正如血液滋養(yǎng)著人體的每個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)一樣，信息和數(shù)據(jù)是組織每個(gè)部分的生命線。問(wèn)題在于大多數(shù)組織連接不緊密。因此，不允許這種命脈在系統(tǒng)之間正確傳播，使每個(gè)系統(tǒng)都處于孤立、未充分利用和營(yíng)養(yǎng)不良狀態(tài)。

數(shù)據(jù)孤島是系統(tǒng)連接不良的癥狀，這會(huì)導(dǎo)致時(shí)間和資源浪費(fèi)，并導(dǎo)致決策不力、錯(cuò)失機(jī)會(huì)和重復(fù)工作，因?yàn)槊總€(gè)員工都試圖從他們自己的（很可能是過(guò)時(shí)的信息緩存）重新創(chuàng)建現(xiàn)有數(shù)據(jù)集。

對(duì)統(tǒng)一和匯總信息的需求

解決數(shù)據(jù)孤島問(wèn)題的方法是改善這些數(shù)據(jù)孤島和系統(tǒng)之間的連接。工業(yè) 4.0 和數(shù)字孿生等行業(yè)趨勢(shì)和標(biāo)準(zhǔn)是這種對(duì)統(tǒng)一和聚合信息的需求的頂峰，以連接和管理新舊數(shù)據(jù)源，從而創(chuàng)建一個(gè)更全面、更互聯(lián)的生態(tài)系統(tǒng)。

連接設(shè)計(jì)不僅擴(kuò)展并倡導(dǎo)連接的進(jìn)步，而且還將連接嵌入到解決方案和軟件的實(shí)際設(shè)計(jì)中。根據(jù)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)應(yīng)該能夠在不同的系統(tǒng)或組件之間發(fā)現(xiàn)、繼承、評(píng)估和共享情報(bào)。我們應(yīng)該能夠在子單元級(jí)別實(shí)時(shí)監(jiān)控、分析和控制，并在系統(tǒng)級(jí)別和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)可視化數(shù)據(jù)。這是加速數(shù)字化的粘合劑。

開(kāi)放總是贏家

開(kāi)放意味著您不會(huì)被單一供應(yīng)商解決方案所束縛。您可以自由導(dǎo)入和導(dǎo)出數(shù)據(jù)。當(dāng)您使用開(kāi)放技術(shù)編寫應(yīng)用程序時(shí)，它可以在任何地方運(yùn)行。它不必在任何特定的云中運(yùn)行，也不會(huì)強(qiáng)迫您將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在受服務(wù)條款約束的云中。您將始終能夠訪問(wèn)和導(dǎo)出您的數(shù)據(jù)。

當(dāng)組織允許在多供應(yīng)商設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)而沒(méi)有任何封閉或?qū)Ｓ邢拗茣r(shí)，可以從許多優(yōu)勢(shì)中受益。當(dāng)使用非專有開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，數(shù)據(jù)源和端點(diǎn)之間的互操作性得到保證，沒(méi)有任何限制。無(wú)論使用何種設(shè)計(jì)平臺(tái)，都可以輕松完成同行評(píng)審，因此設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以以極低的成本進(jìn)行協(xié)作、創(chuàng)新和加速開(kāi)發(fā)，同時(shí)確保數(shù)據(jù)穩(wěn)健可靠。

開(kāi)放取決于標(biāo)準(zhǔn)化

對(duì)于大多數(shù)組織來(lái)說(shuō)，他們的信息技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)是新的、舊的、本地的和云應(yīng)用程序和服務(wù)的大雜燴。這些系統(tǒng)不可能在一夜之間被取代，并且必須在未來(lái)幾年甚至幾十年內(nèi)在互聯(lián)信息生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮作用。這些異構(gòu)且通常地理位置分散的系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)信息交換對(duì)于跨跨職能業(yè)務(wù)流程支持復(fù)雜的業(yè)務(wù)方案至關(guān)重要。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)了開(kāi)放性，并實(shí)現(xiàn)了不同供應(yīng)商的產(chǎn)品之間的互操作性。它們?yōu)橄嗷ダ斫夂痛龠M(jìn)溝通提供了基礎(chǔ)，從而改善了業(yè)務(wù)間的溝通并加快了發(fā)展速度。具有持久力的互操作性標(biāo)準(zhǔn)包括：

ISO 15926適用于資本項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)集成和互操作性。它解決了系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享、交換和移交問(wèn)題。

ISO 18101為系統(tǒng)系統(tǒng)、單個(gè)系統(tǒng)（包括硬件和軟件）和組件之間的互操作性要求提供指導(dǎo)。該標(biāo)準(zhǔn)源于開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)MIMOSA CCOM。

