CN111178782A - 一种流程工业数据化运营平台的微服务架构 - Google Patents
一种流程工业数据化运营平台的微服务架构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111178782A CN111178782A CN202010008209.8A CN202010008209A CN111178782A CN 111178782 A CN111178782 A CN 111178782A CN 202010008209 A CN202010008209 A CN 202010008209A CN 111178782 A CN111178782 A CN 111178782A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- service
- data
- micro
- domain
- architecture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0633—Workflow analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/067—Enterprise or organisation modelling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/04—Manufacturing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/30—Computing systems specially adapted for manufacturing
Abstract
本发明实施例提供一种流程工业数据化运营平台的微服务架构,包括:微服务业务架构和微服务技术架构;其中,N个所述微服务通过高内聚低耦合的设计模式和DDD的领域模型抽象,将整个流程工业模型进行抽象实现的;其中,N大于1;所述高内聚低耦合设计模式的实现是通过DDD的战术模式进行抽象实现的,且每个域都会定义这个域的模型、逻辑及接口,并通过UML区分模型之间的关系,将具备密切关系的模型放在同一域中。本发明实施例解决传统流程工业的MES服务僵化的问题,重新获取服务扩展性,能够构建全面合理的数据化运营平台。
Description
技术领域
本发明涉及产业互联网技术领域,尤其涉及一种流程工业数据化运营平台的微服务架构。
背景技术
制造执行管理系统(MES)系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。MES可以为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块,为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台。
制造执行管理系统(MES)是企业CIMS信息集成的纽带,是实施企业敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段。工厂制造执行系统MES是近10年来在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。MES可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境,帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。适用于不同行业(家电、汽车、半导体、通讯、IT、医药),能够对单一的大批量生产和既有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型制造企业提供良好的企业信息管理。
ERP-MES-PCS三层架构具有鲜明的工业3.0的特征,在工业4.0智能工厂/智能制造系统的大环境下,传统MES所涉及的功能和范围远未概括流程工业生产制造管理的许多环节。
智能工厂是未来制造业发展的必然趋势,目前已经有一些优秀的案例,例如全球大型制造商包括通用电气、西门子、霍尼韦尔、三菱电机、罗克韦尔自动化、施耐德电气、通用动力等都在尝试新的制造模式。不过,升级智能工厂要结合自身的需要和环境特点,不同的企业应该采用不同的方式,这样才能达到其想要的效果。通常企业转型有几个目标方向,例如缓解决劳动力成本,降低工厂的整体成本;提升生产线的效率,将产品的交付时间缩短;增加工厂的灵活性,以便于能够快速响应市场的需求等等。企业可以根据自身的需求,制造完善的升级方案。
随着工业4.0智能工厂/智能制造系统的发展,传统MES的结构已经不能满足行业发展的需求,需要探讨和设计一套工业业务领域合理的架构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流程工业数据化运营平台的微服务架构,能够构建全面合理的数据化运营平台。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供一种流程工业数据化运营平台的微服务架构,包括:业务架构和技术架构;
所述业务架构以流程工业的人机料法环分成三层,分别为业务描述层、业务功能层以及工业数据聚合计算层;
