CN113504902B - 工业app集成开发系统及相关设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出工业APP集成开发系统，基础资源支撑层为系统其它层次的模块提供虚拟机服务及云服务；平台运行支撑层包括工业APP开发环境、组件管理中心、组件封装中心、组件资源池和运行环境；工业APP开发环境接收用户工业APP开发设计，组件管理中心用于组件注册及修改，组件封装中心基于统一语言规范封装组件生成实例化组件，组件资源池用于存储实例化组件，运行环境为平台运行支撑层的通用基础环境；平台应用层为系统的实例化后工业APP产品提供对外查看和调用的平台。本发明实施例使机理模型和工业软件以组件形式作为系统的一部分，方便非专业IT开发人员根据自身业务流程快速开发搭载机理模型和工业软件的工业APP应用并实现对外发布。

Description

工业APP集成开发系统及相关设备

技术领域

本发明涉及软件技术领域，尤其涉及一种工业APP集成开发系统及相关设备。

背景技术

工业APP是以“工业互联网平台+APP”为核心的工业互联网生态体系的重要组成，是工业互联网应用体系的主要内容和工业互联网价值实现的最终出口。工业APP通过将行业工业技术结构化、数字化和模型化，可以建立各种工业技术之间的有序关联，形成覆盖工业产品研发、生产和运维全过程的完整图谱，能够促进企业的知识更新换代。通过以工业APP为载体的知识与工业APP驱动的智能硬件相结合，可以打造形成智能化的制造体系，是传统产业转型升级的重要形式和有效途径。

对于汽车行业来说，需要一套工业互联网APP集成开发平台将各个企业的成熟知识固化为工业APP同时实现知识输出变现，因此建设该平台，可以为工业APP开发提供丰富的通用工业软件和硬件接口、更适用于表达工业技术特征的软件功能、以及更加便捷的操作方式，能够有效解决传统工业软件开发方法对开发人员要求高、开发效率低的问题，并加速汽车工业技术知识经验的转化，有效缩短软件研发周期，灵活满足工业用户个性化定制需求。

发明内容

本发明实施例目的是将不同专业领域的机理模型和工业软件引入一种工业APP集成开发的系统，使其以组件形式作为系统的一部分，方便非专业IT开发人员根据自身业务流程快速开发搭载机理模型和工业软件的工业APP应用并实现对外发布。

第一方面，本发明实施例提出一种工业APP集成开发系统，以机理模型和工业软件作为组件，包括基础资源支撑层、平台运行支撑层和平台应用层；

所述基础资源支撑层为系统其它层次的模块提供统一虚拟机创建和管理服务、多云网络纳管服务、云计算服务和负载均衡服务；

所述平台运行支撑层包括工业APP开发环境、组件管理中心、组件封装中心、组件资源池和运行环境；工业APP开发环境接收用户工业APP开发设计，组件管理中心用于组件注册及修改，组件封装中心基于统一语言规范封装组件生成实例化组件，组件资源池用于存储实例化组件，运行环境为平台运行支撑层的通用基础环境；

所述平台应用层为系统的实例化后工业APP产品提供对外查看和调用的平台。

优选的，所述基础资源支撑层包括虚拟机管理及调度中心、云资源池、云网络控制中心和云安全管理中心，为所述系统内部提供专用接口和通用接口；其中，所述专用接口包括异构模型文件拉取、异构模型文件调用、异构模型结果推送，标准模型文件拉取、标准模型文件调用、异构模型结果推送，工业软件文件拉取、工业软件文件调用、工业软件结果推送；通用接口包括结果推送API、结果回调API和虚机资源调用API。

优选的，所述工业APP开发环境包含用户画布、工业APP流程引擎、图形化拖拽引擎和组件配置中心；所述用户画布提供前端页面画图和后端流程配置画布，供用户搭建组件容器和连接线的APP流程；工业APP流程引擎用于根据用户画布实例化生成工业APP应用对外发布服务地址；所述图形化拖拽引擎支撑画布上图形化组件容器的拖拉拽功能；所述组件配置中心用来将组件注入组件容器。

优选的，所述前端页面画布提供组建页面样式的基础通用组件，包括文本框、按钮、图片、文件上传；所述后端流程配置画布提供了搭载机理模型或者工业软件的组件容器。

优选的，所述工业APP流程引擎负责将画布上搭建好的包括组件容器和连接线的完整流程转换为所述系统中的逻辑关系表和数据表，包括每个组件容器的出参和入参、组件容器间串行或并行关系、组件容器内加载的组件ID，最终调用基础资源支撑层的专用接口和通用接口实现工业APP流程的实例化生成工业APP应用对外发布服务地址。