OPC-UA（統(tǒng)一架構(gòu)）是工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）最重要的通信協(xié)議之一。它標(biāo)準(zhǔn)化了工業(yè)環(huán)境中機(jī)器、設(shè)備和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)獨(dú)立性和互操作性。

RAMI 4.0是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化模型，定義了面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu) （SOA） 和用于網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)隱私和網(wǎng)絡(luò)安全的協(xié)議。

開(kāi)放式互操作性的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)使供應(yīng)商能夠協(xié)同工作以開(kāi)放其系統(tǒng)，以便供應(yīng)商軟件的用戶全面了解其資產(chǎn)和數(shù)據(jù)。

邊緣或云，兩全其美 - 只要它們連接

在將 IIoT 引入您的組織時(shí)，您可能會(huì)考慮利用邊緣設(shè)備直接在設(shè)備上收集和處理來(lái)自該設(shè)備的數(shù)據(jù)，從而使計(jì)算能力更接近數(shù)據(jù)收集點(diǎn)（IIoT 設(shè)備的位置）。這稱為邊緣計(jì)算。

邊緣計(jì)算的作用是攝取、存儲(chǔ)、過(guò)濾數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到云系統(tǒng)。SCADA（監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集）是一種控制系統(tǒng)架構(gòu)，專為工業(yè)應(yīng)用的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制而設(shè)計(jì)。云和邊緣計(jì)算之間的區(qū)別只是處理發(fā)生的地方。云通過(guò)集中式數(shù)據(jù)中心工作，而邊緣計(jì)算是點(diǎn)的集合。使用云計(jì)算來(lái)集中和聚合信息有很多好處，最終可以形成設(shè)施的完整數(shù)字孿生。但是，使用邊緣計(jì)算也有同樣有效和重要的原因，從延遲和帶寬問(wèn)題到成本、可靠性和隱私問(wèn)題。

最終，在高度連接和開(kāi)放的環(huán)境中，無(wú)論是集中式還是分布式/邊緣 IIoT 生態(tài)系統(tǒng)中，決策者都必須全面、及時(shí)、準(zhǔn)確和可信地了解資產(chǎn)的性能，從而帶來(lái)在數(shù)據(jù)孤立的生態(tài)系統(tǒng)中不可能獲得的各種好處。

此外，雖然IIoT饋送具有巨大的個(gè)人價(jià)值，但它們必須與來(lái)自傳統(tǒng)遺留數(shù)據(jù)源的信息連接并結(jié)合，包括資產(chǎn)注冊(cè)表，工作計(jì)劃，性能，故障和可靠性管理計(jì)劃以及維護(hù)活動(dòng)，以優(yōu)化其對(duì)決策者的價(jià)值。

業(yè)務(wù)成果和決策

注入超連接時(shí)，業(yè)務(wù)成果可能會(huì)發(fā)生變化。例如，監(jiān)視鉆井作業(yè)的團(tuán)隊(duì)可能希望確定何時(shí)觸發(fā)鉆頭更換并最大程度地減少停工。鉆頭尖端的攝像頭和相關(guān)傳感器測(cè)量振動(dòng)、溫度、角速度和運(yùn)動(dòng)，然后傳輸時(shí)間序列信號(hào)，包括視頻、音頻和其他數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)必須盡可能接近實(shí)時(shí)地分析，包括對(duì)象識(shí)別、精確地理定位和過(guò)程鏈接。

高級(jí)預(yù)測(cè)分析將鉆頭狀況與過(guò)去的模式和類似的鉆機(jī)或地質(zhì)進(jìn)行比較，以確定鉆井速度和性能何時(shí)會(huì)降至可容忍速度以下，并確定可預(yù)測(cè)的組件故障。這些預(yù)測(cè)與鉆井計(jì)劃相結(jié)合，將使操作員能夠決定何時(shí)更換鉆頭。

理想情況下，備件供應(yīng)鏈可以根據(jù)預(yù)測(cè)或更換決策自動(dòng)觸發(fā)。觸發(fā)后，采購(gòu)訂單之后是運(yùn)輸和物流以進(jìn)行交付，以及勞動(dòng)力調(diào)度以在破損之前執(zhí)行更換。捕獲有關(guān)每個(gè)過(guò)程和操作的鉆頭和滯后時(shí)間的數(shù)據(jù)，以供將來(lái)的聚合研究或。

在這種情況下，來(lái)自設(shè)備的信號(hào)需要合成為一組聚合和統(tǒng)一的信息，以實(shí)現(xiàn)最佳價(jià)值。在這種情況下，最好同時(shí)評(píng)估時(shí)間序列信號(hào)、資產(chǎn)注冊(cè)表數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)和指標(biāo)。

