CN112866191A - 基于5g dtu系统的ot和it综合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，包括：工业设备、5G DTU系统、物联网平台和业务中台；其中，5G DTU系统用于基于预先配置的第一协议采集工业设备的数据，将工业设备的数据按照预先配置的第二协议进行转换，并将转换后的工业设备的数据发送给物联网平台，或将工业设备的数据直接发送给物联网平台；物联网平台用于将工业设备的数据发送给业务中台，或将控制指令下发给5G DTU系统，以供5G DTU系统控制工业设备；业务中台用于根据工业设备的数据执行业务中台的IT业务，并与物联网平台进行IT业务相关的数据交互。本发明实现将各类工业设备的数据快速传输到业务中台，开发周期短，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种基于5G DTU系统的OT和IT综合系统。
背景技术
IT(Information Technology，信息技术)是用于管理和处理信息所采用的各种技术总称，主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。OT(Operational Technology，操作技术)，是工厂内的自动化控制系统操作专员为自动化控制系统提供支持，确保生产正常进行的专业技术。OT既包括硬件设施，也包括对这些设施进行控制的各种软件技术。
随着移动通信技术和制造业的发展，互联网、物联网、大数据等越来越多地应用于制造业领域，并与工业技术融合发展。其中，OT和IT融合对促进工业的数字化转型发展具有重要意义。
目前，制造业信息化升级需求大，但提供OT和IT全套解决方案的服务都比较昂贵，且改造升级实施周期长。此外，当OT端与设备之间的通信协议和OT端与IT端通信的协议不同，通过这种方法很难将OT端采集的设备的数据直接发送给IT端。
发明内容
本发明提供一种基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，用以解决现有技术中服务昂贵，改造升级实施周期长，当OT端与设备之间的通信协议和OT端与IT端通信的协议不同，很难将OT端采集的设备的数据直接发送给IT端的缺陷，实现减小实施周期，降低费用的同时，将OT端采集的设备的数据实时发送给IT端。
本发明提供一种基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，包括：工业设备、5G DTU系统、物联网平台和业务中台；
其中，所述5G DTU系统用于基于预先配置的第一协议采集所述工业设备的数据，将所述工业设备的数据按照预先配置的第二协议进行转换，并将转换后的所述工业设备的数据发送给所述物联网平台，或者将采集的所述工业设备的数据直接发送给所述物联网平台；
所述物联网平台用于将转换后的所述工业设备的数据或采集的所述工业设备的数据发送给所述业务中台，或者根据所述工业设备的数据，生成对所述工业设备进行控制的控制指令，并将所述控制指令下发给所述5G DTU系统，以供所述5G DTU系统将所述控制指令发送给所述工业设备，根据所述控制指令对所述工业设备进行控制；
所述业务中台用于根据转换后的所述工业设备的数据或采集的所述工业设备的数据执行所述业务中台的IT业务，并与所述物联网平台进行所述IT业务相关的数据交互。
根据本发明提供的一种基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，所述5G DTU系统包括硬件驱动系统、操作系统和下位机应用软件；
其中，所述操作系统用于将对所述5G DTU系统的硬件进行控制的控制指令发送给所述硬件驱动系统，以供所述硬件驱动系统对所述5G DTU系统的硬件进行控制；
所述下位机应用软件用于基于所述第一协议采集所述工业设备的数据，并将所述工业设备的数据按照所述第二协议进行转换，将转换后的所述工业设备的数据发送给所述物联网平台。
根据本发明提供的一种基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，所述硬件包括5G DTU系统的串口、网口、PCIE、USB和5G模组。
根据本发明提供的一种基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，所述5G DTU系统还包括配置工具；
所述配置工具用于为所述5G DTU系统配置待切换到的第一协议和第二协议，为所述5G DTU系统中与所述第一协议相关的串口和网口配置参数，以及与所述第二协议相关的串口和网口配置参数，并根据所述第二协议对所述物联网平台进行配置。
根据本发明提供的一种基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，所述5G DTU系统还包括网管软件；
