根云平台产品能力白皮书（2022）

（2022） 根云平台产品能力白皮书 本期内容 工业互联网让制造业进入新时代2 Gartner的研究 市场趋势｜从物联网平台转向依托物联网的应用18 关于树根互联23 1.引言 工业互联网让制造业进入新时代 1.1工业互联网（IIoT）正进化成专注于结果的市场 工业互联网（IIoT）正进化成专注于结果的市场。Gartner1 在Gartner2021年10月发布的“工业互联网魔力象限报告”中表示，尽管工业互联网技术从本质上来说仍然具有重要性，但工业制造企业在获取工业互联网平台的目的主要是两个：解决业务挑战和推动业务机遇，工业企业显然更在意这个新技术是否有效，以及它是否可以大规模运作。2 由于越来越多的工业企业转变以这一标准衡量平台服务商，促使平台厂商更专注于与传统资产良好集成的技术解决方案，同时致力于为应用开发者提供更优的服务与支持，以提高开发人员的整体生产力。 1.2工业互联网（IIoT）未来发展核心解读 Gartner同时给出了未来发展的几大核心需求与预测： 1,2GartnerInc.，《工业互联网平台魔力象限》，2021年10月18日， G00738243 1.2.1IIoT平台厂商需要注重可用性 制造企业可以将从联网的传感器、整个通信层和IT基础设施到应用驱动事件信号的正常运行时间的度量作为可用性的 速度是核心的需求。这些边缘功能使用事件架构，以最大限度地减少发送到云端的数据，从而减少工作量和成本。对于企业与高管共享本地数据并推动跨站点决策和比较的需求， 衡量标准，要求厂商提供端到端的可用性保障，高效安全的基于边缘的解决方案也是合理的选择。 运维机制和策略非常重要，提供原生一体化技术方案的平台2.根云平台：为产业数字化转型提供新基座 厂商有更闭环的运作逻辑实现这一要求。 1.2.2IIoT中的数据所有权问题值得关注 除了关注数据的连接、摄取、存储和分析挑战之外，一个越来越重要的考虑因素是数据所有权问题——部署IIoT解决方 2.1根云平台，为制造企业数字化转型提供新基座 2.1.1根云平台概述 根云平台可以接入和管理多种工业设备，与各类工业软件进行数据交换，调度各项网络、计算和存储资源，为工业应用 案的客户是否有权以所需的方式访问、分析和以其他方式使提供开发工具和运行环境。根云工业互联网操作系统是根云 用数据。部署IIoT平台的企业必须确保对数据的权利，以支平台的核心，包括操作系统内核、工业大数据引擎、数 持其预期业务成果，在对IIoT平台提供商的评估流程中，应据智能模型库和应用赋能开发服务四大组成部分，具 始终考虑数据所有权问题，并在合同、许可条款和条件中明备完整的操作系统能力。 确说明。 1.2.3IIoT的未来发展需要边缘与云混合方法 在Gartner发表的《预测分析：全球数字商业基础设施运营》中预测，到2024年，至少35%的中型到大型企业将在至少一个物联网(IoT)项目中使用云到边缘的混合计算部署模型。同时利用二者的优势，基于边缘的解决方案可最大限度减少延迟问题并在边缘处理数据，加快本地决策的采用 2.1.2根云平台技术框架 根云平台着力于强化工业互联网平台纵深，是帮助工业企业打造从设备接入、物联呈现到行业应用的端到端深度价值解决方案的运营平台，为工业企业落地工业互联网提供端到端成本最低、效率最优、可靠性最强的解决方案，专注打造工业互联网操作系统，为产业数字化转型提供新基座。 图1.根云平台及根云工业互联网操作系统技术架构 根云平台的核心，是希望针对端侧数据采集难和应用侧数据2.1.3根云平台实施路径 应用开发成本高两大核心痛点，解决工业制造业数字化转型基于根云工业互联网操作系统，应用开发者和最终用户可以过程中，从生产设备数据采集，到业务应用组件快速开发中开发大量解决工业生产具体问题的工业应用。