所述业务描述层,用于构建行业的模型、企业的模型和生产的模型,并通过配置不同的行业模型描述和不同的企业模型描述实现微服务对不同行业和不同企业的适配性;其中,所述行业的模型和企业的模型是对流程工业不同行业和不同企业的描述;
所述业务功能层,用于构建用户领域与设备领域;
所述工业数据聚合计算层,用于汇总所有业务域的数据,并通过计算业务域的数据输出监测数据、告警数据、报表数据和预测数据;
所述技术架构包括:
机构服务和用户中心服务,用于共同作为所有服务授权和鉴权的入口,其中,所述用户中心服务提供用户接口权限控制和展现权限控制,所述机构服务提供权限的数据范围的控制;
定时任务服务,用于作为定时器入口作为内部驱动协作通道;
事件服务、消息服务和日志服务,用于收集前端事件和日志,并且实现消息互动;
统计服务、报告服务和分析服务,分别用于实现统计、报告和分析工作;
监控服务和告警服务,用于实现整个流程工业生产过程的监控告警
生产服务、物料服务、设备服务和能源服务用于实现生产、物料、设备和能源管理;
其中,N个所述微服务通过高内聚低耦合的设计模式和DDD的领域模型抽象,将整个流程工业模型进行抽象实现的;其中,N大于1;
所述高内聚低耦合设计模式的实现是通过DDD的战术模式进行抽象实现的,且每个域都会定义这个域的模型、逻辑及接口,并通过UML区分模型之间的关系,将具备密切关系的模型放在同一域中。
进一步地,所述业务架构根据以下方法设计,包括:
面向产业扩展,具体的,核心域的设计包括工业互联网的产业横向扩展;
域隔离性,具体的,每个域都有独立的业务数据库,不允许连接其他域的数据库;
域抽象特性,具体的,将每个域抽象为1个或多个微服务,将Restful api集中在一个微服务,每个Domain抽象的其他微服务均自由操纵缓存、MQ;
域调用链设计原则,每个域单独设计,同级的域没有调用链关系;
Restful资源驱动,具体的,域核心定义资源,由Restful对外资源驱动。
进一步地,所述技术架构根据以下方法设计,包括:
单一职责原则,具体的,一个单元有且只有一个职责,所述一个单元为一个类、一个函数或者一个微服务;
有界上下文,具体的,微服务将提供其服务功能的上下文;
数据独立,具体的,微服务不与其微他微服务共享数据库表;
AKF拆分原则,具体的,应用扩展:X轴:程序水平复制;Z轴:数据分区水平复制;Y轴:微服务拆分或拆分。
进一步地,采用node服务层作为中间层分离前端和后端的设计;其中,前端服务包括监控服务模块,数据获取模块,请求拆分模块以及日志服务模块。
进一步地,所述node服务层,用于将后端返回的数据进行过滤和数据归档处理,做数据服务,并根据不同的业务场景,生成不同的数据服务;
所述node服务层,还用于针对不同的业务模块,对不同的服务器进行数据请求,对多服务进行拆解;
所述node服务层,还用于实现数据验证功能,保证node服务层与后台进行连接时数据的安全以及完整性;
所述node服务层,还用于记录客户端行为,对每次的请求都做日志记录,并且记录下每个traceId,确定每个请求对应的每一条日志。
进一步地,所述微服务架构提供三类不同的混合云的接入,三类不同的混合云分别为云上能力、混合边云和多云协作;
所述云上能力,具体的,将数据在部署在本地,采用云上数据模型能力,包装为PaaS;
所述混合边云为有边缘计算的混合云,具体的,采用记录数据能力和边缘技术转发数据到本地;
所述多云协作,具体的,将业务逻辑数据保存在私有云,大数据能力在公有云应用。
进一步地,所述微服务采用设定的协议进行数据通信。
本发明实施例以DDD的领域驱动设计为核心,实现了工业4.0的业务架构分层并抽象核心域与支撑子域,解决传统流程工业的MES服务僵化的问题,重新获取服务扩展性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的微服务业务架构图;
图2为本发明实施例提供的微服务技术架构图;
图3为本发明优选实施例提供的微服务面向产业扩展图;
图4为本发明优选实施例提供的前后端分离示意图;
图5为本发明优选实施例提供的微服务多云部署图;
图6为本发明优选实施例提供的微服务服务边界划分过程。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
随着互联网的基础技术发展,基于DDD的领域驱动设计模型成熟,为工业4.0带来全新的设计的能力。DDD(Domain-Driven Design领域驱动设计)的目的是对软件所涉及到的领域进行建模,以应对系统规模过大时引起的软件复杂性的问题。整个过程大概是这样的,开发团队和领域专家一起通过通用语言(Ubiquitous Language)去理解和消化领域知识,从领域知识中提取和划分为一个一个的子领域(核心子域,通用子域,支撑子域),并在子领域上建立模型,再重复以上步骤,这样周而复始,构建出一套符合当前领域的模型。、本发明实施例提供一种流程工业数据化运营平台的微服务架构,包括:业务架构和技术架构;
所述业务架构以流程工业的人机料法环分成三层,分别为业务描述层、业务功能层以及工业数据聚合计算层;
所述业务描述层,用于构建行业的模型、企业的模型和生产的模型,并通过配置不同的行业模型描述和不同的企业模型描述实现微服务对不同行业和不同企业的适配性;其中,所述行业的模型和企业的模型是对流程工业不同行业和不同企业的描述;
