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北京旋思科技有限公司
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基于SymLink構建工業物聯網數據平臺
一、 背景概述
物聯網迅猛發展，在工業生產自動化技術中融入互聯網的元素，在企業內部構建私有的工業生產物聯網平臺，更大范圍的集中數據提供給應用系統深度挖掘、分析，以提高生產效率，降低運營成本，乃至進一步通過大數據提前新知識，已成為行業內對此發展趨勢的共識。
在一個多元異構的復雜網絡背景中，工業生產物聯網平臺的可靠性、運行效率、以及部署維護成本等要素，也直接決定了這一發展能否快速有效的推進。
我國工業自動化技術經歷了近20年的快速發展之后，國內的工業生產現場充滿了各個國家的技術性智能設備服務于工業生產行為，在這個復雜背景下，我們提出兩個關于構建大數據網絡平臺的兩個瓶頸問題進行深入討論。
1）、數據業務整合
工業業務數據來自于復雜的現場設備和網絡，這個復雜性其一在于與現場已經運行的設備互聯，網絡總線紛雜多樣(比如:以太網、485、CAN、Profibus等等)，通訊協議各不相同。其二在現場會因為不確定的業務變化升級等行為，業務數據組織也會變化，有的時候甚至要重新調整采集網絡。
而對于應用平臺來說，只希望通過統一方式 可靠的識別和獲取來自與各個現場的數據，不再關注數據什么設備上采集，如何采集，如何傳輸等通題，這就是業務數據標準化設計。
2）、網絡及設備維護
對于設備及網絡的維護來說，對現場各種智能設備進行高效率、低成本的實施部署、異常診斷、常規保養、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，后期的常規維護工作也需要設備廠家的密切配合，甚至經常需要到現場配合設備診斷等。
而這些常規工作在設備廠家和設備使用方之間，出現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，需要設備廠家以的速度提供現場技術支持服務，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場的時間效率等諸多問題。
二、解決方案
構架工業物聯網平臺，數據的標準化訪問 和 實質的設備互聯互通是重要的基礎，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新，于2008年開始整合研發實現“基于SymLink 構建工業物聯網 數據平臺”的解決方案，該方案2013年完成測試版，經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網關設備。 （其中SymLink/SymGate網關產品2009年投放市場運行，經歷了大量現場運行的考驗，積累下豐富的現場經驗。對于SymLink網關設備，本文不做介紹，請通過獲取更多信息。）
平臺側是一套軟件系統，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可承載上萬臺網關設備的并發接入，并深度挖掘服務器有限帶寬，實現負載的與網關并發的雙向實時數據通訊。
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、各種工業協議庫(比如IEC104/Modbus等)等接口，實現與用戶平臺的應用系統無縫對接，使應用系統通過統一的接口及數據模型，與工業現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對網關設備的遠程配置升級維護、現場PLC等智能設備的遠程編程、網關及現場設備診斷等高級功能。
SZServer為協助用戶構建工業物聯網平臺而設計，充分考慮了信息數據在大(公)網傳輸時的有限帶寬、鏈路不穩定等情況，根據工業過程數據及現場事務操作等特點，通過深度實現傳輸壓縮、斷線緩存等技術，不僅極大的節省流量，同時不喪失實時性的穩定通訊，即使在網絡中斷的情況下，斷網期間過程數據也不會丟失。
SZServer采用多種加密算法、安全審計等設計，實現了所有會話的深度加密，有效保障業務數據在多元異構的復雜網絡傳輸中的安全性。
SZServer內置業務數據自組織功能，在SZServer管理的網關數據結構，可采用面向真實對象建模，這可以使應用系統更加專注與業務分析和處理。
SZServer屬于遠程在線系統，當其管理的網關設備注冊到服務后，可自動同步的數據模型，測點列表等，免去了對點實驗的繁瑣。
SZServer內置權限系統，用戶可以分區、分角色管理網關設備。
四、主要功能描述
SZServer提供系列配套的客戶端軟件及組件，實現了可伸縮的擴展功能，現就SZServer的幾個主要客戶端及組件介紹如下；
1、企業管理器 SZAdmin
實現接入設備的在線管理，現場數據實時查看、日志調閱、通道報文實時獲取等系列功能，可充分實現遠程對網關設備工程配置、升級、診斷等維護操作。
2、遠程設備映射管理器
實現建立與現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卡或串口資源，直接與現場的智能設備通訊，實現諸如PLC遠程編程，高級診斷等功能。
3、橋接服務軟件
對于企業內部設備不能上網的情況，SZServer提供了一套橋接服務軟件。該軟件可運行與現場專業工程師的計算機。當該軟件啟動時，可將的設備快速接入SZServer 維護云平臺，實現遠程維護。
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，應用系統可深度使用SZServer的各項功能。
5、協議棧接口
SZServer提供了一套工業通訊協議庫組件，目前內置了IEC104/Modbus/CDT/Bacnet等數十種協議，用戶可自行配置各種協議建立SZServer與應用系統的通訊方案。協議庫組件具備相當的可伸縮性，我們也在不斷的添加更多工業協議的支持。
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管理的網關數據。
SZServer提供各種工業實時數據庫組件，實現SZServer管理網關數據實時推送至實時數據庫，目前實現的有PI,iHyperDb,eDNA等。
SZServer提供各種關系數據庫組件，實現SZServer管理網關數據實時推送至實時數據庫，目前實現的有SQLServer,MySQL,SQLite等。
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