根云工业互联 遇到的难题，并以此实现： 网操作系统提供完整的工业应用开发能力，具体包括工业设备模型、工业指标模型、工业可视化模型、工业组件模型、 n兼容性最强、上传/下发双向最可靠、接入成本最低速度 最快的工业设备接入能力 工业应用开发框架和开放API接口，可以提高代码的易用性 和复用率，降低工业应用开发的技术门槛，让开发人员可以 n建设通用、行业和功能组件库，提供从接入到应用的端快速地将工业技术、知识开发成工业应用。 到端客户价值的应用组件开发能力 目前，根云平台支持公有云、专属云、本地部署等同构多态的部署架构，其中专属云支持主流云服务商的VPC专属/私有 图2.根云平台的路线图 环境（AWS、阿里云，腾讯云、华为云）部署。 根云平台专属云和本地化部署，是树根互联面向大型业务规模客户的专属环境或本地化部署的工业互联网平台，自根云平台公有云衍生而成，基于公有云强大的底座能力，可以为客户提供多种标准规格的企业专属基础服务、平台服务和运维服务，让企业的数字化转型享有更高的私密性、专属性和安全性。 此外，根云平台专属云支持联邦部署架构，针对跨国集团型企业在推进数字化转型过程中面临的：如何在全集团跨区域、跨园区部署，如何管理不同区域、不同事业部的租户，如 何保证跨园区的数据流动安全性，如何做到业务集中管控和事业部业务隔离等问题提供解决方案，实现异地多园区情况下对设备资产和人员组织权限的高效统一管理。 2.2根云平台核心能力 2.2.1工业设备与现场数据采集 现场工业设备通过边缘网关进行数据连接，然后通过边缘网关上传到云平台，其他系统可以通过MQTT协议将数据直接上传到云平台。根云平台支持1100种常见工业协议，并且支持协议定制开发，可以实现海量设备接入。 图3.根云平台的IIoT建模 2.2.1.1支持毫秒级的工业数据采集 支持主流工业协议，可以通过2/3/4G/5G，WIFI，LORA等多种联网方式快速与现场设备通讯，完成数据采集，最快支持毫秒级采集频率。针对设备网络断线等情况，提供数据回补等多种异常处理机制，保证数据完整性，为根云平台用户进行设备诊断、大数据分析提供基础数据保障。 2.2.1.2灵活强大的设备数字建模 针对物理世界中的各种设备，根云平台可以通过抽取实物特征对物理世界的实物进行描述与认识，通过多级嵌套模型，可以对实际工厂进行完整建模描述，更好地服务于管理人员，在模型中可以通过逻辑计算，将采集到的数据进行计算处理，为生产管理人员提供更加直接的结果呈现。 2.2.1.3即插即视的设备接入流程 设备联网后，通过简单的手动配置工作，如：选择设备通讯协议，选择设备IP地址等，即可快速完成设备数据接入上云。通过平台预制的可视化工具，通过拖拉拽的操作方式，选择平台工具箱里的对应工具，可以快速实现实时数据呈现、趋势对比分析、报警提醒等功能，做到即插即视。 2.2.1.4工业级设备管控和指令下发 用户在权限控制范围内可以通过根云平台对现场设备进行属性值写入、自定义指令下发、文件下发、多级解锁机操作及配置更新和OTA升级，整体指令下行控制服务支持跨设备批量下发，针对网络异常支持断线重试等功能，满足各业务场景下对设备的远程管理需求。 图4.根云平台的设备建模 2.2.2工业机理建模与分析 2.2.2.1IT&OT原生数据融合编织服务 为更好地消除业务系统间的数据孤岛，赋能企业数字化转型，根云平台提供原生的工业数据编织服务，借助数据链接服务对接外部业务系统，如HRS、MES、MOM等，可通过动态的数据建模，将IT系统数据和平台采集的设备OT数据进行灵活编织，简化并集成各类数据的管理，实现数据融合，让用户能够有效地分层管理分散存储在各业务系统中的数据，完成统一数据授权，以便于支撑各类运营指标的计算以及应用的搭建，支持跨不同位置和应用程序进行访问，保障业务连续性，提高运营管理效率。 应用场景举例： n作为IT和OT系统的数据融合管理工具，帮助消除企业信息系统之间的数据烟囱，并且轻松扩展， 以处理不断增⻓的数据量； n作为数据资产存储和管理工具，提供数据可视化管理功能，为操作和分析用例构建可靠和强大的数据管道； n作为动态数据建模和配置工具，提供灵活的数据结构配置（包括字段/数据类型/是否展示/是否作为查询条件等），为应用开发提供基础数据管理能力。 2.2.2.2一站式可视化工业数据计算服务2.2.2.3支持零代码组件化指标配置分析服务 根云平台面向有数据分析背景的开发工程师和技术人员，提工业指标是根云平台基于工业现场设备数据（OT）与流程数供了便捷的配置式开发工具，可以将原来复杂的数据处理过据（IT）进行计算后的数据呈现。根云平台指标分析基于零程通过拖拉拽的方式进行简化处理，提高了数据开发效率。代码的产品设计理念，用户通过开发工具进行拖拉拽快速 应用场景举例： 开发，然后将结果进行展示配置，即完成指标开发与呈现。展示系统支持包括用户自有应用、第三方BI系统、低代码 n作为数据处理低代码工具，通过可视化方式对数据进行系统。 计算配置，直接在开发环境中将数据进行逻辑编辑，可以快速搭建质量领域绩效指标为例，第一步需要进入指标 帮助SaaS应用搭建后台数据计算逻辑； 模型库选择对应的模型；第二步在模型中的标准数据进行参 n作为实时数据转储工具，在根云平台中对数据进行存储数配置，也可以通过自定义指标方式进行指标模板配置；第配置，可轻松将实时数据转储到指定的外部关系数据库三步通过可视化工具进行呈现，即完成指标开发工作。 或消息中间件Kafka中。 图5.根云平台的OTM 指标开发完成后，可以模型化存储指标模型库中，供后续开n产能授信：对制造设备建立可信身份，将产业链所有制 发者调用，也可以基于已有指标模型进行修改，适应新的应用，减少开发者重复开发工作，无编程经验人员也可以轻松开发，让开发者更专注于业务需求，提高开发效率，降低开发难度。 2.2.2.4降低产业链协作各方的信任成本 区块链起源于中本聪的比特币，作为比特币的底层技术，本质上是一个去中心化的数据库，具有不可伪造、可追溯、公开透明、集体维护等特点。工业区块链即是将区块链技术运 造设备产能数据以可信方式写入到区块链账本中，更好的开展基于制造设备的产能授信； n工业标识解析服务：给每一个对象赋予可信标识，实现跨地域、跨行业、跨企业的可信可控信息查询和共享； n区块链可信存证：运用区块链哈希、电子签名、可信时间戳等技术保障电子数据法律效力，并通过可视的数字存证证书进行展现。 用工业互联网领域，为工业互联网上数据交换共享、确权、2.2.3工业企业应用开发与集成 确责以及海量设备接入认证与安全管控等方面提供便捷的2.2.3.1支持跨平台的移动应用开发框架 根云工业区块链借助工业区块链构建供应链网络，基于全产发人员专注于业务需求，比如：需要为客户定制一个设备开 存证服务。 根云平台为开发者提供了可视化的拖拉拽APP开发框架，开 业链的可信存证，构建可信商业网络，助力产业链商流、物 机率展示APP，开发人员只需将最终要展示的APP展示界面 机制，加强企业间的信息同步，有利于加强工业供应链协同设计好的APP展示界面将平台中已有的控件拖到指定位置， 流、信息流、资金流协同。为上下游企业间建立可靠的信任设计出来，后台计算逻辑梳理清楚，在根云开发环境中根据 能力，深化工业企业降本增效，提升工业产品质量水平，推动工业企业数据安全共享和构建工业互联网基础设施。 应用场景举例： 配置好后台关联数据，发布完成即可。不用关心移动端是 Android环境还是iOS环境，大大提高应用开发的效率。 2.2.3.2提供详尽清晰的开发文档 根云平台开发文档，致力于帮助应用开发者快速入门、逐层 n经营租赁：用区块链技术可信链接设备租金、采购费深入的应用根云平台能力进行工业应用的开发与集成。平台用、维护费用和收益分成，减少人工干预，增加设备全的文档中心，分类型概括了平台各类能力、按流程进行了应 生命周期价值链条的可信度；用开发过程的指引、在概念部分进行解释、在难点部分提供 样例，使得应用开发者能从各个熟练层次