在报道工业物联网(IIoT)的崛起时,我花了大量时间跟踪关于工业物联网的新闻工业互联网联盟(IIC)而且工业4.0平台.这两个组织概括并促进了世界各地正在进行的工业运营数字化工作。
由于IIC广泛关注工业物联网,因为它适用于许多行业,我听到很多人不公正地嘲笑IIC的工业物联网努力与工业4.0相比“只是营销”。说这句话的人经常补充说,工业4.0是“真正的工作”发生的地方,因为工业4.0特别关注制造业。
但这种贬低性的评论忽略了三件非常重要的事情:1)IIC在众多工业技术公司的投入下开发了详细的工业物联网参考架构;2)紧跟其他行业对类似技术的使用,以学习有价值且通常可直接转移的经验的重要性(这是一个关键原因自动化的世界涵盖从离散制造到连续过程的行业);3) IIC和工业4.0平台自2015年以来一直在合作,以协调他们的架构工作,从两个角度理解技术问题,减少市场混乱。
作为上述第三点的关键组成部分,IIC和工业4.0平台最近发布了一份白皮书,解释了这两个组织正在努力调整其架构,并帮助行业更有效地实现数字化运营。为了更好地理解这种一致性,有必要强调一些体系结构的差异和相似之处。
根据IIC的说法,其架构被命名为工业互联网参考架构(IIRA),是“一个业务价值驱动和面向关注解决的工业物联网参考架构。它将常见的架构关注点识别并划分为四个观点:业务(即,确定利益相关者及其对IIoT系统的业务愿景、价值和目标)、使用(预期如何使用IIoT系统来实现预期的业务目标)、功能(IIoT系统的功能组件和结构以及它们如何相互作用和外部元素以支持系统的预期用途)和实现(确定实现功能组件所需的技术),他们的通信方案和生命周期过程)。分析和解决这四个领域的关注点的结果被记录为模型和其他表示……以形成架构描述的结构和内容。”
platform industrial 4.0表示,其架构被称为工业4.0参考架构模型(RAMI 4.0),“提供了一个机会来揭示工业4.0用例,从中可以确定这些用例所需的标准。通过这一过程,我们会审查相关标准中的概念和方法,以确定它们在多大程度上适用于工业4.0环境中的应用。明确推荐最合适的标准以保证完全的互操作性。”
正如IIRA的四个观点强调了它的体系结构一样,RAMI 4.0的Layers维度描述了六层属性和系统结构(即业务、功能、信息、通信、集成和资产)。RAMI 4.0生命周期和价值流描述了制造商价值流中的资产,从资产类型的想法和开发到维护,以及该资产类型的生产、使用和维护。RAMI 4.0的层次结构描述了工厂的功能层次结构。
对于那些有兴趣深入研究这两种架构之间的不同点和相似点的所有细节的人,请参阅完整的白皮书。
虽然上面的信息需要在技术开发和应用方面进行一些分析(您可以通过上面的链接访问白皮书来查看),但很明显,尽管它们存在差异,但两种方法之间也有大量的重叠。
例如,关键的区别包括IIRA主要基于ISO/IEC/IEEE 42010对工业物联网系统的开发和运行进行建模,而RAMI 4.0主要基于智能电网体系结构模型。
这两种架构的通信模型方法也是它们差异的一个很好的例子。IIRA指出DDS、OPC UA、TCP/UDP/IP、时间敏感网络、web服务和OneM2M作为核心连接标准的候选标准,RAMI 4.0通信层目前映射到ISO/OSI模型,并指出TCP/UDP/IP通信的总体偏好,OPC UA优先用于将生产和产品连接到ISO/OSI第5、6和7层的工作中心。
考虑到这些差异,两家组织都承认,“为了实现一个或跨行业领域的互操作性,IIC和platform industrial 4.0理解协调和改进连接标准的必要性,包括工业物联网的通用语言。”
至于架构的相同点多于不同点,IIC和platform industrial 4.0指出,“IIRA和RAMI 4.0中开发具体架构的概念、方法和模型的相似性可以很好地相互映射,尽管它们都基于不同的架构框架标准。”这些组织指出,“IIRA和RAMI 4.0之间的大部分差异在于在范围和深度上的不同重点,以及从不同的角度检查制造业中重叠的架构模型。因此,这些差异在很大程度上是互补的,有助于而不是阻碍解决制造业数字化和其他领域的工业物联网挑战。”
所以,如果你碰巧发现自己在讨论中,工业4.0平台或工业互联网联盟被嘲笑为较小的实体,指出这两个组织正在密切合作,并且已经合作了两年。因此,用户可以期望两个体系结构正在进行的开发比最初由两个组织分别开发的原始文档有更多的共同之处。