所述网管软件用于监控所述5G DTU系统是否将所述工业设备的数据成功上传给所述物联网平台，若上传失败，则对所述5G DTU系统进行调试。
根据本发明提供的一种基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，所述物联网平台还用于将所述工业设备的数据进行存储，并将所述工业设备的数据进行展示。
本发明提供的基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，通过5G DTU系统可以将基于第一协议采集的工业设备的数据按照第二协议进行转换，并将转换后的工业设备数据通过物联网平台实时发送给业务中台，或采集的工业设备的数据直接通过物联网平台实时发送给业务中台，以供业务中台根据工业设备的数据执行各种IT业务，一方面可以将各类工业设备的数据快速传输到业务中台；另一方面，可以基于5G DTU系统快速完成OT和IT综合系统的开发，不仅开发周期短，且成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的基于5G DTU系统的OT和IT综合系统的结构示意图之一；
图2是本发明提供的基于5G DTU系统的OT和IT综合系统的结构示意图之二；
附图标注：
1：工业设备； 2：5G DTU系统； 201：操作系统；
202：硬件驱动系统； 203：下位机应用软件； 3：配置工具；
4：网管软件； 5：物联网平台； 6：业务中台。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“配置”应做广义理解，例如，可以是新增，也可以是修改，也可以是删除，也可以是赋值；术语“管理”应做广义理解，例如，可以是修改，也可以是部署，也可以是创建，也可以是删除，也可以是查询，也可以是导出；术语“物联网平台”应做广义理解，可以是开源的物联网平台，也可以是商用的物联网平台。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是本发明实施例提供的一种基于5G DTU系统2的OT和IT综合系统的结构示意图，该系统包括：工业设备1、5G DTU系统2、物联网平台5和业务中台6；其中，所述5G DTU系统2用于基于预先配置的第一协议采集所述工业设备1的数据，将所述工业设备1的数据按照预先配置的第二协议进行转换，并将转换后的所述工业设备1的数据发送给所述物联网平台5，或者将采集的所述工业设备1的数据直接发送给所述物联网平台5；
其中，工业设备1可以是PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)和工控机等，本实施例不限于工业设备1的类型。DTU(Data Transfer unit，数据传输单元)是一种将串口数据转换为IP(Internet Protocol，互联网协议)数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。
5G DTU系统2通过网口和串口与多种工业设备1连接，本实施例不限于工业设备1的数量。5G DTU系统2可以基于预先配置的第一协议采集各工业设备的数据。5G DTU系统2使用5G模组通过无线网络连接与物联网平台5连接。将5G DTU系统2采集的工业设备1的数据发送给物联网平台5之前，需要将其按照预先配置的第二协议进行转换，以使工业设备1的数据可以适用于物联网平台5的协议。然后，再将转换后的工业设备1的数据发送给物联网平台5。例如，5G DTU系统2与工业设备1之间通过Modbus协议进行通信，而5G DTU系统2与物联网平台5之间通过MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)协议进行通信，为了将采集的工业设备1的数据发送给物联网平台5，则需要将工业设备1的数据按照MQTT协议进行转换后，发送给物联网平台5。此外，5G DTU系统2还支持透传模式，可以将采集的工业设备1的数据不进行协议转换，直接上传到物联网平台5。
所述物联网平台5用于将转换后的所述工业设备1的数据或采集的所述工业设备1的数据发送给所述业务中台6，或者根据所述工业设备1的数据，生成对所述工业设备1进行控制的控制指令，并将所述控制指令下发给所述5G DTU系统2，以供所述5G DTU系统2将所述控制指令发送给所述工业设备1，根据所述控制指令对所述工业设备1进行控制；
具体地，物联网平台5通过RESTful(Representational State Transfer，表象性状态转变)接口与业务中台6进行对接。如图2所示，当物联网平台5接收到5G DTU系统2发送的工业设备1的数据，可以通过RESTful接口将转换后的工业设备的数据或采集的工业设备的数据发送给业务中台6。本实施例中OT端包括工业设备1、5G DTU系统2和物联网平台5，IT端包括业务中台6。
物联网平台5还可以基于第二协议对5G DTU系统2上传的转换后工业设备1的数据进行解析，实时监控工业设备1的数据。当监控到工业设备1的数据超出预设范围，还可以发出告警，并将警报信息发送到客户端。此外，物联网平台5还可以对工业设备1的数据进行分析，生成对工业设备1进行控制的控制指令，并将控制指令通过5G DTU系统2下发给工业设备1，实现对设备进行管理。其中，物联网平台5可以是TLINK物联网平台，本实施例不限于这种物联网平台。
所述业务中台6用于根据转换后的所述工业设备1的数据或采集的所述工业设备的数据执行所述业务中台6的IT业务，并与所述物联网平台5进行所述IT业务相关的数据交互。
具体地，业务中台6可以根据业务需求接收物联网平台传输的工业设备的数据，并将工业设备1的数据应用于业务中台6的IT业务。其中，业务中台6中包含多个IT业务，可以是通过各种算法模型对工业设备1的状态进行监控等。此外，业务中台6还可以接收物联网平台5发送的与业务相关的其他数据，并将其应用在相应的业务中。业务中台也可以向物联网平台5发送数据，用于传输与IT业务相关的交互数据。
本实施例中5G DTU系统可以将基于第一协议采集的工业设备的数据按照第二协议进行转换，并将转换后的工业设备数据通过物联网平台实时发送给业务中台，或采集的工业设备的数据直接通过物联网平台实时发送给业务中台，以供业务中台根据工业设备的数据执行各种IT业务，一方面可以将各类工业设备的数据快速传输到业务中台；另一方面，可以基于5G DTU系统快速完成OT和IT综合系统的开发，不仅开发周期短，且成本低。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述5G DTU系统2包括硬件驱动系统202、操作系统201和下位机应用软件203；其中，所述操作系统201用于将对所述5G DTU系统2的硬件进行控制的控制指令发送给所述硬件驱动系统202，以供所述硬件驱动系统202对所述5GDTU系统2的硬件进行控制；所述下位机应用软件203用于基于所述第一协议采集所述工业设备1的数据，并将所述工业设备1的数据按照所述第二协议进行转换，将转换后的所述工业设备1的数据发送给所述物联网平台5。
具体地，5G DTU系统2中包含多个硬件驱动，本实施例不限于硬件驱动的类型和数量。每个硬件驱动系统202可以用来驱动相应的硬件，以使硬件实现相应的功能。例如，若要将任一串口打开，则将控制指令下发给串口驱动系统，串口驱动系统根据控制指令将该串口打开。
其中，操作系统201可以是开源的Linux操作系统。第一协议可以是HTTP(HyperText Transfer Protocol，超文本传输控制)协议、Modus协议和厂家制定的协议等，本实施例不限于第一协议的类型。工业设备可以基于相同的通信协议与5G DTU系统2进行通信，也可以基于不同的通信协议与5G DTU系统2进行通信。第二协议可以是HTTP协议、MQTT协议和厂家制定的协议等，本实施例不限于第二协议的类型。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述硬件包括5G DTU系统2的串口、网口、PCIE、USB和5G模组。
具体地，5G DTU系统2的硬件包括串口、网口、PCIE、USB和5G模组中的一种或多种。其中，PCIE(Peripheral Component Interconnect Express，高速串行计算机扩展总线标准)属于高速串行点对点双通道高带宽传输。USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。5G模组是终端接入网络的关键部件。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述5G DTU系统2还包括配置工具3；所述配置工具3用于为所述5G DTU系统2配置待切换到的第一协议和第二协议，为所述5G DTU系统2中与所述第一协议相关的串口和网口配置参数，以及与所述第二协议相关的串口和网口配置参数，并根据所述第二协议对所述物联网平台5进行配置。
具体地，5G DTU系统2采集任一工业设备1的数据之前，需要通过配置工具3在5GDTU系统2中配置该工业设备1与5G DTU系统2通信的第一协议，并对与第一协议相关的串口和网口的参数进行配置，以使5G DTU系统2通过第一协议相关的串口和网口与该工业设备1建立连接。
5G DTU系统2将工业设备1的数据发送给物联网平台5之前，也需要通过配置工具3配置5G DTU系统2与物联网平台5通信的第二协议，并对与第二协议相关的串口和网口的参数进行配置，以使5G DTU系统2通过第二协议相关的串口和网口与物联网平台5建立连接。
通过这种配置方式，不仅可以使5G DTU系统2包含丰富的接口协议，还可以使各种类型的设备通过5G DTU系统2快速接入开源的物联网平台或商用的物联网平台，便于企业快速进行数字化改造升级和信息化管理。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述5G DTU系统2还包括网管软件4；所述网管软件4用于监控所述5G DTU系统2是否将所述工业设备1的数据成功上传给所述物联网平台5，若上传失败，则对所述5G DTU系统2进行调试。
具体地，网管软件4可以对5G DTU系统2与物联网平台5的交互过程进行监控，实时获取5G DTU系统2与物联网平台5的交互数据，并对交互数据进行分析。通过对交互数据的分析，可以判断5G DTU系统2是否将工业设备1的数据成功上传给物联网平台5。若网管软件4检测到5G DTU系统2上传数据失败，则可以对交互数据进行分析，获取调试指令。并向5GDTU系统2下发调试指令，以使5G DTU系统2将工业设备1的数据成功上传给物联网平台5。
此外，还可以对5G DTU系统2与物联网平台5的交互数据进行展示，便于实时查看5G DTU系统2与物联网平台5的交互状态。
在上述各实施例的基础上，本实施例中所述物联网平台5还用于对所述工业设备1的数据进行存储，并将所述工业设备1的数据进行展示。
具体地，物联网平台5还可以按照一定的规则对工业设备1的数据进行存储，可以是按照工业设备1的类型进行存储等，本实施例不限这种存储方式。此外，还可以将工业设备1的数据实时展示物联网平台5的客户端，以供用户实时查看工业设备1的数据。
上述实施例仅为本发明的其中一种表现形式，根据不同的应用情景可相应作出改变。例如，可以根据实际需求对5G DTU系统的硬件和硬件驱动系统进行删减或者增加。又例如，若只需要实现基本的平台功能，可适当减少物联网平台或业务中台中的功能模块。又例如，增加一些其他的功能，可适当增加物联网平台或业务中台的功能模块。又例如，物联网平台可以选用其他的开源或商用的物联网平台。又例如，可以对支持的协议进行删减或增加。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，其特征在于，包括：工业设备、5G DTU系统、物联网平台和业务中台；
其中，所述5G DTU系统用于基于预先配置的第一协议采集所述工业设备的数据，将所述工业设备的数据按照预先配置的第二协议进行转换，并将转换后的所述工业设备的数据发送给所述物联网平台，或者将采集的所述工业设备的数据直接发送给所述物联网平台；
所述物联网平台用于将转换后的所述工业设备的数据或采集的所述工业设备的数据发送给所述业务中台，或者根据所述工业设备的数据，生成对所述工业设备进行控制的控制指令，并将所述控制指令下发给所述5G DTU系统，以供所述5G DTU系统将所述控制指令发送给所述工业设备，根据所述控制指令对所述工业设备进行控制；
所述业务中台用于根据转换后的所述工业设备的数据或采集的所述工业设备的数据执行所述业务中台的IT业务，并与所述物联网平台进行所述IT业务相关的数据交互。
2.根据权利要求1所述的基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，其特征在于，所述5G DTU系统包括硬件驱动系统、操作系统和下位机应用软件；
其中，所述操作系统用于将对所述5G DTU系统的硬件进行控制的控制指令发送给所述硬件驱动系统，以供所述硬件驱动系统对所述5G DTU系统的硬件进行控制；
所述下位机应用软件用于基于所述第一协议采集所述工业设备的数据，并将所述工业设备的数据按照所述第二协议进行转换，将转换后的所述工业设备的数据发送给所述物联网平台。
3.根据权利要求2所述的基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，其特征在于，所述硬件包括5G DTU系统的串口、网口、PCIE、USB和5G模组。
4.根据权利要求3所述的基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，其特征在于，所述5G DTU系统还包括配置工具；
所述配置工具用于为所述5G DTU系统配置待切换到的第一协议和第二协议，为所述5GDTU系统中与所述第一协议相关的串口和网口配置参数，以及与所述第二协议相关的串口和网口配置参数，并根据所述第二协议对所述物联网平台进行配置。
5.根据权利要求4所述的基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，其特征在于，所述5G DTU系统还包括网管软件；
所述网管软件用于监控所述5G DTU系统是否将所述工业设备的数据成功上传给所述物联网平台，若上传失败，则对所述5G DTU系统进行调试。
6.根据权利要求1-5任一所述的基于5G DTU系统的OT和IT综合系统，其特征在于，所述物联网平台还用于将所述工业设备的数据进行存储，并将所述工业设备的数据进行展示。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210528 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |