国标解读（七） | 智能制造核心标准《智能制造应用互联 第1部分：集成技术要求》——融通互联产品解决方案参考

设备服务总线装配生成设备驱动即数字孪生体的构建过程，根据定义的参数信息，动态实例化设备驱动，进行数据采集处理时根据参数替换消息流中的变量，如图所示。

▲ 设备服务总线装配时逻辑架构

设备驱动的装配宜有以下过程：

a)连接池：定义采集数据来源终端（设备、硬件系统）连接参数信息；

b)流处理器：运行消息流的运行时环境，选择不同类型的流处理器运行消息流；

c)数据泵：定义了设备输入数据项、输出数据项及数据处理逻辑；

1)控制器：即数据源，支持数据采集、数据回写和控制。控制器是直接连接的物理或逻辑数据源；

2)规则库：定义了简单数据处理逻辑，包括多种类型的逻辑判断和计算模版，包括感知、数据转换、表达式计算、数据校验；

3)处理器：定义了复杂数据处理的逻辑，支持三种调用类型：系统内部的微服务、外部API以及可视化的消息流；

4)事件：包括系统和自定义的两种类型，事件定义包括编号、名称、消息详细描述、类型和自定义的标签；

5)输入数据项：数据处理需要的输入参数定义。这部分数据由控制器提供；

6)输出数据项：数据处理逻辑执行后，输出的参数定义。输出数据项存储在时序数据库中，同时可以被其他数据泵所引用。

构建数字孪生体组装对象形成设备驱动，根据定义的对象，将对象进行引用并组合，获得更高级的对象，对象与对象之间内部数据间依赖引用关系产生联系，如图所示。

▲ 设备驱动组装关系示意

设备驱动组装宜有以下过程：

a)定义：针对不同类型物理设备、数据采集需求和设备接入协议等，完成与完善各项参数的收集；

b)装配：将之前已定义好的各种数据参数项，通过组装引用生成设备驱动；

c)生成：根据协议不同，生成对应协议的JSON消息流定义；

d)启用：指定运行环境，绑定流处理器，发布并启动新消息流运行，实例化驱动。

设备驱动用于边缘计算，数据采集使用的通讯通道，设备驱动的内部是数据采集的流式计算逻辑，根据定义的对象信息生成流式计算中处理的工作节点，如图所示。

▲设备服务总线运行时逻辑架构

设备服务总线的设备驱动宜满足以下功能特点：

a)协议接入：适配多种工业协议，提供连接设施、设备能力；

b)构建数据：实现原始点位的数据项绑定，同时检查数据格式，对数据进行身份核实处理；

c)感知计算：根据定义的阀值，检查数据项的范围条件，实现动态监测及预测；

d)心跳检查：检查连接设施、设备的运行状态，随时监听设备的运转状况；

e)映射转换：根据定义的转换规则，实现状态监测数据转换为技术数据的计算逻辑；

f)告警通知：根据感知计算、映射转换结果处理设备控制器报警信号，向外部推送告警消息；

g)消息入站：可以连接企业内部或云上的PaaS服务，实现多种类型的消息队列接入，往队列中推送清洗加工后的数据，使不同应用取走队列中的数据完成逻辑处理。

应用服务总线系统架构，其中由多个分布式集群平台组合构成，每个平台功能独立，将其整合以支撑上层应用的异构多源协议通讯，如图所示。

▲应用服务总线系统架构

应用服务总线系统架构宜有以下平台组成：

a)消息流运行环境：应用互联总线采用基础中间件服务，提供消息流的驱动运行环境；

b)应用互联总线核心引擎：包含了各种协议参数化适配器微服务组件、消息队列、消息流管道模板、错误处理、日志处理消息流模板；

c)服务监控管理平台：是协议包装器注册管理平台，负责协议适配器注册、协议包装器实例化注册、服务发布、服务授权、服务安全策略、服务监控管理；

d)服务发布管理平台和服务商店：第三方系统开发方使用的服务注册发布功能组件，提供自主发布、在线试用、服务授权等能力。

应用服务总线功能架构，由服务发布平台、服务管理平台、服务商店、监控分析平台、服务运行平台和外部第三方资源组合而成，如图所示。

▲ 应用服务总线功能架构

开放服务总线系统架构，由多个分布式集群平台组合构成，每个平台功能独立，将其整合以支撑企业外部供应链上下游应用系统间的通讯，如图所示。

▲ 开放服务总线系统架构

开放服务总线系统架构宜有以下平台组成：

a)消息流运行环境：开放服务总线采用基础中间件服务，提供消息流的驱动运行环境；

b)开放总线核心引擎：包含了Web Service和Rest API协议参数化适配器微服务组件、消息队列、消息流管道模板、错误处理、日志处理消息流模板；

c)API管理监控平台：即协议包装器注册管理平台，负责协议适配器注册、协议包装器实例化注册、服务发布、服务授权、服务安全策略、服务监控管理；

d)API平台和API商店：第三方系统开发方使用的服务注册发布功能组件，提供自主发布、在线试用、服务授权等能力。