所述业务功能层,用于构建用户领域与设备领域;
所述工业数据聚合计算层,用于汇总所有业务域的数据,并通过计算业务域的数据输出监测数据、告警数据、报表数据和预测数据;
所述技术架构包括:
机构服务和用户中心服务,用于共同作为所有服务授权和鉴权的入口,其中,所述用户中心服务提供用户接口权限控制和展现权限控制,所述机构服务提供权限的数据范围的控制;
定时任务服务,用于作为定时器入口作为内部驱动协作通道;
事件服务、消息服务和日志服务,用于收集前端事件和日志,并且实现消息互动;
统计服务、报告服务和分析服务,分别用于实现统计、报告和分析工作;
监控服务和告警服务,用于实现整个流程工业生产过程的监控告警
生产服务、物料服务、设备服务和能源服务用于实现生产、物料、设备和能源管理;
其中,N个所述微服务通过高内聚低耦合的设计模式和DDD的领域模型抽象,将整个流程工业模型进行抽象实现的;其中,N大于1;
所述高内聚低耦合设计模式的实现是通过DDD的战术模式进行抽象实现的,且每个域都会定义这个域的模型、逻辑及接口,并通过UML区分模型之间的关系,将具备密切关系的模型放在同一域中。
请参阅图1,图1为业务架构示意图,图1中最下面是数据连接服务,数据连接服务用来连接企业的数据。通过边缘计算采集DCS和PLC等数据。数据连接服务之间采集的企业应用系统数据。数据上来以后就到了业务的服务,行业服务、企业服务、服务商服务和用户管理服务是用来描述行业企业使用支撑上层的微服务。从而达到流程工业多行业的适用性。业务流程相关包括了数据源管理服务、物料管理服务、设备管理服务、排产管理服务、生产管理服务、质量管理服务及工艺管理服务。这些微服务形成人机料法环测的业务闭环。通过设计计算模型,实现工业大数据运用,支持监测服务、告警服务、分析服务和预测服务。
所述业务架构根据以下方法设计,包括:
面向产业扩展,具体的,核心域的设计包括工业互联网的产业横向扩展;
域隔离性,具体的,每个域都有独立的业务数据库,不允许连接其他域的数据库;
域抽象特性,具体的,将每个域抽象为1个或多个微服务,将Restful api集中在一个微服务,每个Domain抽象的其他微服务均自由操纵缓存、MQ;
域调用链设计原则,每个域单独设计,同级的域没有调用链关系;
Restful资源驱动,具体的,域核心定义资源,由Restful对外资源驱动。
需要说明的是,核心域的设计必须考虑工业互联网的产业横向扩展。Restful api只能集中在一个服务。每个Domain抽象的其他微服务可以自由操纵缓存、MQ等。
所述流程工业数据化运营平台的微服务架构的技术架构包括:
机构服务OrgServer和用户中心服务UserCenterServer,用于共同作为所有服务授权和鉴权的入口,其中,所述用户中心服务提供用户接口权限控制和展现权限控制,所述机构服务提供权限的数据范围的控制;
定时任务服务JobServer,用于作为定时器入口作为内部驱动协作通道;
事件服务EventServer、消息服务MsgServer和日志服务LogServer,用于收集前端事件和日志,并且实现消息互动;
统计服务StatisticsServer、报告服务ReportServer和分析服务AnalysisServer,分别用于实现统计、报告和分析工作;
监控服务MonitorServer和告警服务AlarmServer,用于实现整个流程工业生产过程的监控告警
生产服务ProduceServer、物料服务MaterialServer、设备服务DeviceServer和能源服务EnergyServer用于实现生产、物料、设备和能源管理。
请参阅图2,图2为技术架构示意图,
所有业务请求都是从poi-app应用和poi-cloud应用访问系统业务功能。访问OrgServer(机构服务)和UserCenterServer(用户中心服务)获取auth的认证行为。
获取到权限认证以后,可实现以下服务,包括:
通过访问EventServer事件服务、MsgServer消息服务、LogServer日志服务获取basic基础服务行为。
通过访问produceServer(生产服务)、MaterialServer(物料服务)、DeviceServer(设备服务)和EnergyServer(能源服务)分别实现生产、物料、设备和能源管理,实现biz业务请求;
通过访问StatisticsServer(统计服务)、ReportServer(报告服务)和AnalysisServer(分析服务)分别实现统计、报告和分析工作,实现Data数据业务请求。
MonitorServer(监控服务)和AlarmServer(告警服务)通过notice行为通知到poi-app和poi-cloud。
JobServer定时任务可以通过各个系统接口驱动各个服务完成定时
在本发明实施例中,所述技术架构根据以下方法设计,包括:
单一职责原则,具体的,一个单元有且只有一个职责,所述一个单元为一个类、一个函数或者一个微服务。
在本发明实施例中,针对自治性,隔离为自治性铺平了道路。微服务必须设计为自主自治的。它必须具有凝聚力,能够独立地实现其职能。每个服务可以使用良好定义的API(URI)独立调用。