优选的，所述组件配置中心用来将组件注入组件容器，包括：通过拖拽操作生成的组件容器，双击该容器系统会展开组件列表供用户选择，通过点击选择某组件后系统记录该组件的ID将组件与组件容器进行关联并触发组件实例化操作，调用组件配置中心将所选组件的ID通过接口传递给组件配置中心，组件配置中心获取该ID号通过组件数据库查找该组件的调用地址，并将该地址返回给组件容器的实例化接口，由该接口完成组件注入组件容器即组件实例化操作。

优选的，所述组件管理中心负责新生成组件注册及登记、组件分类以及组件增删查改操作。

优选的，所述组件的增删查改操作包括：组件分类模块响应于用户在用户画布提出的组件管理请求，从组件数据库中获取组件列表，根据预设的分类包括产业链类型、工业流程类型、应用层级类型三种分类，生成组件列表进行展示；组件的增删查改操作由组件管理模块进行响应处理。

优选的，所述组件注册包括：用户将资源信息通过组件资源池接口上传至组件资源池，组件资源池获取该资源信息后首先向组件封装中心发送携带该资源ID的封装请求，组件封装中心从组件资源池内加载该资源根据资源类型分配给相应的封装模块处理，该模块处理后生产出统一的可实例化组件，进一步组件封装中心调用组件注册模块将组件内容包括组件地址、组件封装的资源类型、组件大小和创建时间信息进行注册，组件注册模块给该组件分配一个全局唯一的组件ID并调用组件数据库将组件ID及上述全部信息写入组件数据库的表单中，至此完成一个组件的上传注册操作。

第二方面，本发明实施例提出一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器安装有上述任意一项所述的系统。

本发明实施例与现有技术相比，具体有益效果如下：

本发明实施例一方面是将不同专业领域的工业机理模型引入一种工业APP集成开发的系统，使其以组件形式作为系统的一部分，方便非专业IT开发人员根据自身业务流程调用多个模型协同工作，解决了机理模型设计人员不懂IT，IT人员不懂机理模型内部复杂的专业知识的难题；另一方面，基于机理模型的工业APP不会暴露机理模型内部原理在保护知识产权的同时，又可以将知识经验对外分享变现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例的工业APP集成系统架构图；

图2为本发明实施例的组件调用流程图；

图3为本发明实施例的组件增删查改流程图；

图4为本发明实施例的组件封装中心的工厂方法模式示意图；

图5为本发明实施例的组件上传注册流程图；

图6为本发明实施例的电子设备的结构示意图。

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，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

本发明实施例提出一种工业APP集成开发系统，以机理模型和工业软件作为组件，所述系统分别包含IaaS(Infrastructure as a Service，基础设施即服务)层基础资源支撑环境、PaaS(Platform as a Service，平台即服务)层平台运行支撑环境、SaaS(Softwareas a Service，软件即服务)层平台应用环境(此三层为APP开发环境系统)。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图来详细说明本发明的实施方法，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

参照图1，本发明实施例的工业APP集成开发系统，以机理模型和工业软件作为组件，包括基础资源支撑层100、平台运行支撑层200和平台应用层300。

基础资源支撑层100包括虚拟机管理及调度中心110、云资源池120、云网络控制中心130和云安全管理中心140。

所述虚拟机管理及调度中心110：向下对接云资源池120，负责虚拟机的创建并对虚拟机进行统一管理；向上接收平台运行支撑层200调用指令，依据当前负载均衡情况对虚拟资源进行调度。

所述云资源池120：统一纳管多个VMware vCenter(虚拟机管理平台)、多个Openstack(云计算管理平台项目)、多个公有云品牌，实现跨平台技术的多云管理。

所述云网络控制中心130：通过结合云资源池120的网络设备包括交换机，防火墙，路由器，AP等，实现从规划、部署、运维到优化的全生命周期云管理平台。

所述云安全管理中心140：实现多重身份认证、带外管理、日志系统等功能，确保在虚拟机管理及调度中心110停机时候，不影响虚拟机的运行、各租户之间数据隔离，为业务的安全管理提供更准确的支持。

基础资源支撑层100基于虚拟机管理及调度中心110、云资源池120、云网络控制中心130和云安全管理中心140，将物理计算资源、网络资源、存储资源进行虚拟化，通过管理及调度中心、网络控制中心、安全管理中心等模块对上层提供统一虚拟机创建和管理服务、多云网络纳管服务、云计算服务、负载均衡服务等。同时，基础资源支撑层100对系统内部提供多种专用接口和多种通用接口，由其他层次的模块进行调用。

其中，专用接口包括异构模型文件拉取、异构模型文件调用、异构模型结果推送，标准模型文件拉取、标准模型文件调用、异构模型结果推送，工业软件文件拉取、工业软件文件调用、工业软件结果推送。

