺層6.2.1資源部署與管理資源部署與管理要求包括但不限于：a)應具備多租戶管理功能；b)應為組件、模型、應用的運行請求調(diào)度資源；c)應基于業(yè)務量變化動態(tài)分配資源；d)應具備狀態(tài)監(jiān)控、日志管理、服務升級等管理功能；e)應具備故障告警和故障恢復功能。6.2.2工業(yè)數(shù)據(jù)管理與服務工業(yè)數(shù)據(jù)管理與服務要求包括但不限于：a)應支持通過MQTT、HTTP等協(xié)議接入多源異構數(shù)據(jù)；b)宜具備實時和非實時數(shù)據(jù)預處理功能，包括檢查數(shù)據(jù)一致性、識別異常數(shù)據(jù)、填補丟失數(shù)據(jù)、刪除冗余數(shù)據(jù)等；c)宜支持結構化、半結構化和非結構化等不同類型的數(shù)據(jù)存儲；4DB14/T2524—2022d)宜提供關系型數(shù)據(jù)庫、分布式數(shù)據(jù)庫、分析型數(shù)據(jù)庫、緩存數(shù)據(jù)庫、時序數(shù)據(jù)庫等多種數(shù)據(jù)庫服務；e)宜支持數(shù)據(jù)批處理和流處理；f)應提供元數(shù)據(jù)管理、主數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)質量管理等功能；g)應支持各類數(shù)據(jù)查詢；h)宜提供機器學習算法、機理模型、數(shù)學模型、OLAP等數(shù)據(jù)分析方法。6.2.3工業(yè)模型和組件管理工業(yè)模型和組件管理要求包括但不限于：a)宜具備模型開發(fā)、訓練、測試、部署、優(yōu)化等全生命周期服務能力；b)模型種類宜覆蓋業(yè)務流程、工業(yè)機理、研發(fā)設計、數(shù)據(jù)科學等；c)宜提供工業(yè)微服務組件庫，覆蓋工業(yè)知識、數(shù)學算法和模型等類型；d)微服務組件宜支持靈活組合和調(diào)用。6.2.4應用開發(fā)與運行支撐應用開發(fā)與運行支撐要求包括但不限于：a)應支持主流的編程語言、開發(fā)框架、微服務框架等；b)宜提供建模、組態(tài)、可視化等應用開發(fā)工具；c)應提供基礎平臺服務，包括但不限于數(shù)據(jù)庫服務、消息隊列服務等；d)應提供支撐DevOps的工具和環(huán)境；e)宜提供SDK工具包；f)應支持提供統(tǒng)一的調(diào)用接口，接口應符合YD/T3844—2021中第5章的要求；g)應支持作業(yè)任務的統(tǒng)一調(diào)度管理和運行監(jiān)控；h)應支持服務注冊與管理。6.3應用層6.3.1企業(yè)應用服務企業(yè)應用服務要求包括但不限于：a)應具備企業(yè)入口、企業(yè)控制臺、訂閱管理、計費管理等功能；b)宜提供覆蓋研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、供應鏈和物流、產(chǎn)品運維等各類型的云化軟件服務，包括但不限于云ERP、云MES、云WMS等。6.3.2產(chǎn)業(yè)應用服務產(chǎn)業(yè)應用服務要求包括但不限于：a)應提供整合各類資源供給及需求對接的應用；b)應提供產(chǎn)業(yè)情報及政策解讀服務；c)宜提供圍繞產(chǎn)業(yè)鏈上下游的特色應用，例如：冶煉—鑄造—機加—零部件、光電材料—光電元器件—系統(tǒng)/設備/終端產(chǎn)品等；d)宜提供企業(yè)間的信息共享和服務協(xié)同應用，包括但不限于協(xié)同設計、任務眾包、委托加工等。6.3.3應用商店應用商店要求包括但不限于：5DB14/T2524—2022a)應具備應用準入、發(fā)布、上架、升級、隱藏、下架、搜索等全流程管理功能；b)宜支持下載類應用、鏡像類應用、許可證類應用、解決方案類應用等不同類型應用的接入；c)宜提供研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、運維服務、經(jīng)營管理等類型的工業(yè)App。7評估方法7.1評估環(huán)境評估環(huán)境應保證硬件環(huán)境運行正常、網(wǎng)絡條件正常、數(shù)據(jù)發(fā)送器工作正常、數(shù)據(jù)模擬發(fā)送工具工作正常、邊緣節(jié)點硬件和系統(tǒng)均運行正常、平臺運行正常。7.2評估工具評估工具包括但不限于：發(fā)送測試協(xié)議數(shù)據(jù)至邊緣節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送器、數(shù)據(jù)模擬發(fā)送工具、評估平臺功能的示例應用及示例數(shù)據(jù)集等。7.3邊緣層評估7.3.1設備接入對設備接入的評估方法如下所示：a)評估方法：1)使用數(shù)據(jù)發(fā)送器通過平臺聲稱支持的一種或多種有線協(xié)議向邊緣節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)；2)使用數(shù)據(jù)發(fā)送器通過平臺聲稱支持的一種或多種無線協(xié)議向邊緣節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)。b)預期結果：邊緣節(jié)點接收數(shù)據(jù)正常。c)結果判定：滿足上述預期結果判定為具備對應功能，其他情況判定為不具備。7.3.2協(xié)議轉換對協(xié)議轉換的評估方法如下所示：a)評估方法：1)邊緣節(jié)點與數(shù)據(jù)發(fā)送器采用ModBus、ProfiBus、OPC/OPCUA等協(xié)議互發(fā)數(shù)據(jù)；2)邊緣節(jié)點向平臺通過HTTP、MQTT等協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)。b)預期結果：1)邊緣節(jié)點和數(shù)據(jù)發(fā)送器均可正常接收數(shù)據(jù)；2)邊緣節(jié)點可解析并轉換不同協(xié)議數(shù)據(jù)；3)邊緣節(jié)點能夠按照規(guī)定的協(xié)議和目標地址發(fā)送數(shù)據(jù)或平臺可正常接收數(shù)據(jù)。c)結果判定：滿足上述預期結果判定為具備對應功能，其他情況判定為不具備。7.3.3邊緣分析對邊緣分析的評估方法如下所示：a)評估方法：通過邊緣節(jié)點操作界面對數(shù)據(jù)進行清洗、計算和存儲等操作。b)預期結果：6DB14/T2524—2022通過邊緣節(jié)點對數(shù)據(jù)的處理操作均可執(zhí)行成功。c)結果判定：滿足上述預期結果判定為具備對應功能，其他情況判定為不具備。7.4平臺層評估7.4.1資源部署與管理對資源部署與管理的評估方法如下所示：a)評估方法：1)為不同用戶創(chuàng)建不同租戶，并在某租戶下運行示例應用；2)在平臺部署示例組件、模型及應用；3)動態(tài)調(diào)整示例應用資源占用量；4)模擬平臺核心組件發(fā)生故障；5)對平臺進行版本升級。b)預期結果：1)可正常創(chuàng)建租戶且示例應用運行正常；2)示例組件、模型及應用均可正常運行；3)應用可自動觸發(fā)擴縮容且運行正常；4)可展示示例應用資源使用情況并自動收集相關日志；5)平臺可觸發(fā)故障告警提醒，組件故障可自愈；6)平臺可以升級成功，且升級期間應用能夠正常提供服務。c)結果判定：滿足上述預期結果判定為具備對應功能，其他情況判定為不具備。7.4.2工業(yè)數(shù)據(jù)管理與服務對工業(yè)數(shù)據(jù)管理與服務的評估方法如下所示：a)評估方法：1)通過數(shù)據(jù)模擬發(fā)送工具向平臺發(fā)送HTTP/HTTPS、MQTT等協(xié)議的數(shù)據(jù)；2)對平臺收到的示例數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)包排序、丟失填補、冗余刪除等預處理操作；3)啟用平臺關系型、非關系型等數(shù)據(jù)庫服務；4)通過平臺存儲結構化、半結構化、非結構化等示例數(shù)據(jù)；5)對平臺示例數(shù)據(jù)進行流處理和批處理操作；6)對元數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)執(zhí)行抓取、清洗、存儲、分析等操作；7)向平臺存入數(shù)據(jù)集并進行修改操作；8)通過平臺的不同模型和算法對示例數(shù)據(jù)進行分析處理。b)預期結果：1)平臺可接收并解析對應的協(xié)議數(shù)據(jù)；2)對平臺的數(shù)據(jù)預處理操作均可正常執(zhí)行；3)平臺可正常存儲結構化、半結構化等數(shù)據(jù)；4)平臺關系型、非關系型數(shù)據(jù)庫服務可正常運行及使用；5)對示例數(shù)據(jù)的批處理及流處理均可執(zhí)行并返回正確結果；6)對元數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)的操作均可執(zhí)行并返回正確結果；7)修改關鍵數(shù)據(jù)操作可在數(shù)據(jù)質量管控工具中展示并觸發(fā)告警通知；7DB14/T2524—20228)通過算法和模型對數(shù)據(jù)的分析均可執(zhí)行并返回正確結果。c)結果判定：滿足上述預期結果判定為具備對應功能，其他情況判定為不具備。7.4.3工業(yè)模型和組件管理對工業(yè)模型和組件管理的評估方法如下所示：a)評估方法：1)在平臺上開發(fā)、訓練、測試、部署和在線優(yōu)化示例模型；2)觀察平臺提供的模型分類，并對分類下的模型進行運行測試；3)觀察平臺提供的微服務組件分類，并對分類下的組件進行運行測試；4)對平臺上的不同示例組件進行組合操作。b)預期結果：1)對示例模型的一系列操作均可正常執(zhí)行并返回正確結果；2)模型種類包括業(yè)務流程、工業(yè)機理、研發(fā)設計、數(shù)據(jù)科學等，均可正常運行和使用；3)微服務組件包括工業(yè)知識、數(shù)學算法和組件，均可在平臺正常運行和使用；4)示例組件的組合操作可正確執(zhí)行并可被調(diào)用。c)結果判定：滿足上述預期結果判定為具備對應功能，其他情況判定為不具備。7.4.4應用開發(fā)與運行支撐對應用開發(fā)與運行支撐的評估方法如下所示：a)評估方法：1)在平臺部署不同語言、不同開發(fā)框架、不同微服務框架的示例應用；2)在平臺上對多個示例應用采用模型工具、組態(tài)工具、可視化組件進行開發(fā)；3)在平臺調(diào)用SDK工具包開發(fā)1個示例應用；4)啟動平臺的數(shù)據(jù)庫服務和消息隊列服務；5)通過平臺工具完成示例應用的開發(fā)、測試、部署和運維操作；6)調(diào)用平臺開放接口進行集成操作；7)部署運行不少于3個示例應用，通過平臺進行統(tǒng)一調(diào)度管理和監(jiān)控管理；8)部署一組微服務示例應用，通過平臺實現(xiàn)服務注冊與管理功能。b)預期結果：1)各類語言、開發(fā)框架、微服務框架的應用均可以部署成功并正常運行；2)能夠利用模型工具、組態(tài)工具、可視化組件、SDK工具包完成示例應用的開發(fā)并正常運行；3)能夠正常使用平臺的數(shù)據(jù)庫服務和消息隊列服務；4)完成示例應用開發(fā)、測試、部署和運維全過程，并且能夠展示各個環(huán)節(jié)工具；5)能夠成功調(diào)用開放接口，并且返回正確結果；6)能夠通過工具完成對示例應用的調(diào)度管理和監(jiān)控管理；7)一組微服務可以成功部署并運行，且能夠通過界面展示服務注冊和管理功能。c)結果判定：滿足上述預期結果判定為具備對應功能，其他情況判定為不具備。7.5應用層評估7.5.1企業(yè)應用服務8DB14/T2524—2022對企業(yè)應用服務的評估方法如下所示：a)評估方法：1)企業(yè)測試用戶通過平臺進行注冊、登錄、訂閱等操作；2)打開企業(yè)應用服務目錄，觀察應用服務分類及涵蓋范圍，選取至少3個示例應用執(zhí)行運行操作。b)預期結果：1)企業(yè)測試用戶可完成注冊、登錄、訂閱等操作；2)企業(yè)服務目錄涵蓋研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、供應鏈和物流、產(chǎn)品運維等類型，且各示例應用可在平臺正常運行。c)結果判定：滿足上述預期結果判定為具備對應功能，其他情況判定為不具備。7.5.2產(chǎn)業(yè)應用服務對產(chǎn)業(yè)應用服務的評估方法如下所示：a)評估方法：1)在供需對接應用中接入測試數(shù)據(jù)；2)在產(chǎn)業(yè)熱點信息應用中接入測試數(shù)據(jù)；3)打開產(chǎn)業(yè)應用服務目錄，觀察應用服務分類及涵蓋行業(yè)，選取至少3個示例應用執(zhí)行運行操作。b)預期結果：1)供