有界上下文,具体的,微服务将提供其服务功能的上下文;它根据有关领域模型和识别离散边界,并相应地设计您的微服务,使其更具凝聚力和自主性。这也意味着跨边界的通信变得更有效率,在一个有界上下文中的服务不需要依赖于另外一个有限上下文。
数据独立,具体的,微服务不与其他微服务共享数据库表;
AKF拆分原则,具体的,应用扩展:X轴:程序水平复制;Z轴:数据分区水平复制;Y轴:微服务拆分或拆分。
无状态服务:基本要求。
请参阅图3,图3为微服务面向产业扩展图。通过高内聚低耦合的设计模式实现面向产业扩张。如图所示各个产业都包括多个企业,所有企业通过DDD的领域模型抽象,把整个工业模型抽象为大后台所有微服务。每个微服务都有自己的领域,并且领域都是具备扩行业支持特性。这个面向行业扩展属性是通过高内聚实现,包括大后台的生产服务领域、能源服务领域、设备服务领域等。还有前台也是同时适应多个产业共同使用的。
在其中一种优选的实施例中,采用node服务层作为中间层分离前端和后端的设计;其中,前端服务包括监控服务模块,数据获取模块,请求拆分模块以及日志服务模块。
在本发明实施例中,node Server的核心服务包括监控服务(MonitorServer)、数据获取(Data Request)、请求拆分(Interface Split)和日志服务(LogServer),这几个微服务是前后端分离以后前端的基础服务。
所有来自客户端应用(poi-cloud、poi-server、poi-app、poi-region、poi-operation)的请求都会通过Nginx实现请求负载均衡实现多node的请求转发。
node会根据请求的情况请求到后端服务。如果有部分服务出现降级的情况,请求将转发到MockServer,避免客户端崩溃。
在其中一种优选的实施中,所述node服务层,用于将后端返回的数据进行过滤和数据归档处理,做数据服务,并根据不同的业务场景,生成不同的数据服务,优选地,可只专注于数据输出
所述node服务层,还用于针对不同的业务模块,对不同的服务器进行数据请求,对多服务进行拆解;
所述node服务层,当面向多变的前端功能需求,以及多人员开发的前端项目,还用于实现数据验证功能,保证node服务层与后台进行连接时数据的安全以及完整性;
所述node服务层,还用于记录客户端行为,对每次的请求都做日志记录,并且记录下每个traceId,确定每个请求对应的每一条日志。
请参阅图4,图4为前后端分离的示意图。
node Server的核心服务包括监控服务(MonitorServer)、数据获取服务(DataRequest)、请求拆分服务(Interface Split)和日志服务(LogServer),这几个微服务是前后端分离以后前端的基础服务。
所有来自客户端应用(poi-cloud、poi-server、poi-app、poi-region、poi-operation)的请求都会通过Nginx实现请求负载均衡实现多node的请求转发。
node会根据请求的情况请求到后端服务。如果有部分服务出现降级的情况,请求将转发到MockServer,避免客户端崩溃。
在其中一种优选的实施中,根据私有云的管理不同,常见有三种的混合云的模式。具体如下:
1)所有业务系统和数据都只能在私有云部署
2)所有数据都在本地,利用边缘计算协同运算
3)私有云只是保存业务逻辑数据,大数据分析放在云上
根据上述上中地混合云的模式,所述微服务架构提供三类不同的混合云的接入,三类不同的混合云分别为云上能力、混合边云和多云协作;
所述云上能力,具体的,将数据在部署在本地,采用云上数据模型能力,包装为PaaS;
所述混合边云为有边缘计算的混合云,具体的,采用记录数据能力和边缘技术转发数据到本地;
所述多云协作,具体的,将业务逻辑数据保存在私有云,大数据能力在公有云应用。
请参阅图5,图5为微服务多云部署图,云上能力,企业1把应用和数据部署在私有云,通过plugin插件获取云上的能力支持;企业2把应用和数据部署在企业物理内网,通过plugin插件获取云上的能力支持;
所述混合边云中企业3通过plugin获取云计算的能力,通过边缘计算获取本地的IOT设备数据,在混合云中边缘计算协同使用;
多云协作中企业4把元数据保存在本地把IOT数据上报到云,计算时企业4调用网关协同元数据和云上IOT数据协同运算。
在其中一种优选的实施例中,所述微服务采用设定的协议进行数据通信。
其中,服务协议是整个服务协调的规范约束,提升服务沟通效率减少因为分布式及服务拆分带来的服务内耗。
在其中一种优优选的实施例中,微服务协同设计通过一定规范来减少微服务沟通成本的实现微服务有效协同。包括接口设计、微服务鉴权设计、微服务错误码设计和微服务日志设计;
1、所述接口设计包括:
(1)接口命名:服务.资源.动作
举例:http://127.0.0.1/服务名/资源/动作
(2)动作规范:
表1接口操作
动作 | http方法 | 备注 |
get | GET | 单个资源获取 |
list | GET | 批量获取 |
动作 | http方法 | 备注 |
search | POST | 带有搜索条件 |
count | POST | 根据搜索条件获取数量 |
add | POST | 新增资源 |
update | POST | 更新资源 |
delete | POST | 删除资源 |
注意:POST请求禁止在URL添加任何参数!
