白炯炯
卓郎新疆智能机械有限公司
摘要：针对当前的物联网数字工厂与智能工厂的发展情况，重点对于如何实现物联网数字工厂与智能工厂的整合问题进行探讨，在分析OSLC集成的规范和选择OSLC的基础上，探讨了一种有效的实现数字工厂与智能工厂的整合的系统框架，希望对于今后促进新时代背景下的智能工厂发展有所帮助。
关键词：物联网，智能工厂，数字工厂，系统整合架构
在未来信息化社会快速发展的背景下，物联网则是借助于互联网的作用能有实现通信设备之间的数据发送以及接受。结合智能化工厂产品的特点来看，其都具备着网络物理系统(CPS)的特点，在此过程中，数字工厂和智能工厂的集成发展环节，都应实现实时数据和推断的统计信息。所以，应该重视对于数字事物以及物理事物相互连接的能力。同时，还应结合数字化工程中的IT应用程序功能能实现接受数据的能力，并能借助于物联网服务的作用，有效朝着数字化工厂来进行相关反馈。应该指出，IT环境中的数据资源和物力资源存在着异构性，因此，应保证满足实际需求的集成策略，能够实现发送以及输出平台的数据具有一致性的特点。
在这样的背景下，则应该用一种通用的语言来表示数据信息，且能符合物联网设备和数字工厂通信协议发展的要求。结合智能工厂中相关的资源描述框架的定义以及要求，应该重视如何有效实现其具有较强的互操作性。当前，针对数字工厂和智能工厂的集成情况，仅存在着某些单一化的IT架构服务于特定供应商，并没有统一化的标准方案。这里选择开放式生命周期协作服务（简称OSLC）为研究对象，重点探讨了其在基于物联网数字工厂与智能工厂的整合问题中应用。
1 OSLC集成的规范
OSLC则是工业化开发标准，能保障在软件生命周期范围内实现轻松化的数据共享，结合OSLC的标准应用中的交换数据格式的要求，能有效服务于数据传递、读取、创建以及删除等操作。其中，关联数据框架具有较强的灵活性，能满足异构系统中的数据关联作用，有效满足不同工具集成数据之间的有效支持。其中，OSLC则是基于WEB规范的要求，并选择RDF为基础数据模型，主要是参考了基于图形的通用数据模型，利用这种方式能有效进行资源以及相互关系的描述。对于关联数据来说，主要涉及到超文本传输协议以及统一资源标识符等两种技术。尽管HTTP技术协议对于物联网设备来说，可能会造成价格较为昂贵的情况，但考虑其通用性的角度则是对于物联网发展有一定益处。所以，在这样的背景下，这里则是从实际需求出发，明确OSLC作为IoT和PLM集成规范。其中，SOLC适配器则是通过OSLC资源的方式，利用WEB服务来满足资源化的要求。
2选择OSLC
结合物联网环境的实际情况，具体来说则是涉及到物理实体、终端用户、服务的三种方法。在第一种方式中，结合同一物理实体中的软件及服务运行情况，则应明确强大的物理实体，满足相应的HTTP协议以及服务部署的要求；在第二种方式中，则是在云端运行相关服务内容，但依然应该保持服务和终端用户同样的API；在第三种配置环节中，服务并非运行在物理实体中，而在云端中进行。通过相关的对比，特别是所涉及到相应的能耗限制等方面的内容来看，受限设备难以有效实现用户接口的公开化处理，这里主要选择上述的第三种方式，重点考虑到如何满足虚拟化物联网平台中的物理资源符合实际应用需求，并能有效获取并处理相关数据信息，并能够有效实现相关的数字工厂的应用集成要求。
结合互联网中的传统五层协议栈的情况，在这样的结构中，每层协议都能为上述层提供必要的服务。其中，用户可见的则是顶层的应用层，能有实现提供数据资源的作用，其主要涉及到相关的应用程序以及协议等。其中，HTTP协议应用在OSLC框架中，如果存在着IoT设备非受限设备的情况，则选择通信协议为HTTP。借助于OSLC能有效构建成为链接和集成异构数据的要求。如果物联网设备为受限情况，并选择采用了物联网中受限节点的专用CoAP协议，依然能够符合OSLC的要求，借助于HTTP来满足REST模式。
3系统架构
针对数字化工厂的IT应用来说，信息集成及管理的主要内容则是产品生命周期管理（PLM），所以，数字工厂则是选择采用PLM系统。其中，结合“物联网平台”和“PLM”之间集成的系统架构来看，PLM系统主要是负责进行产品生命周期中的收集以及管理的作用，能有效进行相关的数据管理，并能满足一定的变更的可追溯性的要求。在此过程中，产品或者部件的唯一标识符则是具有非常重要的作用，特别是能满足实际的需求，主要是考虑到系统中的产品不仅符合企业内部的应用需求，还应有效实现在分布式及协作式的环境中。为了保障数据资源的可重用性、可追溯性等方面的要求，则应保障PLM系统具有结构化的数据模型，并能通过关系数据库的方式来进行相关的数据内容的存储，并能保障文件的存储安全性的要求。这种方式大部分则是在服务器上实现。物联网层则是进行相关的参数数据信息的收集，涉及到相关的压力传感器、温度传感器以及机械化控制器的实时信息等，能符合车间控制的要求。
考虑到PLM层、物联网层在进行数据存储中存在着不同的数据类型情况，则应引起足够的重视。结合物联网层的情况，则是在实时数据库中收集并存储了大量的非结构化的数据内容，物联网中的数据库则是临时的。比如，结合制造资源的各个停止时间的情况，能结合实际需求存储在物联网中，能有效进行必要的数据转换，满足相关的实际需求，可以满足存储于PLM系统有效进行资源改进。在此过程中，可以一起进行存储时间数据与时间戳，能够有效实现历史数据的存储要求。比如，随着新温度的不断上升，则会造成旧温度无效状况。借助于NoSQL数据库方式，能有效实现实时数据的收集，其具有强大的数据事务的处理能力。
结合OSLC核心概念和关系的情况，能结合不同的系统中的工件情况来进行OSLC资源的创建，并能有效提供相关的创建、读取、写入、更新或删除等操作，有效实现数据处理，这种方式中则需要满足专用的适配器情况。如果存在着某一属性被修改的情况，同步引擎则会更改不同系统中的工件情况。也就是说，能有效结合时间或事件的变化来实现集成数据的变化。考虑到设备和物联网平台的交互情况，物联网平台能够有效满足和相关的PLM系统的通信要求。其中，结合集线器内部的目录情况，能够满足实现其他集线器的访问、搜索以及更新的要求，目录主要是涉及到资源项集合的内容，并能通过具有唯一性的URI来进行引用相关的单个化资源。
4 结语
综上所述，为了保障智能工厂和数字工程的互操作性实现，则应重视构建良好的数据传输协议，以及合理化的数据表示及数据理解。这里提出了 OSLC集成的方式，能有效实现每个级别方面的互操作要求，能够有效实现相应的集成的内容、时间以及方式等方面的信息，希望对于今后的物联网与数字工厂的集成发展有所帮助。
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