? ? 前言
? ? ? HG-IIoT平臺(tái)是一個(gè)全行業(yè)、通用型、低門檻的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，是華工科技智能制造業(yè)務(wù)版塊.華工賽百公司近十年在工控行業(yè)及工業(yè)信息化領(lǐng)域的沉淀，是百萬級(jí)設(shè)備物聯(lián)應(yīng)用及50+定制化物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的成果孵化。HG-IIoT平臺(tái)基于設(shè)備互聯(lián)互通釋放工業(yè)大數(shù)據(jù)潛能，改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)、服務(wù)和經(jīng)營(yíng)模式，是制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型值得信賴的合作伙伴，是最懂制造的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。
? ? HG-IIoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)
? ? ? HG-IIoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的基礎(chǔ)架構(gòu)，由四層組成：設(shè)備層、網(wǎng)關(guān)層、平臺(tái)層和應(yīng)用層，以及基于平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案。
HG-IIoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)圖
? ? ? 1設(shè)備層
? ? ? ?設(shè)備層由廣泛部署的物理設(shè)備組成，如傳感器、執(zhí)行器、智能設(shè)備、PLC、CNC、設(shè)施實(shí)用程序以及其它工業(yè)制造和自動(dòng)化相關(guān)對(duì)象。這些異構(gòu)IIoT設(shè)備，從功能強(qiáng)大的計(jì)算單元到極低功耗的微控制器，不一而足。這些設(shè)備通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)關(guān)層。
? ? ? 2網(wǎng)關(guān)層
? ? ? ?網(wǎng)關(guān)層主要有軟網(wǎng)關(guān)、采集盒子、SCADA系統(tǒng)和遠(yuǎn)程IO模塊。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，實(shí)施方部署自己的自定義網(wǎng)關(guān)來管理本地IIoT網(wǎng)絡(luò)，聚合數(shù)據(jù)，并充當(dāng)通往平臺(tái)層的橋梁。這些定制的網(wǎng)關(guān)通常是已部署的IIoT基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分，直接導(dǎo)致“煙囪式”解決方案。
? ? ? 3平臺(tái)層
? ? ? ?HG-IIoT的平臺(tái)層可以提供十大功能模塊進(jìn)行工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的快速搭建，即：實(shí)現(xiàn)多租戶管理的系統(tǒng)設(shè)置模塊，實(shí)現(xiàn)多協(xié)議統(tǒng)一接入的設(shè)備接入模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備物理建模的設(shè)備管理模塊，實(shí)現(xiàn)流式計(jì)算、預(yù)警控制的規(guī)則引擎模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化的大屏、組態(tài)建設(shè)等模塊，實(shí)現(xiàn)視頻統(tǒng)一接入的視頻管理模塊，以及第三方平臺(tái)接入、日志管理、通知管理和設(shè)備模擬器等模塊。
? ? ? 4應(yīng)用層
? ? ? ?基于HG-IIoT平臺(tái)，在應(yīng)用層，我們可以提供四個(gè)方面的服務(wù)：
? ? ?（1）生產(chǎn)服務(wù)：實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠設(shè)備監(jiān)控、自動(dòng)控制、設(shè)備數(shù)據(jù)采集和產(chǎn)線仿真等應(yīng)用服務(wù)；
? ? ?（2）分析服務(wù)：實(shí)現(xiàn)效能分析、故障分析、設(shè)備OEE分析、預(yù)防性分析、設(shè)備狀態(tài)時(shí)序圖分析，設(shè)備生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)序圖分析，工藝參數(shù)分析，指標(biāo)異常統(tǒng)計(jì)分析，合格率分析，快速反應(yīng)事件分析，產(chǎn)線平衡主題分析，產(chǎn)量分析，產(chǎn)品質(zhì)量分析，不良率時(shí)序圖等相關(guān)應(yīng)用服務(wù)；
? ? ?（3）預(yù)警服務(wù)：實(shí)現(xiàn)警報(bào)中心、智能預(yù)警、故障預(yù)警和預(yù)警通知等應(yīng)用服務(wù)；
? ? ?（4）預(yù)測(cè)服務(wù)：可以實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)、停機(jī)預(yù)測(cè)、壽命預(yù)測(cè)、產(chǎn)能預(yù)測(cè)、故障預(yù)測(cè)、質(zhì)量預(yù)測(cè)性分析、能耗預(yù)測(cè)性分析、各類專家系統(tǒng)的建立、生產(chǎn)分析及過程穩(wěn)態(tài)識(shí)別和供應(yīng)鏈分析優(yōu)化等應(yīng)用服務(wù)。
? ? ? 5工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案
? ? ? ?基于HG-IIoT平臺(tái)的應(yīng)用服務(wù)，我們可以提供工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案、軟件與軟件/軟件與硬件集成方案、定制化開發(fā)方案和整體交付運(yùn)維方案。
? ? ?HG-IIoT平臺(tái)的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
? ? ? ?設(shè)備接入域名可定制
? ? ? ?連接型實(shí)例可獨(dú)享接入層資源，并支持自定義域名和證書。
? ? ? ?每時(shí)每刻的安全防護(hù)
? ? ? ?接入層最大可防御600Gbps的DDoS攻擊，安全威脅檢測(cè)服務(wù)實(shí)時(shí)防護(hù)。
? ? ? ?物理設(shè)備數(shù)字化建模
? ? ? ?可對(duì)物理世界的設(shè)備數(shù)字化建模，做到協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，加速應(yīng)用開發(fā)流程。
? ? ? ?低延時(shí)遠(yuǎn)程控制設(shè)備
? ? ? ?支持遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制設(shè)備，結(jié)果同步返回，延時(shí)在50ms內(nèi)。
? ? ? ?設(shè)備歸屬可靈活轉(zhuǎn)移
? ? ? ?設(shè)備分發(fā)服務(wù)支持設(shè)備跨地域、跨賬號(hào)、跨實(shí)例自由分發(fā)。
? ? ? ?設(shè)備數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)
? ? ? ?企業(yè)版實(shí)例自帶時(shí)序存儲(chǔ)，可實(shí)時(shí)寫入和查詢?cè)O(shè)備上報(bào)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。
? ? ? ?功能強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)
? ? ? ?實(shí)現(xiàn)了工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、生產(chǎn)預(yù)警、設(shè)備之間的互聯(lián)互通、維保服務(wù)和優(yōu)化運(yùn)營(yíng)。
? ? ?HG-IIoT平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)
? ? ? ?1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
? ? ? ?集成了各種常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(MQTT、HTTP、TCP、UDP、CoAP、WebSocket)等，并對(duì)其進(jìn)行封裝，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，監(jiān)控，在線調(diào)試，在線啟動(dòng)，停止，更新等功能。降低網(wǎng)絡(luò)編程的復(fù)雜度。
? ? ? ?2規(guī)則引擎技術(shù)
? ? ? ?實(shí)現(xiàn)在線對(duì)設(shè)備接入，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)運(yùn)算進(jìn)行可視化，在線編輯等功能，形成一套規(guī)則流，最后進(jìn)行輸出，能完成常規(guī)的單設(shè)備/多設(shè)備OEE 計(jì)算等功能。
? ? ? ?3可視化大屏和組態(tài)設(shè)計(jì)技術(shù)
? ? ? ?實(shí)現(xiàn)平面大屏和組態(tài)設(shè)計(jì)功能，可以在大屏設(shè)計(jì)器上進(jìn)行拖拽設(shè)計(jì)，并且將設(shè)備數(shù)據(jù)，或者數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)直接關(guān)聯(lián)到大屏設(shè)計(jì)的組件上進(jìn)行展示；可以在網(wǎng)頁(yè)上對(duì)工業(yè)場(chǎng)景畫面進(jìn)行組態(tài)建模，形成展示。
? ? ?HG-IIoT平臺(tái)的應(yīng)用
? ? ? ?1企業(yè)痛點(diǎn)介紹
? ? ? ?在裝備制造企業(yè)中，機(jī)床、核心元器件等都是企業(yè)重要的核心資產(chǎn)，而在資產(chǎn)管理過程中，工裝、夾具、檢具和盛具等依賴人工管理，數(shù)據(jù)利用性差；設(shè)備的點(diǎn)檢與維保采用人工處理紙質(zhì)表單的方式，流程長(zhǎng)、效率低，跟蹤進(jìn)度不及時(shí)，特別是唯一性的核心設(shè)備預(yù)測(cè)保養(yǎng)難等痛點(diǎn)，亟需有效方法幫助制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理的預(yù)測(cè)化、高效化、低成本化。
? ? ? ?2平臺(tái)實(shí)施路徑
? ? ? ?針對(duì)企業(yè)這些痛點(diǎn)問題，提出了基于HG-IIoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的資產(chǎn)管理解決方案，以標(biāo)識(shí)賦碼，到設(shè)備接入，到數(shù)據(jù)建模，再到應(yīng)用服務(wù)為核心實(shí)施路徑，提供資產(chǎn)數(shù)據(jù)接入、資產(chǎn)建模、在線監(jiān)視、績(jī)效分析、能耗分析、質(zhì)量分析等功能。
? ? ? ?利用平臺(tái)邊緣能力實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集與分析
? ? ? ?公司自研的HG-邊緣智能網(wǎng)關(guān)，賦予設(shè)備無線連接和智能分析決策的功能，在邊緣端直接采集設(shè)備的振動(dòng)、噪聲、溫度信號(hào)，并通過邊云協(xié)同的數(shù)據(jù)處理模式，集成多種故障診斷算法和數(shù)據(jù)分析算法，對(duì)傳感信號(hào)進(jìn)行處理、分析，對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)有效的判斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的及時(shí)診斷和預(yù)警，減少計(jì)劃外停機(jī)或設(shè)備損壞。
? ? ? ?利用平臺(tái)工業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)能力進(jìn)行數(shù)據(jù)連接與分析
? ? ? ?HG-IIoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)覆蓋端、邊、云層級(jí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備接入、工業(yè)協(xié)議轉(zhuǎn)換與解析、信息化系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)處理等能力。通過規(guī)則引擎的轉(zhuǎn)發(fā)功能提供設(shè)備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力、計(jì)算分析能力；平臺(tái)提供數(shù)據(jù)類 API 接口、服務(wù)類 API 接口，為工業(yè)AI 算法建模、工業(yè)應(yīng)用開發(fā)等提供數(shù)據(jù)服務(wù)；平臺(tái)提供多種大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，并提供異構(gòu)數(shù)據(jù)源之間的數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)快速接入，集成 Spark、storm、Tensorflow 等多種計(jì)算框架，支持隨機(jī)森林，邏輯回歸，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等 30 多種算法。
? ? ? ?利用平臺(tái)工業(yè)模型服務(wù)能力進(jìn)行資產(chǎn)數(shù)據(jù)建模分析
? ? ? ?HG-IIoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)基于大數(shù)據(jù)、知識(shí)圖譜等技術(shù)，通過對(duì)設(shè)備資產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取、篩選、分類等，梳理設(shè)備故障現(xiàn)象、故障原因間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，根據(jù)設(shè)備類目建立對(duì)應(yīng)故障知識(shí)圖譜，將工業(yè)機(jī)理模型和數(shù)據(jù)模型相結(jié)合，分析預(yù)測(cè)資產(chǎn)的狀態(tài)變化；實(shí)時(shí)定位生產(chǎn)瓶頸工位、分析產(chǎn)品質(zhì)量的影響因素、分析企業(yè)能源消耗情況，提供節(jié)能改造、能源使用優(yōu)化建議。
? ? ?HG-IIoT平臺(tái)價(jià)值
? ? ? ?基于HG-IIoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的資產(chǎn)管理解決方案，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線設(shè)備及時(shí)報(bào)修，降低10%的故障停機(jī)時(shí)間，降低10%的設(shè)備維修費(fèi)用。通過方案應(yīng)用提高了設(shè)備維保效率，延長(zhǎng)裝備使用壽命，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理成本降低。