2、所述微服务鉴权设计:
表2调用逻辑
类型 | 方式 |
调用鉴权 | 指定微服务调用范围 |
被调用鉴权 | 指定微服务被调用范围 |
3、所述微服务错误码设计
(1)HTTPCODE
参考httpcode标准规范
(2)业务code如表3所示:
表3错误码定义
业务CODE | 内容 |
200 | 正常 |
300 | 跳转,原则禁止使用 |
400 | 权限错误 |
500 | 系统错误,代码逻辑、数据库、缓冲等错误 |
600900 | 依赖服务错误,内部二方微服务错误降级,返回mock |
4、所述微服务日志设计
(1)日志分级:Error、war、info和debug
(2)日志分类
表4日志定义
请参阅图6,在其中一种优选的实施例中,所述的流程工业数据化运营平台的微服务架构,还包括:划分微服务边界;所述划分微服务边界包括如下步骤:
流程工业分层、流程工业领域划分、流程工业领域UML和论证分层;
若论证分成不通过,则返回流程工业分层重新执行上述步骤;
若论证分层通过,则执行技术架构设计、微服务协议设计、技术模型(model)和业务逻辑(application)定义。
本发明实施例以DDD的领域驱动设计为核心,实现了工业4.0的业务架构分层并抽象核心域与支撑子域,解决传统流程工业的MES服务僵化的问题,重新获取服务扩展性,并实现了流程工业数据化运营平台内部业务划分,实现了基于高内聚低耦合的流程工业微服务结构,成为工业4.0持续迭代发展的基石,特别是能够为陶瓷、水泥和造纸等流程工业客户提供微服务架构方案构建全面合理的数据化运营平台。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种流程工业数据化运营平台的微服务架构,其特征在于,包括:业务架构和技术架构;
所述业务架构以流程工业的人机料法环分成三层,分别为业务描述层、业务功能层以及工业数据聚合计算层;
所述业务描述层,用于构建行业的模型、企业的模型和生产的模型,并通过配置不同的行业模型描述和不同的企业模型描述实现微服务对不同行业和不同企业的适配性;其中,所述行业的模型和企业的模型是对流程工业不同行业和不同企业的描述;
所述业务功能层,用于构建用户领域与设备领域;
所述工业数据聚合计算层,用于汇总所有业务域的数据,并通过计算业务域的数据输出监测数据、告警数据、报表数据和预测数据;
所述技术架构包括:
机构服务和用户中心服务,用于共同作为所有服务授权和鉴权的入口,其中,所述用户中心服务提供用户接口权限控制和展现权限控制,所述机构服务提供权限的数据范围的控制;
定时任务服务,用于作为定时器入口作为内部驱动协作通道;
事件服务、消息服务和日志服务,用于收集前端事件和日志,并且实现消息互动;
统计服务、报告服务和分析服务,分别用于实现统计、报告和分析工作;
监控服务和告警服务,用于实现整个流程工业生产过程的监控告警
生产服务、物料服务、设备服务和能源服务用于实现生产、物料、设备和能源管理;
其中,N个所述微服务通过高内聚低耦合的设计模式和DDD的领域模型抽象,将整个流程工业模型进行抽象实现的;其中,N大于1;
所述高内聚低耦合设计模式的实现是通过DDD的战术模式进行抽象实现的,且每个域都会定义这个域的模型、逻辑及接口,并通过UML区分模型之间的关系,将具备密切关系的模型放在同一域中。
2.根据权利要求1所述的流程工业数据化运营平台的微服务架构,其特征在于,所述业务架构根据以下方法设计,包括:
面向产业扩展,具体的,核心域的设计包括工业互联网的产业横向扩展;
域隔离性,具体的,每个域都有独立的业务数据库,不允许连接其他域的数据库;
域抽象特性,具体的,将每个域抽象为1个或多个微服务,将Restful api集中在一个微服务,每个Domain抽象的其他微服务均自由操纵缓存、MQ;
域调用链设计原则,每个域单独设计,同级的域没有调用链关系;
Restful资源驱动,具体的,域核心定义资源,由Restful对外资源驱动。
3.根据权利要求2所述的流程工业数据化运营平台的微服务架构,其特征在于,所述技术架构根据以下方法设计,包括:
单一职责原则,具体的,一个单元有且只有一个职责,所述一个单元为一个类、一个函数或者一个微服务;
有界上下文,具体的,微服务将提供其服务功能的上下文;
数据独立,具体的,微服务不与其微他微服务共享数据库表;
AKF拆分原则,具体的,应用扩展:X轴:程序水平复制;Z轴:数据分区水平复制;Y轴:微服务拆分或拆分。
4.根据权利要求3所述的流程工业数据化运营平台的微服务架构,其特征在于,采用node服务层作为中间层分离前端和后端的设计;其中,前端服务包括监控服务模块,数据获取模块,请求拆分模块以及日志服务模块。
5.根据权利要求4所述的流程工业数据化运营平台的微服务架构,其特征在于,
所述node服务层,用于将后端返回的数据进行过滤和数据归档处理,做数据服务,并根据不同的业务场景,生成不同的数据服务;
所述node服务层,还用于针对不同的业务模块,对不同的服务器进行数据请求,对多服务进行拆解;
所述node服务层,还用于实现数据验证功能,保证node服务层与后台进行连接时数据的安全以及完整性;
所述node服务层,还用于记录客户端行为,对每次的请求都做日志记录,并且记录下每个traceId,确定每个请求对应的每一条日志。
6.根据权利要求5所述的流程工业数据化运营平台的微服务架构,其特征在于,所述微服务架构提供三类不同的混合云的接入,三类不同的混合云分别为云上能力、混合边云和多云协作;
所述云上能力,具体的,将数据在部署在本地,采用云上数据模型能力,包装为PaaS;
所述混合边云为有边缘计算的混合云,具体的,采用记录数据能力和边缘技术转发数据到本地;
所述多云协作,具体的,将业务逻辑数据保存在私有云,大数据能力在公有云应用。