將云計(jì)算和邊緣計(jì)算與工程模型、可靠性分析、供應(yīng)鏈和維護(hù)數(shù)據(jù)明確結(jié)合可提供最佳結(jié)果，但這只有在連接數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)的架構(gòu)中才有可能?；ヂ?lián)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)提供上下文，使您能夠了解資產(chǎn)性能如何影響關(guān)鍵業(yè)務(wù)指標(biāo)。

人員、流程和數(shù)據(jù)連接

當(dāng)我們說(shuō)“設(shè)計(jì)連接”時(shí)，我們也意味著人與人之間以及人與數(shù)據(jù)之間的連接。連接的業(yè)務(wù)策略可導(dǎo)致生產(chǎn)力的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

業(yè)務(wù)流程集成不僅與軟件有關(guān)，當(dāng)然也與IT有關(guān)。業(yè)務(wù)流程集成將組織的文化與改進(jìn)的數(shù)據(jù)分析策略統(tǒng)一起來(lái)，并使數(shù)據(jù)能夠由人們操作或?qū)崟r(shí)自動(dòng)化。業(yè)務(wù)流程集成是一項(xiàng)旨在利用連接性的關(guān)鍵業(yè)務(wù)計(jì)劃。

Bentley 的 iTwin 互聯(lián)數(shù)據(jù)環(huán)境

在 Bentley iTwin 互聯(lián)數(shù)據(jù)環(huán)境的示例圖中，與數(shù)據(jù)采集和聚合相關(guān)的業(yè)務(wù)流程相互關(guān)聯(lián)，共同為創(chuàng)建實(shí)時(shí)數(shù)字孿生做出了貢獻(xiàn)。在這種情況下，CAD 工具（例如 Bentley、AVEVA 或 Hexagon 的工程模型）通過(guò)所謂的橋梁獲取，這些模型實(shí)現(xiàn)了基于 ISO 15926 標(biāo)準(zhǔn)的架構(gòu)。網(wǎng)橋 A 和 B（也稱為連接器）了解這些架構(gòu)并將其轉(zhuǎn)換為 iModel BIS 架構(gòu)。從那里，獲取的數(shù)據(jù)被聚合成一個(gè)統(tǒng)一的工程數(shù)據(jù)集，然后可用于可視化和分析。

同時(shí)，來(lái)自配置和可靠性管理工具的信息被收集并轉(zhuǎn)換為符合行業(yè)CCOM的數(shù)據(jù)模型。與 iModel 一樣，這些運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)被收集并統(tǒng)一到運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心中。在那里，它可以報(bào)告并與駐留在iModelHub中的工程數(shù)據(jù)和幾何數(shù)據(jù)以及通過(guò)Microsoft Azure IoT中心提供的IIoT數(shù)據(jù)相結(jié)合，為用戶提供完整的實(shí)時(shí)數(shù)字孿生。

數(shù)字孿生是物理資產(chǎn)、流程或系統(tǒng)的數(shù)字表示，它使我們能夠理解和建模其性能。數(shù)字孿生使用來(lái)自多個(gè)來(lái)源的數(shù)據(jù)不斷更新，這使他們能夠反映現(xiàn)實(shí)世界系統(tǒng)或資產(chǎn)的當(dāng)前狀態(tài)。一切都與一切相連，使用這些信息來(lái)支持決策的能力是實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生的真正價(jià)值的地方。

為什么打開(kāi)，為什么連接，為什么現(xiàn)在？

每個(gè)人都說(shuō)“開(kāi)放”。但是沒(méi)有開(kāi)放程度——要么你是認(rèn)真的，要么你不是。開(kāi)放技術(shù)旨在具有供應(yīng)商交換功能。采用并本機(jī)嵌入模式，例如開(kāi)源和開(kāi)放互操作性標(biāo)準(zhǔn)（如 ISO 15926 和最近的 ISO 18181），使客戶和第三方開(kāi)發(fā)人員能夠盡可能輕松地與應(yīng)用程序和云服務(wù)進(jìn)行交互。

開(kāi)源和開(kāi)放數(shù)據(jù)為創(chuàng)建完整、高保真數(shù)字孿生鋪平了道路，該數(shù)字孿生在設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、維護(hù)和運(yùn)營(yíng)的各個(gè)方面都完全代表了設(shè)施。

開(kāi)放和連接本身并不是一個(gè)目標(biāo)。它是一種內(nèi)置于組織結(jié)構(gòu)中的企業(yè)戰(zhàn)略，使該技術(shù)的用戶能夠輕松訪問(wèn)其數(shù)據(jù)。

審核編輯：郭婷