通用接口包括结果推送API(Application Programming Interface，应用程序接口)、结果回调API、虚机资源调用API。

优选的，在基础资源支撑层，所述系统采用私有云或者公有云架构。

平台运行支撑层200包括工业APP开发环境210、组件管理中心220、组件封装中心230、组件资源池240和运行环境250。

所述平台运行支撑层200是整个系统的基础平台，其上承载工业APP开发环境、工业APP运行环境、组件封装环境等子平台，提供网络资源、算力资源等多种资源和能力。该层以能力服务作为基础单元，提供应用能力服务引擎，如各类微服务、应用程序接口(API)服务或应用运行时服务等各类通用的平台化能力。

所述工业APP开发环境210包含用户画布211、工业APP流程引擎212、图形化拖拽引擎213和组件配置中心214。

其中，所述用户画布211包括前端页面画布和后端流程配置画布；本领域技术人员理解的是，用户画布211也可以根据实际需要划分为不同画布。所述前端页面画布提供了文本框、按钮、图片、文件上传等组建页面样式的基础通用组件；所述后端流程配置画布提供了搭载机理模型或者工业软件的组件容器，通过组件配置中心使组件容器实例化为标准组件。

所述工业APP流程引擎212负责将画布上搭建好的包括组件容器和连接线的完整流程转换为系统中的逻辑关系表和数据表，包括每个组件容器的出参和入参、组件容器间串行或并行关系、组件容器内加载的组件ID等信息，最终调用基础资源支撑层100的专用接口和通用接口实现工业APP流程的实例化生成工业APP应用对外发布服务地址。

具体的，基础资源支撑层100将专用接口和通用接口注册到平台运行支撑层200的工业APP流程引擎212。当平台运行支撑层200的组件配置中心214需要进行实例化操作，会调用工业APP流程引擎212，再由工业APP流程引擎212调用所需的专用接口或通用接口进行处理。

所述图形化拖拽引擎213支撑画布上图形化组件容器的拖拉拽功能，通过增加一个mouseEvent_Mouse_PRESSED事件来实现拖拽效果。

所述组件配置中心214用来将组件注入组件容器，具体流程如图2所示，通过拖拽操作生成的组件容器，双击该容器系统会展开组件列表供用户选择，通过点击选择某组件后系统记录该组件的ID将组件与组件容器进行关联并触发组件实例化操作，调用组件配置中心将所选组件的ID通过接口传递给组件配置中心，组件配置中心获取该ID号通过组件数据库查找该组件的调用地址，并将该地址返回给组件容器的实例化接口，由该接口完成组件注入组件容器即组件实例化操作。

所述组件管理中心220包含组件注册模块221、组件数据库222、组件分类模块223和组件管理模块224四个模块，负责完成对新生成组件的系统注册并登记在组件数据库操作、组件的分类操作以及组件管理中包含的增删查改操作。

其中，所述组件的增删查改操作，本发明实施例中数据库采用分布式数据库也可以使用其他数据库。具体流程如图3所示，在用户画布可以通过“组件管理”按钮调用组件分类模块223接口，组件分类模块223响应该请求，从组件数据库222中获取组件列表，根据预设的分类包括产业链类型、工业流程类型、应用层级类型三种分类，生成组件列表进行展示，也可以根据实际需求设定分类规则。组件的增删查改操作由组件管理模块224进行响应处理，组件管理模块224相当于组件数据库的控制器，维护组件数据库与组件资源池内数据的统一。

所述组件封装中心230是一个组件生成工厂，该层次采用设计模式中简单工厂方式模式进行构建，如图4所示Client代表上层调用者、Factory代表该组件生成工厂、Product分别代表不同封装模块、AbstractProduct代表生产出的组件，组件封装中心根据输入的加工原材料不同分配到不同的封装模块进行封装操作，如对于标准模型封装模块，采用基于统一建模语言规范(Modelica)的建模方法将标准模型FMI格式的文件的输入和输出接口封装为以标准的OpenApi接口格式的输入输出类型，用来接收output参数数据和发送input参数数据，从而最终实现生产出外观一致的产品，在本系统中该类产品称为组件。

所述组件资源池240是所有最终被封装为组件的资源存储的空间，同时对外提供资源上传到系统的入口，是组件注册的起点。具体组件上传注册流程如图5所示。用户将所需资源如机理模型、工业软件等通过该接口进行上传至组件资源池，组件资源池获取该资源信息后首先向组件封装中心发送携带该资源ID的封装请求，组件封装中心从组件资源池内加载该资源根据资源类型分配给相应的封装模块处理，该模块处理后生产出统一的可实例化组件，进一步组件封装中心调用组件注册模块将组件内容包括组件地址、组件封装的资源类型、组件大小、创建时间等信息进行注册，组件注册模块给该组件分配一个全局唯一的组件ID并调用组件数据库将组件ID及上述全部信息写入组件数据库的表单中，至此完成一个组件的上传注册操作。

所述运行环境250是平台运行支撑层的通用基础环境，包括利用虚拟化容器云技术构建的组件容器池、多种微服务的管控引擎、DevOps框架、提供大数据组件与开发框架容器镜像构建工业大数据引擎中间件服务、基于FMI规范、OpenApi规范、多种工业软件API在内的规则算法引擎。

所述平台应用层300，主要是将由开发环境生产的工业APP流程实例化后的工业APP产品，对外查看、调用的平台。实例化后的工业APP产品以web地址的形式，发布到工业APP云商城、开发者社区、供需对接平台等不同种类的业务系统中，由基础资源支撑层中的多种专用接口和通用接口为工业APP提供硬件支持，包括请求响应服务、云计算服务、负载均衡服务、网络安全服务等。

与上述任意实施例方法相对应的，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的一种电子样车数据检查方法。

图6示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入/输出模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的一种电子样车数据检查方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

应该理解的是，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种工业APP集成开发系统，其特征在于，以机理模型和工业软件作为组件，包括基础资源支撑层、平台运行支撑层和平台应用层；

所述基础资源支撑层为系统其它层次的模块提供统一虚拟机创建和管理服务、多云网络纳管服务、云计算服务和负载均衡服务；

所述平台运行支撑层包括工业APP开发环境、组件管理中心、组件封装中心、组件资源池和运行环境；工业APP开发环境接收用户工业APP开发设计，组件管理中心用于组件注册及修改，组件封装中心基于统一语言规范封装组件生成实例化组件，组件资源池用于存储实例化组件，运行环境为平台运行支撑层的通用基础环境；所述运行环境包括利用虚拟化容器云技术构建的组件容器池；

工业APP开发环境包含用户画布、工业APP流程引擎、图形化拖拽引擎和组件配置中心；所述用户画布提供前端页面画图和后端流程配置画布，供用户搭建组件容器和连接线的APP流程；工业APP流程引擎用于根据用户画布实例化生成工业APP应用对外发布服务地址；所述图形化拖拽引擎支撑画布上图形化组件容器的拖拉拽功能；通过拖拽操作生成的组件容器，双击该容器系统会展开组件列表供用户选择，通过点击选择某组件后系统记录该组件的ID将组件与组件容器进行关联并触发组件实例化操作，调用组件配置中心将所选组件的ID通过接口传递给组件配置中心，组件配置中心获取该ID号通过组件数据库查找该组件的调用地址，并将该地址返回给组件容器的实例化接口，由该接口完成组件注入组件容器即组件实例化操作；所述平台应用层为系统的实例化后工业APP产品提供对外查看和调用的平台。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基础资源支撑层包括虚拟机管理及调度中心、云资源池、云网络控制中心和云安全管理中心，为所述系统内部提供专用接口和通用接口；其中，所述专用接口包括异构模型文件拉取、异构模型文件调用、异构模型结果推送，标准模型文件拉取、标准模型文件调用、异构模型结果推送，工业软件文件拉取、工业软件文件调用、工业软件结果推送；通用接口包括结果推送API、结果回调API和虚机资源调用API。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前端页面画布提供组建页面样式的基础通用组件，包括文本框、按钮、图片、文件上传；所述后端流程配置画布提供了搭载机理模型或者工业软件的组件容器。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述工业APP流程引擎负责将画布上搭建好的包括组件容器和连接线的完整流程转换为所述系统中的逻辑关系表和数据表，包括每个组件容器的出参和入参、组件容器间串行或并行关系、组件容器内加载的组件ID，最终调用基础资源支撑层的专用接口和通用接口实现工业APP流程的实例化生成工业APP应用对外发布服务地址。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述组件管理中心负责新生成组件注册及登记、组件分类以及组件增删查改操作。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述组件的增删查改操作包括：组件分类模块响应于用户在用户画布提出的组件管理请求，从组件数据库中获取组件列表，根据预设的分类包括产业链类型、工业流程类型、应用层级类型三种分类，生成组件列表进行展示；组件的增删查改操作由组件管理模块进行响应处理。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述组件注册包括：用户将资源信息通过组件资源池接口上传至组件资源池，组件资源池获取该资源信息后首先向组件封装中心发送携带该资源ID的封装请求，组件封装中心从组件资源池内加载该资源根据资源类型分配给相应的封装模块处理，该模块处理后生产出统一的可实例化组件，进一步组件封装中心调用组件注册模块将组件内容包括组件地址、组件封装的资源类型、组件大小和创建时间信息进行注册，组件注册模块给该组件分配一个全局唯一的组件ID并调用组件数据库将组件ID及所述组件地址、组件封装的资源类型、组件大小和创建时间信息写入组件数据库的表单中，至此完成一个组件的上传注册操作。

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器安装有权利要求1至7中任意一项所述的系统。

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