7.根据权利要求6所述的流程工业数据化运营平台的微服务架构,其特征在于,所述微服务采用设定的协议进行数据通信。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010008209.8A CN111178782B (zh) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 一种流程工业数据化运营平台的微服务架构 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010008209.8A CN111178782B (zh) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 一种流程工业数据化运营平台的微服务架构 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111178782A true CN111178782A (zh) | 2020-05-19 |
CN111178782B CN111178782B (zh) | 2021-07-13 |
Family
ID=70647504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010008209.8A Active CN111178782B (zh) | 2020-01-03 | 2020-01-03 | 一种流程工业数据化运营平台的微服务架构 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111178782B (zh) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111930495A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-11-13 | 广州博依特智能信息科技有限公司 | 一种SaaS模式下大数据平台存储隔离和计算隔离方法 |
CN112148255A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-12-29 | 深圳数设科技有限公司 | 基于模型驱动和微服务耦合的工业软件构建方法及系统 |
CN112308521A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-02 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 微服务划分方法和系统 |
CN112346717A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-02-09 | 长沙市到家悠享网络科技有限公司 | 微服务系统创建方法、装置、设备、介质、微服务系统 |
CN112419090A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-02-26 | 华能沁北发电有限责任公司 | 电厂安全管理信息系统 |
CN113253983A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-08-13 | 上海理工大学 | 一种基于驱动设计的离散行业网络协同制造平台建模方法及系统 |
CN113326028A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-31 | 上海安畅网络科技股份有限公司 | 一种基于领域驱动设计与业务全景事件风暴的微服务化分解方法 |
CN113360133A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-09-07 | 北京能科瑞元数字技术有限公司 | 一种基于业务微服务的拆分与复用方法 |
CN113487073A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-08 | 浙江中拓合控科技有限公司 | 一种基于边缘技术的过程控制系统能耗管理方法和系统 |
CN113918985A (zh) * | 2021-09-10 | 2022-01-11 | 广州博依特智能信息科技有限公司 | 一种安全管理策略生成方法及装置 |
CN114022331A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-02-08 | 金茂数字科技有限公司 | 一种智慧物联数据平台 |
CN115567254A (zh) * | 2022-09-06 | 2023-01-03 | 浪潮软件股份有限公司 | 一种基于计算模型实现公共数据对外开放的方法及系统 |
CN116703258A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-09-05 | 深圳市长亮科技股份有限公司 | 一种分析建模方法 |
CN117176379A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-12-05 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 一种基于微服务架构的非结构化数据共享方法及装置 |
CN113961173B (zh) * | 2021-10-13 | 2024-04-30 | 天津大学 | 基于领域事件驱动的单体系统微服务拆分方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107193546A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-09-22 | 国网天津市电力公司信息通信公司 | 一种微服务化业务应用系统 |
CN107273440A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-20 | 北京邮电大学 | 计算机应用、数据存储方法、微服务和微数据库 |
CN107392434A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-11-24 | 盛景云(天津)互联网信息服务有限公司 | 工业大数据平台系统架构及控制流程 |
CN108415944A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-08-17 | 长安大学 | 一种交通环境下基于微服务的实时计算系统及其实现方法 |
CN108924243A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-30 | 珠海宏桥高科技有限公司 | 基于微服务架构的数据分发及处理方法 |
CN110489181A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-22 | 深圳前海微众银行股份有限公司 | 基于微服务架构的服务运行方法、装置、平台及存储介质 |
CN110598439A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-12-20 | 罗海瑞 | 一种智能互动控制系统 |
-
2020
- 2020-01-03 CN CN202010008209.8A patent/CN111178782B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107193546A (zh) * | 2017-04-11 | 2017-09-22 | 国网天津市电力公司信息通信公司 | 一种微服务化业务应用系统 |
CN107273440A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-20 | 北京邮电大学 | 计算机应用、数据存储方法、微服务和微数据库 |
CN107392434A (zh) * | 2017-06-27 | 2017-11-24 | 盛景云(天津)互联网信息服务有限公司 | 工业大数据平台系统架构及控制流程 |
CN108415944A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-08-17 | 长安大学 | 一种交通环境下基于微服务的实时计算系统及其实现方法 |
CN108924243A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-30 | 珠海宏桥高科技有限公司 | 基于微服务架构的数据分发及处理方法 |
CN110598439A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-12-20 | 罗海瑞 | 一种智能互动控制系统 |
CN110489181A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-22 | 深圳前海微众银行股份有限公司 | 基于微服务架构的服务运行方法、装置、平台及存储介质 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
刘冠男: ""基于微服务架构的 MES 生产过程执行系统平台的研究与实现"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
黄达毅: ""基于微服务架构的轻量级工作流平台的设计与实现"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
龚琦 等: ""基于微服务的纺织信息化平台改造与实现"", 《自动化仪表》 * |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111930495A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-11-13 | 广州博依特智能信息科技有限公司 | 一种SaaS模式下大数据平台存储隔离和计算隔离方法 |
CN112148255A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-12-29 | 深圳数设科技有限公司 | 基于模型驱动和微服务耦合的工业软件构建方法及系统 |
CN112346717A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-02-09 | 长沙市到家悠享网络科技有限公司 | 微服务系统创建方法、装置、设备、介质、微服务系统 |
CN112308521A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-02 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 微服务划分方法和系统 |
CN112308521B (zh) * | 2020-11-02 | 2023-09-05 | 中国联合网络通信集团有限公司 | 微服务划分方法和系统 |
CN112419090A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-02-26 | 华能沁北发电有限责任公司 | 电厂安全管理信息系统 |
CN113326028A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-08-31 | 上海安畅网络科技股份有限公司 | 一种基于领域驱动设计与业务全景事件风暴的微服务化分解方法 |
CN113326028B (zh) * | 2021-05-12 | 2022-07-01 | 上海安畅网络科技股份有限公司 | 一种基于领域驱动设计与业务全景事件风暴的微服务化分解方法 |
CN113253983B (zh) * | 2021-05-14 | 2024-04-02 | 上海理工大学 | 一种基于驱动设计的离散行业网络协同制造平台建模方法及系统 |
CN113253983A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-08-13 | 上海理工大学 | 一种基于驱动设计的离散行业网络协同制造平台建模方法及系统 |
CN113487073A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-10-08 | 浙江中拓合控科技有限公司 | 一种基于边缘技术的过程控制系统能耗管理方法和系统 |
CN113487073B (zh) * | 2021-06-28 | 2023-06-20 | 浙江中拓合控科技有限公司 | 一种基于边缘技术的过程控制系统能耗管理方法和系统 |
CN113360133A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-09-07 | 北京能科瑞元数字技术有限公司 | 一种基于业务微服务的拆分与复用方法 |
CN113360133B (zh) * | 2021-08-10 | 2021-12-28 | 北京能科瑞元数字技术有限公司 | 一种基于业务微服务的拆分与复用方法 |
CN113918985A (zh) * | 2021-09-10 | 2022-01-11 | 广州博依特智能信息科技有限公司 | 一种安全管理策略生成方法及装置 |
CN113918985B (zh) * | 2021-09-10 | 2023-07-18 | 广州博依特智能信息科技有限公司 | 一种安全管理策略生成方法及装置 |
CN113961173B (zh) * | 2021-10-13 | 2024-04-30 | 天津大学 | 基于领域事件驱动的单体系统微服务拆分方法 |
CN114022331A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-02-08 | 金茂数字科技有限公司 | 一种智慧物联数据平台 |
CN115567254A (zh) * | 2022-09-06 | 2023-01-03 | 浪潮软件股份有限公司 | 一种基于计算模型实现公共数据对外开放的方法及系统 |
CN116703258A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-09-05 | 深圳市长亮科技股份有限公司 | 一种分析建模方法 |
CN116703258B (zh) * | 2023-04-10 | 2024-02-27 | 深圳市长亮科技股份有限公司 | 一种分析建模方法 |
CN117176379A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-12-05 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 一种基于微服务架构的非结构化数据共享方法及装置 |
CN117176379B (zh) * | 2023-06-25 | 2024-02-09 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 一种基于微服务架构的非结构化数据共享方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111178782B (zh) | 2021-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111178782B (zh) | 一种流程工业数据化运营平台的微服务架构 | |
CN109240821B (zh) | 一种基于边缘计算的分布式跨域协同计算与服务系统及方法 | |
CN102880503B (zh) | 数据分析系统及数据分析方法 | |
CN101878481B (zh) | 提供电子化地面架构的方法和装置 | |
WO2023142054A1 (zh) | 一种面向容器微服务的性能监控告警方法及告警系统 | |
CN107103064B (zh) | 数据统计方法及装置 | |
US10536348B2 (en) | Operational micro-services design, development, deployment | |
CN110716744A (zh) | 一种数据流处理方法、系统和计算机可读存储介质 | |
CN103761309A (zh) | 一种运营数据处理方法及系统 | |
CN105653425A (zh) | 基于复杂事件处理引擎的监控系统 | |
CN105577475A (zh) | 自动化性能测试系统及方法 | |
CN109905286A (zh) | 一种监控设备运行状态的方法和系统 | |
CN113220422B (zh) | 基于K8s中CNI插件的运行时修改Pod网络接口的方法及系统 | |
US20210034338A1 (en) | Communications Enablement Platform, System, and Method | |
Maciel et al. | A survey on reliability and availability modeling of edge, fog, and cloud computing | |
CN111813503A (zh) | 一种基于容器云的微服务化应用开放系统 | |
Bosi et al. | Cloud-enabled smart data collection in shop floor environments for industry 4.0 | |
Zeydan et al. | Recent advances in data engineering for networking | |
CN113127526A (zh) | 一种基于Kubernetes的分布式数据存储和检索系统 | |
CN112351106B (zh) | 一种含事件网格的服务网格平台及其通信方法 | |
CN114615096A (zh) | 基于事件驱动架构的电信计费方法、系统及相关设备 | |
EP4024761A1 (en) | Communication method and apparatus for multiple management domains | |
CN112580199A (zh) | 基于cim模型的电力系统多维数据统一构建系统 | |
JP5264837B2 (ja) | 遠隔プラグイン装置、ロボットプラグイン実行エンジン装置及びロボットプラグイン実行システム | |
CN115237547B (zh) | 一种非侵入式hpc计算集群的统一容器集群托管系统和方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |