CN116719253A - 边缘设备特征工程应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种边缘设备特征工程应用。工业网关装置支持交互式特征工程工具，该交互式特征工程工具引导用户通过直观的过程为关注的关键性能指标(KPI)配置数据分析。特征工程接口呈现交互式模型视图，该交互式模型视图显示可用的数据点，使得数据点根据工厂、机器、机器属性或其他元素分层组织。用户可以从该模型视图中选择对关注的KPI有影响的数据点。该接口还允许用户定义可执行脚本，该可执行脚本定义所选择的数据点与KPI之间的数学关系。该配置产生输出模型，该模型定义要收集和分析的一组缩减的数据点以及可执行脚本，以评估KPI的状态与缩减的数据点值的关系。

Description

边缘设备特征工程应用

技术领域

本文公开的主题总体涉及工业自动化系统，例如涉及工业数据的特征工程。

背景技术

工业控制器及其相关联的I/O装置是现代自动化系统的操作的中心。这些控制器与工厂车间的现场装置交互，以控制与如产品制造、材料处理、批量处理、监督控制以及其他这样的应用的这样的目的有关的自动化过程。工业控制器存储和执行用户定义的控制程序，以实现关于受控过程的决策。这样的程序可以包括但不限于梯形逻辑、顺序功能图、功能框图、结构化文本或其他这样的平台。

发明内容

下文中给出了简要的概述，以提供对本文中所描述的一些方面的基本理解。该概述既不是广泛综述也不旨在标识关键/重要元件或者描述本文中所描述的各个方面的范围。该概述的唯一目的是以简要的形式给出一些概念，以作为随后要给出的更详细的描述的序言。

在一个或更多个实施方式中，提供了一种系统，该系统包括：存储器，其存储可执行部件，其中，存储器还存储资产模型，资产模型按照分层元素对工业过程进行建模，并且资产模型引用定义在实现工业过程的一个或更多个工业装置上的数据标签；用户接口部件，其被配置成：经由接口显示在客户端装置上呈现资产模型的交互式模型视图，经由与交互式模型视图的交互，接收对数据标签的子集的选择，并且经由与接口显示的交互，接收定义可执行脚本的脚本输入，可执行脚本定义数据标签的子集与工业过程的性能指标的状态之间的数学关系；以及模型生成部件，其被配置成基于选择和脚本输入生成输出模型，该输出模型定义数据标签的子集和可执行脚本，其中，输出模型将系统配置成：针对由工业过程处理的各个单元，从一个或更多个工业装置中检索与数据标签的子集相关联的工业数据，并且在工业数据上执行可执行脚本。

此外，一个或更多个实施方式提供了一种方法，方法包括：在包括处理器的系统上登记资产模型，资产模型按照分层元素对工业过程进行建模，其中，资产模型引用定义在执行工业过程的一个或更多个工业装置上的数据标签；由系统在客户端装置上呈现接口显示，接口显示呈现资产模型的交互式模型视图；由系统经由与交互式模型视图的交互，接收对数据标签的子集的选择；由系统经由与接口显示的交互，接收定义可执行脚本的脚本输入，其中，可执行脚本定义数据标签的子集与工业过程的性能指标的状态之间的数学关系；由系统基于选择和脚本输入生成输出模型，该输出模型定义数据标签的子集和可执行脚本；以及针对由工业过程产生的各个单元：由系统基于输出模型从一个或更多个工业装置中检索与数据标签的子集相关联的工业数据；以及在工业数据上执行可执行脚本。

此外，根据一个或更多个实施方式，提供了一种非暂态计算机可读介质，在该非暂态计算机可读介质上存储有指令，该指令响应于被执行而使系统执行操作，操作包括：在网关装置上存储资产模型，资产模型按照分层元素对工业过程进行建模，其中，资产模型引用定义在执行工业过程的一个或更多个工业装置上的数据标签；在客户端装置上呈现接口显示，接口显示呈现资产模型的交互式模型视图；经由与交互式模型视图的交互，接收对数据标签的子集的选择；经由与接口显示的交互，接收定义可执行脚本的脚本输入，其中，可执行脚本定义数据标签的子集与工业过程的性能指标的状态之间的数学关系；以及基于选择和脚本输入生成输出模型，该输出模型定义数据标签的子集和可执行脚本，其中，输出模型将网关装置配置成：对于由工业过程产生的各个单元：从一个或更多个工业装置中检索与数据标签的子集相关联的工业数据；以及在工业数据上执行可执行脚本。

为了实现上述及有关目的，在本文中结合以下描述和附图对某些说明性方面进行描述。这些方面指示可以实践的各种方式，所有这些方式均旨在被涵盖在本文中。根据结合附图考虑的以下详细描述，其他优点和新颖特征会变得明显。

附图说明

图1是示例工业控制环境的框图。

图2是示出典型工业环境中工业数据跨各种信息级别的流动的概念图。

图3是支持基本信息数据类型(BIDT)的示例工业装置的框图。

图4是能够发现一个或更多个工业装置上的BIDT并且支持特征工程配置工具的网关装置的框图。

图5是能够将来自网关装置的资产模型聚合到一个或更多个工厂模型中并且根据聚合的工厂模型将从网关装置接收的相关联数据的呈现格式化的应用服务器系统的框图。

图6是可以由工业装置的一个或更多个实施方式支持的四个示例BIDT的图示。

图7是示出BIDT在工业装置的标签数据库中的开发的图。

图8是示出BIDT在标签数据库中的存储的图。

图9是示出支持BIDT的示例工业装置的运行时操作的图。

图10是示出具有一个或更多个资产模型定义的网关装置的配置的图。

图11是被格式化为生产模型的示例资产模型的图形表示。

图12是被格式化为设计模型的示例资产模型的图形表示。

图13是示出BIDT数据从工业装置到应用服务器系统的流动的图，该应用服务器系统传送BIDT数据的上下文化呈现。

图14是示出由应用服务器系统将逻辑资产模型收集和集成到公共工厂模型的图。

图15是示出使用由网关装置支持的特征工程配置工具创建浓缩的、KPI特定的输出模型的工作流程的图。

图16是可以由网关装置的用户接口部件呈现的示例交互式模型视图。

图17a和图17b是基于从交互式模型视图中对相关属性的用户选择生成的用于相应的两个KPI的示例输出模型的表示。

图18是示出由网关装置根据浓缩的输出模型收集和处理BIDT数据的图。

图19是示例数据存储模式，其中针对多个唯一标识符存储由输出模型定义的属性的值。

图20a是用于配置工业过程的特征工程应用的示例方法的第一部分的流程图。

图20b是用于配置工业过程的特征工程应用的示例方法的第二部分的流程图。

图21是示例计算环境。

图22是示例计算环境。

具体实施方式

现在参照附图描述主题公开内容，其中，贯穿全文使用相同的附图标记指代相同的元件。在以下描述中，出于说明的目的，阐述了许多特定细节以提供对其的透彻理解。然而，明显的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践主题公开内容。在其他实例中，公知的结构和装置以框图的形式示出以利于对其进行描述。

在本申请中使用的术语“部件”、“系统”、“平台”、“层”、“控制器”、“终端”、“站”、“节点”、“接口”旨在指代计算机相关实体、或与具有一个或更多个特定功能的操作设备相关的或作为该操作设备的一部分的实体，其中，这样的实体可以是硬件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于：在处理器上运行的进程、处理器、硬盘驱动器、包括附接(例如，螺丝拧紧或螺栓固定)或可移除附接的固态存储驱动器的(光存储介质或磁存储介质的)多个存储驱动器；对象；可执行文件；执行线程；计算机可执行程序和/或计算机。通过例示，服务器上运行的应用以及服务器二者均可以为部件。一个或更多个部件可以驻留在进程和/或执行的线程内，并且部件可以位于一个计算机上以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，本文所描述的部件可以根据存储有各种数据结构的各种计算机可读存储介质来执行。部件可以经由本地和/或远程处理例如根据具有一个或更多个数据包的信号(例如，来自经由该信号与本地系统、分布式系统中的另一部件和/或跨网络例如因特网与其他系统交互的一个部件的数据)进行通信。作为另一示例，部件可以是具有由下述电气或电子电路操作的机械部件提供的特定功能的装置，所述电气或电子电路由处理器执行的软件或固件应用来操作，其中，处理器可以在该装置的内部或外部并且执行软件或固件应用的至少一部分。作为又一示例，部件可以是通过电子部件而不是机械部件提供特定功能的装置，该电子部件可以在其中包括处理器以执行至少部分提供电子部件的功能的软件或固件。作为又一示例，(一个或更多个)接口可以包括输入/输出(I/O)部件及其相关联的处理器、应用或应用编程接口(API)部件。虽然前述示例涉及部件的多个方面，但是所例示的方面或特征也适用于系统、平台、接口、层、控制器、终端等。

如本文所使用的，术语“推断”和“推论”通常是指从如经由事件和/或数据所捕获的一组观察结果中推出或推断系统、环境和/或用户的状态的过程。例如，可以采用推论来识别特定背景或动作，或者可以生成关于状态的概率分布。推论可以是概率性的，即，基于对数据和事件的考虑而进行的对关注状态的概率分布的计算。推论还可以指用于从一组事件和/或数据构成较高级别事件所采用的技术。这样的推论导致从一组观察到的事件和/或存储的事件数据来构造新的事件或动作，而无论事件是否是时间接近地相关，以及无论事件和数据是来自一个事件和数据源还是来自若干事件和数据源。

另外，术语“或”意指包含性的“或”而不是排他性的“或”。即，除非另有指定或根据上下文是清楚的，否则短语“X采用A或B”意指自然包含性排列中的任何一个。即，以下实例中的任何实例满足短语“X采用A或B”：X采用A；X采用B；或X采用A和B二者。另外，除非另外指定或者根据上下文清楚地指向单数形式，否则在本申请和所附权利要求中所使用名词通常应当被解读为包含复数含义。

此外，文中使用的术语“集合”排除空集；例如，其中没有元素的集合。因此，本主题公开内容中的“集合”包括一个或更多个元素或实体。作为说明，一组控制器包括一个或更多个控制器；一组数据资源包括一个或更多个数据资源；等等。同样，本文所用的术语“组”是指一个或更多个实体的聚集；例如，一组节点是指一个或更多个节点。

将根据可以包括许多装置、部件、模块等的系统来呈现各个方面或特征。要理解和认识到的是，各个系统可以包括另外的装置、部件、模块等，以及/或者各个系统可以不包括结合附图所讨论的全部装置、部件、模块等。也可以使用这些方法的组合。

图1是示例工业控制环境100的框图。在该示例中，若干工业控制器118被部署在整个工业工厂环境中，以监测和控制与产品制造、加工、运动控制、批量处理、材料处置或其他这样的工业功能有关的相应工业系统或过程。工业控制器118通常执行相应的控制程序以利于对组成受控工业资产或系统(例如，工业机器)的工业装置120进行监测和控制。一个或更多个工业控制器118还可以包括在个人计算机或其他硬件平台上或在云平台上执行的软件控制器。一些混合装置还可以将控制器功能与其他功能(例如，可视化)组合。由工业控制器118执行的控制程序可以包括用于处理从工业装置120读取的输入信号并且控制由工业控制器生成的输出信号的任何可想到的类型的代码，包括但不限于梯形逻辑、顺序功能图、功能框图或结构化文本。

工业装置120可以包括输入装置和输出装置，其中，输入装置向工业控制器118提供与受控工业系统有关的数据，输出装置响应于由工业控制器118生成的控制信号以控制工业系统的各方面。示例输入装置可以包括遥测装置(例如，温度传感器、流量计、物位传感器、压力传感器等)、手动操作者控制装置(例如，按钮、选择器开关等)、安全监测装置(例如，安全垫、安全拉绳、光幕等)以及其他这样的装置。输出装置可以包括马达驱动、气动致动器、信号装置、机器人控制输入、阀等。

工业控制器118可以通过硬连线连接或网络连接与工业装置120进行通信地对接。例如，工业控制器118可以配备有与工业装置120进行通信来影响对装置的控制的本地硬连线输入和输出。本地控制器I/O可以包括数字I/O或模拟I/O，数字I/O向现场装置发送离散电压信号以及从现场装置接收离散电压信号，模拟I/O向装置发送模拟电压或电流信号以及从装置接收模拟电压或电流信号。控制器I/O可以通过背板与控制器的处理器进行通信，使得数字信号和模拟信号可以被读入控制程序并且由控制程序控制。工业控制器118还可以使用例如通信模块或集成联网端口通过网络与工业装置120进行通信。示例性网络可以包括因特网、内联网、以太网、装置网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)、数据高速公路和数据高速公路加(DH/DH+)、远程I/O、现场总线、Modbus、过程现场总线(Profibus)、无线网络、串行协议等。工业控制器118还可以存储可以由控制程序引用并且用于控制决策的持续数据值，包括但不限于表示受控机器或过程的操作状态(例如，罐内液位、位置、警告等)的测量或计算的值，或者在自动化系统的操作期间收集的捕获的时间序列数据(例如，多个时间点的状态信息、诊断发生等)。类似地，一些智能装置——包括但不限于马达驱动、仪器或状况监测模块——可以存储用于控制运行状态和/或使运行状态可视化的数据值。这样的装置还可以在记录上捕获时间序列数据或事件以供后续检索和查看。

工业自动化系统通常包括一个或更多个人机接口(HMI)114，其使得工厂人员能够查看与自动化系统相关联的遥测与状态数据并且控制系统操作的一些方面。HMI 114可以通过工厂网络116与工业控制器118中的一个或更多个进行通信，并且与工业控制器交换数据，以利于在一个或更多个预开发的操作者接口屏幕上使与受控工业过程相关的信息可视化。HMI 114还可以被配置成使得操作者能够向工业控制器118的指定的数据标签或存储地址提交数据，从而为操作者提供手段以向受控系统发布命令(例如，循环启动命令、装置致动命令等)、修改设置点值等。HMI 114可以生成一个或更多个显示画面，操作者通过一个或更多个显示画面与工业控制器118交互并且从而与受控过程和/或系统交互。示例显示画面可以使用显示计量值或计算值的对过程的图形表示来使工业系统或其相关联装置的当前状态可视化、基于状态采用颜色或位置动画、呈现报警通知或采用其他这样的技术以用于向操作者呈现相关数据。以该方式呈现的数据由HMI 114从工业控制器118读取，并且根据由HMI开发者选择的显示格式被呈现在显示画面中的一个或更多个显示画面上。HMI可以包括具有用户安装或预先安装的操作系统以及用户安装或预先安装的图形应用软件的固定位置装置或移动装置。

一些工业环境还可以包括与受控工业系统的特定方面有关的其他系统或装置。这些系统或装置可以包括例如聚合并存储从工业控制器118或其他数据源收集的生产信息的数据历史记录器(data historian)110、包含构成受控工业系统的各种工业装置的电子文档的装置文档存储库、库存跟踪系统、工作订单管理系统、机器或过程图和文档的储存库、供应商产品文档存储库、供应商知识库、内部知识库、工作调度应用或者其他这样的系统，其中一些或全部可以驻留在工业环境的办公网络108上。

较高级别系统126可以执行与工厂车间的工业自动化系统的控制不太直接相关并且替代地针对长期规划、高级别监督控制、分析、报告或其他这样的高级别功能的功能。这些系统126可以驻留在相对于工厂设施在外部位置处的办公网络108上，或者驻留在可访问办公室和/或工厂网络的云平台上。较高级别系统126可以包括但不限于云存储和分析系统、大数据分析系统、制造执行系统、数据湖、报告系统等。在一些场景中，在这些较高企业级别处运行的应用可以被配置成分析控制系统操作数据，并且该分析的结果可以被反馈回至控制系统处的操作者或者直接反馈至控制系统中的控制器118或装置120。

工业资产及其相关联的工业资产在操作期间可以生成大量信息。图2是示出典型工业环境中工业数据跨各个信息级别的流动的概念图。在工厂车间级上，工业资产206——例如，工业机器、生产线、工业机器人等——执行与产品的制造、打包或处置有关的相应任务；工业过程的控制；或其他这样的工业功能。这些工业资产206由工业装置204直接监测和控制。例如，可以使用接近开关、遥测装置、光传感器或其他这样的监测装置来监测工业资产206的各种状态和度量(例如，致动器位置、马达速度、温度、流量、压力、人类存在等)。利于工业资产206的控制的工业装置可以包括例如马达驱动、气动致动器、远程I/O装置或其他这样的设备。工业装置204还可以包括HMI(例如，HMI 114)。

工业控制器202经由工业装置204执行对工业资产206的监督监测和控制。在这点上，工业装置204用作工业控制器202的输入和输出，工业控制器202根据用户定义的控制例程(例如，梯形逻辑程序、顺序功能图程序等)以及输入工业装置的当前值和当前状态来控制其输出工业装置。由工业装置204生成的数据反映工业资产206的当前状态。该数据由工业控制器202读取，工业控制器202可以基于这些工业装置状态和值来生成附加数据(例如，计算的补充数据、聚合值等)。

在用户级处，定制应用——例如，报告应用、可视化应用、企业资源计划应用、制造执行系统等——可以收集工业控制器202中可获得的信息的所选子集，并且根据应用208中定义的数据呈现格式将该信息作为格式化数据210呈现给用户。

以有意义的呈现格式收集并向用户传送该信息中的一些或全部可以提供对工业资产202的过去、当前和未来操作的有价值的见解。然而，跨构成工业企业的各种工业机器或系统所关联的许多工业装置可获得的数据的高度分布式特性，对收集和格式化数据以用于可以被传送给用户的客户端装置的共同呈现提出了挑战。此外，在给定的工业装置的集合上可获得的许多信息包括非上下文化的、非结构化的数据(例如，存储在工业控制器的数据表上的整数、实数或离散值)，其含义必须由用于呈现数据的应用208定义。这给这样的应用208的开发者带来了负担，开发者必须指定由这些应用接收和呈现的非结构化数据的每项的含义，使得数据对于查看者将具有含义(例如，产品计数、生产率、系统温度或压力、历史趋势等)。

为了解决这些和其他问题，本公开内容的一个或更多个实施方式提供了工业数据呈现系统，该系统支持关于生成和传送工业数据的有意义的呈现而使用结构化数据类型。在一个或更多个实施方式中，工业装置和/或控制器被配置成支持结构化数据类型——在本文中被称为基本信息数据类型(BIDT)——其包括结构化信息数据类型的有限集合。在示例实现方式中，基本信息数据类型可以包括表示例如速率、状态、里程表和事件的结构化信息数据类型。在工业装置或控制器配置内，用户可以定义相应物理资产(例如，机器、生产线等)与基本信息数据类型中的一个或更多个之间的关联。这可以包括例如定义表示物理资产的度量或状态的一个或更多个数据标签，以及将每个标签与基本信息数据类型之一相关联。每个基本信息数据类型具有相关联的元数据，该元数据可以由用户配置以定制用于给定工业应用的数据标签(例如，用于速率数据类型的最大值和最小值、用于里程表数据类型的翻转值、用于事件和状态数据类型的事件或状态名称、数据标签之间的任何父子关系等)。

一旦BIDT在工业装置或控制器中被配置，BIDT可以由外部数据收集和/或可视化系统发现，该外部数据收集和/或可视化系统包括与工业装置共享网络的本地系统或远程基于云的系统。例如，网关装置可以被配置有引用工业装置上的BIDT数据标签的一个或更多个资产模型。资产模型将成组BIDT数据标签分配给资产模型的相应分层元素(例如，生产设施、生产区域或生产线、以及工业资产、设备单元、工业装置等)。网关装置可以从BIDT数据标签检索工业数据，以及用于每个标签的相关联的用户定义的元数据。然后，网关装置或分开的应用服务器系统可以基于资产模型中的选择的一个资产模型和BIDT元数据来生成工业数据的图形呈现。

在一些实施方式中，网关装置还可以支持特征工程工具，该特征工程工具提供直观的工作流程，以用于定义已知对关注的KPI有影响的可用BIDT数据点的子集，以及定义所选择的数据点与KPI的状态之间的数学关系的可执行脚本。这些关系可以被记录为输出模型，该输出模型将网关配置成收集缩减的相关数据点集，并且基于对所收集的数据应用脚本来评估KPI的健康状况。

图3是根据本公开内容的一个或更多个实施方式的支持基本信息数据类型的示例工业装置302的框图。在本公开内容中说明的系统、设备或过程的各方面可以构成在(一个或更多个)机器内实施例如在与一个或更多个机器相关联的一个或更多个计算机可读介质(或媒介)中实施的机器可执行部件。这样的部件当由一个或更多个机器(例如，(一个或更多个)计算机、(一个或更多个)计算装置、(一个或更多个)自动化装置、(一个或更多个)虚拟机等)执行时可以使(一个或更多个)机器执行描述的操作。

工业装置302可以包括基本上任何类型的数据生成工业装置，包括但不限于工业控制器、马达驱动、HMI终端、视觉系统、工业光学扫描仪或其他这样的装置或系统。工业装置302可以包括程序执行部件304、I/O控制部件306、BIDT配置部件308、BIDT发布部件310、联网部件312、用户接口部件314、一个或更多个处理器318以及存储器320。在各种实施方式中，程序执行部件304、I/O控制部件306、BIDT配置部件308、BIDT发布部件310、联网部件312、用户接口部件314、一个或更多个处理器318和存储器320中的一个或更多个可以彼此电耦接和/或通信地耦接以执行工业装置302的功能中的一个或更多个。在一些实施方式中，部件304、306、308、310、312和314可以包括存储在存储器320上并且由(一个或更多个)处理器318执行的软件指令。工业装置302还可以与图3中未描绘的其他硬件和/或软件部件交互。例如，(一个或更多个)处理器318可以与一个或更多个外部用户接口装置(例如键盘、鼠标、显示监视器、触摸屏或其他这样的接口装置)交互。

程序执行部件304可以被配置成编译并执行用户定义的控制程序。在各种实施方式中，控制程序可以以任何合适的编程格式(例如，梯形逻辑、顺序功能图、结构化文本等)编写，并下载到工业装置302。通常，控制程序使用由工业装置的模拟输入和数字输入读取的数据值作为输入变量，并且部分地基于输入值根据控制程序指令来设置工业装置的模拟输出和数字输出的值。I/O控制部件306可以被配置成根据控制程序输出来控制工业装置的数字电输出和模拟电输出的电输出信号，并且将工业装置的模拟输入和数字输入上的电信号转换成可以由程序执行部件304处理的数据值。

BIDT配置部件308可以被配置成基于元数据配置输入数据来设置针对工业装置302定义的BIDT数据标签所关联的元数据值。如下面将更详细描述的，除了标准的一般数据类型(例如，实数的、模拟的、数字的等)之外，工业装置302被配置成支持在本文被称为基本信息数据类型(BIDT)的工业专用数据类型。与这些基本信息数据类型相关联的数据标签具有相关联的元数据，其可以由用户经由BIDT配置部件308配置，来为给定的工业应用定制数据标签。为了方便，与基本信息数据类型相关联的数据标签在本文中被称为“BIDT”或智能对象。由用户定义的BIDT 322被存储在存储器320中(例如，连同其他数据类型的其他定义的数据标签存储在工业装置的标签数据库中)。

BIDT发布部件310被配置成向外部系统暴露所定义的BIDT 322，从而使得BIDT322能够被这样的系统通过本地网络和/或远程网络发现。联网部件312可以被配置成使用任何合适的网络协议通过有线网络或无线网络与一个或更多个外部装置交换数据。用户接口部件314可以被配置成接收用户输入并以任何合适的格式(例如，视觉、音频、触觉等)向用户呈现输出。在一些实施方式中，用户接口部件314可以被配置成与在通信地连接至工业装置302(例如，经由硬连线或无线连接)的客户端装置(例如，膝上型计算机、平板计算机、智能电话等)上执行的开发应用通信地对接。用户接口部件314然后可以经由开发应用接收用户输入数据并呈现输出数据。在其他实施方式中，用户接口部件314可以被配置成生成合适的图形接口画面并将其提供给客户端装置，并且经由这些图形接口画面交换数据。可以经由用户接口部件314接收的输入数据可以包括但不限于用户定义的控制程序或例程、数据标签定义、BIDT元数据配置数据或其他这样的数据。

一个或更多个处理器318可以执行本文中参照所公开的系统和/或方法所描述的功能中的一个或更多个功能。存储器320可以是存储用于引用所公开的系统和/或方法执行本文中描述的功能的计算机可执行指令和/或信息的计算机可读存储介质。

图4是能够发现一个或更多个工业装置上的BIDT、根据用户定义的资产模型将相关联的数据的呈现格式化并且提供特征工程工具的网关装置402的框图，该特征工程工具允许用户容易地定义缩减的数据模型和算法，以应用于从BIDT收集的上下文数据。网关装置402可以包括发现部件406、模型配置部件408、应用服务器接口部件410、分析部件412、用户接口部件414、模型生成部件416、一个或更多个处理器418和存储器420。在各种实施方式中，发现部件406、模型配置部件408、应用服务器接口部件410、分析部件412、用户接口部件414、模型生成部件416、一个或更多个处理器418和存储器420中的一个或更多个可以彼此电耦接和/或通信地耦接以执行网关装置402的功能中的一个或更多个。在一些实施方式中，部件404、406、408、410、412、414和416可以包括存储在存储器420上并且可由(一个或更多个)处理器418执行的软件指令。网关装置402还可以与图4中未描绘的其他硬件部件和/或软件部件交互。例如，(一个或更多个)处理器418可以与一个或更多个外部用户接口装置例如键盘、鼠标、显示监视器、触摸屏或其他这样的接口装置交互。

发现部件406可以被配置成发现在通信地连接至网关装置402的工业装置(例如，工业装置302)上定义的BIDT(例如，BIDT 322)。发现部件406还可以被配置成检索与BIDT相关联的数据和元数据，以在生成工业数据呈现或上下文数据模型时使用。资产模型配置部件408可以被配置成根据用户定义的资产模型定义来创建和存储一个或更多个资产模型422。这些资产模型422可以按照工业设施或设施集合的分层元素来表示工业资产或工业资产集合，其中，这些分层元素可以包括但不限于工厂、生产区域或生产线、工业机器或其他工业资产、构成工业资产的设备单元、与工业资产相关联的工业装置(例如，控制器、马达驱动、视觉系统装置、安全装置等)或其他这样的元素。资产模型422还可以将成组BIDT分配给分层模型的相应元素。资产模型422可以被定制成适合各种类型的信息消费者(例如，线路操作者、工程师、工厂经理等)的信息需求。

应用服务器接口部件410可以被配置成将从工业装置(例如，工业装置302)收集的工业数据和资产模型422暴露给应用服务器(例如，下面讨论的应用服务器系统502)，该应用服务器可以将多个资产模型422聚合到更大的聚合工厂模型或企业模型，并且基于工厂模型生成工业数据的图形呈现。

模型生成部件412可以被配置成基于从较大的资产模型422中对关注的数据点的用户选择来针对各自的过程关键性能指标(KPI)生成浓缩的输出模型424。输出模型424定义从与关注的KPI相关的工业装置的BIDT收集的可用数据点的子集，并且保持由资产模型422和BIDT元数据定义的那些数据点之间的上下文和关系。模型生成部件412还可以使用户定义的算法或脚本与每个浓缩的输出模型424相关联。该算法适用于由输出模型424定义的数据点，并且定义用于评估由输出模型424表示的KPI的标准，并且基于评估确定是否需要的动作(例如，拒绝产品项目、通知质量问题等)。

用户接口部件414可以被配置成接收用户输入并以任何合适的形式(例如，视觉、音频、触觉等)向用户呈现输出。在一些实施方式中，用户接口部件414可以被配置成与在通信地连接至网关装置402(例如，经由硬连线或无线连接)的客户端装置(例如，膝上型计算机、平板计算机、智能电话等)上执行的客户端应用通信地对接。用户接口部件414然后可以经由客户端应用接收用户输入数据并呈现输出数据。在其他实施方式中，用户接口部件414可以被配置成生成合适的图形接口画面并将其提供给客户端装置，并且经由这些图形接口画面交换数据。可以经由用户接口部件414接收的输入数据可以包括但不限于被保存为资产模型422的资产模型定义或其他这样的数据。

分析部件416可以被配置成将与各个输出模型424相关联的用户定义的算法应用于由输出模型424定义的数据子集，并且基于由算法产生的结果来执行动作(如果有的话)。

一个或更多个处理器418可以执行本文中参照所公开的系统和/或方法所描述的功能中的一个或更多个功能。存储器420可以是存储用于执行本文参考所公开的系统和/或方法描述的功能的信息和/或计算机可执行指令的计算机可读存储介质。

图5是能够将来自网关装置(例如，网关装置402)的资产模型422聚合到一个或更多个工厂模型522中并且根据聚合的工厂模型522将从网关装置402接收的相关联数据的呈现格式化的应用服务器系统502的框图。应用服务器系统502可以包括网关接口部件504、工厂模型部件506、呈现部件508、目的地接口部件510、一个或更多个处理器518和存储器520。在各种实施方式中，网关接口部件504、工厂模型部件506、呈现部件508、目的地接口部件510、一个或更多个处理器518和存储器520中的一个或更多个可以彼此电耦接和/或通信地耦接以执行应用服务器系统502的功能中的一个或更多个功能。在一些实施方式中，部件504、506、508和510可以包括存储在存储器520上并且由(一个或更多个)处理器518执行的软件指令。应用服务器系统502还可以与图5中未描绘的其他硬件部件和/或软件部件交互。例如，(一个或更多个)处理器518可以与一个或更多个外部用户接口装置(例如键盘、鼠标、显示监视器、触摸屏或其他这样的接口装置)交互。

网关接口部件504可以被配置成通过有线网络或无线网络与一个或更多个网关装置(例如，网关装置402)交换数据。在一些实施方式中，应用服务器系统502可以是驻留在工厂车间的预置装置，并且网关接口部件504可以通过本地工厂网络和/或办公网络与网关装置402交换数据。在其他实施方式中，应用服务器系统502可以驻留在云平台上。在这样的实施方式中，网关接口部件504可以通过公共网络(例如，因特网层)和私有网络(例如，工业设施处的工厂网络或办公网络)的组合与网关装置402交换数据。

工厂模型部件506可以被配置成发现保持在一个或更多个网关装置402上的资产模型422，并且将这些发现的资产模型422聚合到用于工业设施或企业的总体工厂模型522中。工厂模型522可以定义给定工厂设施的工业资产之间的分层关系，或者跨越地理上不同的工厂设施分布的资产之间的分层关系。工厂模型522还通过将与工业资产相关联的工业装置中定义的成组BIDT分配到工厂模型522的相应分层元素(例如，生产线、工业资产标识符、设备单元、工业装置等)来定义与相应工业资产相关联的BIDT数据项之间的关系。通过定义构成工业设施或企业的资产之间的关系，工厂模型522类似地定义与那些资产相关联的数据项之间的关系。由工厂模型522定义的分层关系可以由应用服务器系统502利用，以用结构化方式向用户呈现关于资产的信息。

呈现部件508可以被配置成生成数据呈现——例如为图形显示布局、微件524的集合等的形式——该数据呈现根据工厂模型522中的一个或更多个来呈现从网关装置402接收的数据的所选子集。在一些实施方式中，呈现部件508可以被配置成使用从预定义的微件524的集合中选择的合适的BIDT特定微件(或其他图形显示元件)来呈现与基本信息数据类型标签相关联的数据。目的地接口部件510可以被配置成通过有线网络或无线网络(例如，私有工厂或办公网络、云平台、或诸如因特网之类的公共网络)与一个或更多个目的地客户端装置交换数据。这可以包括根据工厂模型522中的一个或更多个向客户端装置传送图形数据呈现。

一个或更多个处理器518可以执行本文中参照所公开的系统和/或方法所描述的功能中的一个或更多个功能。存储器520可以是存储用于执行本文参考所公开的系统和/或方法描述的功能的信息和/或计算机可执行指令的计算机可读存储介质。

图6是可以由工业装置302的一个或更多个实施方式支持的四个示例基本信息数据类型的图示。这些数据类型可以补充通常由工业控制器或其他工业装置支持的其他标准数据类型(例如，整数、实数、布尔、字符串、浮点等)。通常，数据标签是在工业装置内定义的数据结构，其引用装置内的存储器位置(例如，输入值、输出值或内部数据寄存器)并且对应于相应的数据项。数据标签可以被配置成具有指定的数据类型(或者可以是指定的数据类型的实例)，所指定的数据类型例如是布尔、浮点、整数、双整型(double integer)、字符串等。在开发期间，控制器标签可以被创建并保持在工业装置的标签数据库中。本文所描述的BIDT是迎合工业自动化应用并且补充传统数据类型的附加数据类型。

在示出的示例中，基本信息数据类型包括四个结构化信息数据类型——状态BIDT602、速率BIDT 604、里程表BIDT 606和事件BIDT 608——的有限集合。尽管本文所描述的示例假设支持的BIDT包括这四种数据类型，但是应当认识到，在不脱离本公开内容的范围的情况下，一些实施方式可以包括其他BIDT数据类型。

每个BIDT包括用于存储BIDT的当前值(例如，状态值、速率值、里程表值和事件值)的字段以及被配置成存储用于该BIDT的用户定义的配置数据的一个或更多个元数据字段。每个BIDT的元数据值可以根据与BIDT相关联的特定工业资产或工业应用来定制相关联的BIDT数据值的管理和呈现。

包含在状态BIDT 602中的值可以表示工业资产或装置(例如，机器、生产线、马达驱动等)的当前状态。包含在状态BIDT 602中的状态数据可以表示一组预定义状态中之一，该组预定义状态表示相关联的工业资产或装置的当前状态或状况。例如，状态BIDT可以传达S88状态、包装机语言状态、为资产定义的状态机的当前状态、阀的状态(例如，打开或关闭)、马达的状态(例如，运行、空闲、故障等)或其他类型的状态。

与状态BIDT 602相关联的用户可配置元数据(其可以由BIDT配置部件308根据经由用户接口部件314接收的用户输入来配置)可以定义表示相关联的资产的可用状态的状态机，其中每个定义的状态被配置成响应于检测到的条件而被调用。例如，每个定义的状态可以经由元数据被链接到工业装置302中定义的一个或更多个其他相关数据标签(例如，表示传感器或开关的状态的数据标签，其指示定义的状态)，使得由状态BIDT 602指示的当前状态是相关数据标签的当前值的函数。

速率BIDT 604中包含的值可以表示与工业资产或装置相关联的度量的所测量速率的整数值或实数值。速率值可以是瞬时速率或表示度量在一段时间内的变化率的值。例如，包含在速率BIDT 604中的速率值可以表示温度、压力、速度(例如，传送机或其他马达驱动的机器部件的速度)、总体设备效率(OEE)或其他这样的度量。

与速率BIDT 604相关联的用户可配置元数据可以定义对应的速率值的最大值和最小值，使得速率BIDT 604中包含的值将不会偏离到由最大值和最小值元数据定义的窗口之外。元数据还可以标识确定事件的一个或更多个数据源(例如，一个或更多个其他数据标签或输入地址)。例如，速率BIDT 604的元数据可以定义对应的速率值是否为包含在其他定义的数据标签中的多个其他值的聚合。在这点上，用户可以将速率值定义为两个或更多个标识的数据标签的平均值或总和，或者数据标签关于时间的积分。另一元数据字段可以用于指定要与速率相关联的工程单位。

里程表BIDT 606中包含的值可以表示与工业资产相关联的累积量。例如，里程表BIDT 606可以被配置成表示具有翻转值的累积量，例如与工业资产相关联的零件计数。在这样的情况下，与里程表BIDT 606相关联的元数据可以包括翻转值的定义。里程表BIDT606还可以被配置成表示所定义的时间间隔期间的量，例如与资产相关联的能量消耗。在定义的时间间隔期间的量的情况下，与里程表BIDT 606相关联的元数据可以包括时间间隔的定义，其可以按照每天的开始时间和结束时间、按照时间间隔的开始时间和定义的持续时间、或作为另一时间定义格式来定义。与里程表BIDT 606相关联的元数据还可以定义驱动里程表值的一个或更多个数据源。例如，元数据可以定义与循环完成事件相关联的数据标签，使得当循环完成数据标签变高时里程表值将增加。里程表值还可以被定义为多个值的聚合。在这样的情况下，元数据可以标识其值将被聚合或求和以产生里程表值的两个或更多个数据标签。元数据还可以定义与里程表值相关联的测量单位(例如，灌装瓶、操作循环、兆瓦-小时等)。

事件BIDT 608中包含的值可以表示与工业资产相关联的瞬时或持续性事件。例如，事件BIDT 608可以表示瞬时事件，例如，按钮事件(例如，“服务按钮被按下”)、传感器事件(例如，“存在零件”、“检测到人”等)、安全装置事件(例如，“光幕被破坏”)或其他这样的瞬时事件。可以由事件BIDT 608表示的持续性事件可以包括但不限于与警报状态(例如，“警报未确认”、“警报已确认”等)相关联的事件。可以由事件BIDT608表示的持续性事件的其他示例可以包括具有标识符和状态的持续性事件。例如，与批量过程相关联的事件可以包括批号(标识符)和相关联的事件(例如，“开始”、“执行”、“完成”等)。与事件BIDT 610相关联的用户可配置元数据可以包括其他数据标签的标识符，这些数据标签的状态聚合地确定要由事件BIDT 610表示的事件。替选地，如果由事件BIDT 608表示的事件是仅单个输入(例如，按钮输入)的函数，则元数据可以标识工业装置的适当的输入地址。

除了上述用于每个基本信息数据类型的元数据之外，BIDT还可以包括定义用于相应BIDT的通信或发现参数的可配置元数据字段。例如，每个BIDT可以包括更新速率元数据参数，该参数使得用户能够设置BIDT向网关装置发送其数据以更新对应的数据呈现的速率或频率。这样的元数据字段可以使得用户能够设置BIDT的更新周期(例如，60秒周期，其使得BIDT每60秒发送更新的值)，或者指定BIDT将基本上持续地发送其更新的值(例如，每5毫秒到每10秒)。

应当认识到，以上结合图6描述的BIDT旨在是示例性的，并且其他类型的BIDT也在本公开内容的一个或更多个实施方式的范围内。

在示例场景中，用户可以在控制程序开发期间配置工业控制器或其他工业装置中的BIDT，以及要由控制程序使用的其他数据标签。图7是示出支持BIDT的工业装置302的标签数据库702中的BIDT的配置的图。工业装置302可以是例如工业控制器(例如，可编程逻辑控制器或其他类型的可编程自动化控制器)，其被配置成执行工业控制程序704以利于对工业机器或过程的监测和控制。工业装置302包括存储数据标签定义的标签数据库702。数据标签定义由用户与对控制程序704(例如，梯形逻辑程序、顺序功能图程序等)的开发协作地配置，并且定义用于存储和标识由控制程序704生成和消耗的模拟数据值和数字数据值的各种数据类型的数据标签712。可以由数据标签712表示的示例标准数据类型可以包括例如整数数据类型、实数数据类型、布尔数据类型等。除了这些标准数据类型之外，数据标签712中的一个或更多个可以包括与本文所描述的基本信息数据类型相关联的BIDT(例如，BIDT602、604、606和608)。这些BIDT也被称为智能标签。

在该示例场景中，用户可以使用在通信地对接到工业装置302的客户端装置710(例如，膝上型计算机、台式计算机、平板计算机等)上执行的装置配置应用708来配置控制程序704和数据标签定义二者。在各种实施方式中，客户端装置710可以通过由用户接口部件314支持的硬连线连接(例如，通用串行总线连接、以太网连接、串行连接等)或无线连接(例如，近场、WiFi等)与工业装置302对接。装置配置应用708可以执行程序开发环境，该程序开发环境可以用于开发控制程序704及其相关联的数据标签712，该相关联的数据标签包括与要使用控制程序704控制的一个或更多个工业资产相关联的任何BIDT。

在开发期间，工业装置302的BIDT配置部件308可以根据由客户端装置710下载到工业装置302的BIDT配置输入706创建与上述BIDT类型(状态、速率、里程表和事件，或其他支持的BIDT类型)中的任何类型对应的BIDT。使用装置配置应用708，用户还可以配置与每个BIDT相关联的元数据，以为给定工业应用定制BIDT。例如，对于与要由工业装置302控制的瓶子灌装机相关联的状态BIDT 602，用户可以指定要由标签表示的各种状态(例如，运行、复位(home)、异常、空闲等)。在一些实施方式中，BIDT配置部件308可以支持可以由用户选择并与给定状态BIDT相关联的多个预定义状态。另外或替选地，用户可以定义要与状态BIDT相关联的状态中的一个或更多个的名称。

对于表示将瓶子馈送到灌装机的传送机的速度的速率BIDT 604，用户可以指定速度值的最大值和最小值。因此，速率BIDT 604将不生成在由定义的最大值和最小值定义的范围之外的速度值，并且如果测量的速度值超过定义的最大值或低于定义的最小值，则可以生成错误或警报输出。表示平均温度的另一速率BIDT 604可以被配置成对由用户在元数据中指定的多个模拟温度输入值取平均。对于表示产品计数(例如，由灌装机输出的灌装瓶的数量)的里程表BIDT 606，用户可以配置相关联的元数据以定义触发里程表值的增加的数据标签(例如，表示“灌装循环完成”事件的输入标签或另一BIDT)，以及日班开始事件和日班结束时间，在该日班开始时间与日班结束时间之间，里程表BIDT 606的值将在被重置为零之前增加。与灌装机的部件相关联的事件BIDT 608的元数据可以定义表示确定事件的装置(例如，按钮、光传感器等)的状态的输入地址或数据标签，或者与其状态(例如，异常、正常、确认、未确认等)确定事件的警报对应的警报数据标签。

一旦配置了数据标签(标准的和BIDT二者)，标签数据库702就将配置的数据标签712存储在工业装置302的存储器320上，其中数据标签712能够由控制程序704访问。图8是示出BIDT在标签数据库702中的存储的图，其示出了用于相应类型的BIDT的示例数据字段。在图8中所描绘的示例中，数据标签1 802是状态BIDT，该状态BIDT具有用于以下各者的元数据字段：与标签相关联的工业资产的名称(例如，瓶子灌装机、压铸炉、冲压机等的名称)、由标签802表示的状态的名称、确定状态的一个或更多个装置输入或其他数据标签的标识、生产和非生产状态的标识等。

数据标签2 804是速率BIDT，该速率BIDT具有用于以下各者的元数据字段或其他这样的元数据字段：工业资产名称、由速率值表示的速率名称(例如，线3传送机速度)、基本速率值和/或瞬时速率的最大值和最小值、其值被聚合以获得速率值的相关数据标签、速率值的单位。数据标签3 806是里程表BIDT，该里程表BIDT具有用于以下各者的元数据字段或其他这样的元数据字段：资产名称、里程表值的名称(例如，灌装瓶、#4压铸能量消耗等)、表示里程表值的值(在该值处值将返回到零)的翻转值、里程表值将被增加的时间间隔(例如，与工作轮班对应的开始时间和结束时间)、触发里程表值的增加的一个或更多个相关数据标签、与里程表值相关联的单位。数据标签4 808是事件BIDT，该事件BIDT具有用于资产名称、由事件BIDT表示的一个或更多个事件的名称、确定事件的一个或更多个输入或数据标签的标识的元数据字段，或其他这样的元数据字段。

应当认识到，上面结合图8所描述的元数据字段仅旨在是示例性的，并且BIDT的元数据可以具有使得用户能够将BIDT与由工业装置302执行的工业应用匹配的任何合适的数据字段集合。

在对工业装置302进行编程和配置(包括创建要由控制程序704使用的任何BIDT)之后，可以在工厂车间部署工业装置302，以利于对一个或更多个工业资产或过程的控制。图9是示出支持BIDT的示例工业装置302的运行时间操作的图。在该示例中，假设工业装置302是工业控制器(例如，PLC或其他类型的可编程自动化控制器)。受控资产或过程906可以表示在工业装置302的控制下的任何工业机器、生产线、过程或操作。受控资产或过程906可以具有多个相关联的输入和输出装置(例如，图2的工业装置204)，其通过硬连线或联网连接的任何合适的组合从工业装置302接收命令信号或向其发送遥测数据，以调节受控操作。工业装置302还可以包括一个或更多个I/O接口904，其提供到与受控资产或过程906相关联的受控设备和工业装置的硬连线或联网连接。这些I/O接口904可以包括例如数字和/或模拟输入模块、数字和/或模拟输出模块、联网模块等。

工业装置的存储器320内的I/O表902可以保持从I/O接口904读取或向I/O接口904写入的各种输入和输出的当前模拟值和数字值。即，由I/O接口904(例如，模拟输入模块或数字输入模块)从现场装置读取的数据信号可以写入I/O表902(例如，由I/O控制部件306)。这些输入值中的一些或全部可以被链接到在标签数据库702中保持的相应数据标签(标准或BIDT数据标签)，标签数据库702可以由控制程序704或由外部应用读取。然后，这些输入值可以由控制程序704从适当的数据标签读取，该控制程序相应地更新其控制变量。类似地，由控制程序704生成的输出值可以被写入标签数据库702中定义的输出数据标签，使得I/O数据表902的对应输出寄存器被更新。然后，I/O控制部件306根据更新的输出值在I/O接口904的输出点处生成适当的模拟输出信号或数字输出信号。应当认识到，工业控制器功能的该概述仅旨在是示例性的，并且本文所描述的BIDT可以在具有不同数据更新过程的其他类型的工业控制器上实现，或者在不同类的工业装置上实现。

标签数据库702中的BIDT可以由外部系统发现，使得BIDT数据——具有根据由工业装置302执行的工业应用定制的相关联的元数据——可以由那些外部系统根据用户定义的资产和/或工厂模型来检索和组织。在一个或更多个实施方式中，网关装置402可以用于收集、格式化和呈现来自一个或更多个具有BIDT能力的工业装置302的数据。图10是示出具有一个或更多个资产模型定义的网关装置402的配置的图。网关装置402可以使用在客户端装置1004(例如，膝上型计算机、台式计算机、平板计算机等)上执行的网关配置应用1006来配置。在一些实施方式中，网关配置应用1006可以是用于对工业装置302进行编程和配置的装置配置应用708的集成工具。

网关配置应用1006使得用户能够定义正由一个或更多个具有BIDT能力的工业装置302监测和控制的工业自动化应用的集合或工业自动化应用的资产结构或模型。这些资产模型定义了工业资产、相关联的工业装置、生产线或区域以及由与工业应用相关联的各种装置生成的数据之间的分层关系。使用网关配置应用1006，用户可以将这些资产模型定义为模型定义1002，其可以下载到网关装置402并且存储在其上作为资产模型422。

为了利于模型定义1002的创建，网关配置应用1006可以被配置成在客户端装置1004上生成并呈现合适的配置画面，该配置画面引导用户进行针对其自己的工业应用定义这些资产模型422的过程。模型定义1002可以被定义为引用在一个或更多个工业装置302上定义的BIDT数据标签。特别地，模型定义1002可以将工业资产或资产集合的分层元素定义为层级的节点，并且将所选BIDT数据标签组分配给与BIDT数据标签相关联的相应元素(例如，与工业资产相关联的节点、与资产相关联的设备单元或与资产相关联的工业装置)。因此，资产模型422由用户配置成将相应的BIDT与所选工业机器、装置、生产线和/或工厂设施相关联，以及定义这些元素之间的分层关系。

在网关配置应用1006为装置配置应用708的集成工具的实施方式中，网关配置应用1006的模型构建工具可以使得用户能够通过浏览在一个或更多个工业装置配置文件(例如，下载到工业装置302并且定义控制程序704和标签数据库702的配置文件)中定义的所选BIDT，来构建模型定义1002。用户可以创建表示工业设施、工业设施内的生产线或区域、每条生产线内的工业资产(例如，工业机器、工业机器人等)、与给定工业资产(例如，装载机、推动器、加工站等)相关联的设备单元和/或与每个工业资产相关联的工业装置(例如，控制器、驱动等)的节点。然后，在各个工业装置302a、302b和302c上定义的所选BIDT可以与模型定义1002中定义的相应节点相关联，以产生资产模型422，其可以被下载到网关装置402。资产模型422使得用户能够定义分层资产或工厂架构，并且在与表示工厂生产区域或生产线、工业资产和/或与资产相关联的设备和装置的所选节点相关联的框架内将BIDT进行分组。

在网关装置402上定义的资产模型422——结合在工业装置302上定义的BIDT一起工作——将由工业应用生成的数据上下文化，并且利于上下文化数据呈现的生成。对于给定的工业应用，可以在网关装置402上创建和保持多个资产模型422，其中每个资产模型422可以表示工业应用的不同视图。由资产模型422表示的不同视图可以根据特定用户角色的需要来定制。例如，用于给定工业应用的一个资产模型422可以表示工业应用的生产模型视图。图11是格式化为生产模型1102的示例资产模型的图形表示。示例生产模型1102具有单个工厂节点1104，在其下是多个线节点1106(线1、线2和线3)，这些线节点是相对于工厂节点1104的子节点。线节点1106表示由工厂节点1104表示的工厂内的各种生产线。每个线节点1106具有若干子机器节点1108，其表示部署在由相关联的线节点1106表示的线上的机器(例如，装盒机、装箱机、流动包装、打包系统)。每个机器节点1108与若干监测值1110相关联，这些监测值是从配置在工业装置302上的对应BIDT获得的数据值。监测值1110可以对应于生产和操作统计，例如生产率(从速率BIDT获得)、操作和生产状态(从状态BIDT获得)或线事件(从事件BIDT获得)。如图11中可以看到的，各组BIDT数据标签——由监测值1110表示——分别被分配给工厂内的所选的机器和线(如资产模型定义所定义的)。该示例生产模型1102产生可以适合于负责线的日常操作的操作者或轮班经理的工业设施(包括线1、2和3)的视图。

图12是格式化为设计模型1202的示例资产模型的图形表示。设计模型1202被配置成以适合于工厂工程师、原始设备制造商(OEM)或系统设计者的上下文化方式呈现来自工业应用的数据的视图。类似于生产模型1102，设计模型包括具有若干子线节点1214的工厂节点1204。在该示例中，每个线节点1214的子节点可以包括表示由线节点1214表示的线的机器的机器节点1206(例如，打包系统)，以及表示机器的各个平台(例如，成型器、进料装置、装载机等)的平台节点1210。每个机器节点1206可以与涉及机器的生产和操作的监测值1208(从配置在相关工业装置302上的BIDT获得)相关联。每个平台节点1210可以与表示机器的该平台的当前操作统计的监测值(也从相应的BIDT获得)相关联。一些平台节点1210还可以具有表示该平台的各个设备部件的子节点(例如，表示作为进料装置的一部分的进料轮的设备节点1212)。如图11中描绘的生产模型1102，用户可以通过定义模型的各种分层节点并且将所选BIDT标签组(监测值)分配给模型的所选节点来配置设计模型1202。该系统使得用户能够根据任何用户定义的分层工厂或企业结构来定义模型的节点，其中该结构可以包括由用户定义的分层级别(例如，生产线、生产单元、生产站等)。

应当认识到，上述生产模型1102和设计模型1202仅旨在是示例性的，并且本文所描述的资产模型不限于这两种类型的视图。通常，利用来自BIDT的数据来呈现工业资产数据的上下文化视图的任何合适的用户定义资产模型422都在本公开内容的一个或更多个实施方式的范围内。

如在图11和图12的示例资产结构模型中可以看到的，BIDT是其相关联的父节点的属性。例如，装盒机的监测值1110——其从一个或更多个工业装置302上的相应BIDT数据标签获得——是装盒机产品节点1108的属性。在模型开发期间，用户可以定义各种工厂节点、线节点、产品节点、设备节点或整体上构成工业企业或者工业企业内的特定工业应用集合的其他类型的节点，并且定义这些节点之间的分层关系。然后，用户可以将所选的BIDT分配给它们的适当节点以产生资产模型，该资产模型可以被下载到网关装置402上并存储在其上。

每个工业装置302的BIDT发布部件310向在网关装置402上定义的资产模型422暴露工业装置302的BIDT。因此，当网关装置402被部署在具有对工业装置302的安全远程访问的云平台上或工厂网络时，资产模型422可以使得网关装置402从相应的BIDT检索数据以及与每个BIDT相关联的元数据参数，以根据资产模型422生成工业应用数据的上下文化呈现。

图13是示出BIDT数据从工业装置302到应用服务器系统502的流动的图，应用服务器系统502传送BIDT数据的上下文化呈现。在该示例中，多个工业装置302(例如，302a、302b和302c)已经被编程成控制相应工业资产1310(例如，工业机器、生产线等)。每个工业装置302被配置有如以上结合图6至图9所述的若干BIDT 322(或智能标签)。网关装置402被配置有如以上结合图10至图12所述的各种资产模型422。资产模型422定义BIDT数据的相应定制视图。

在操作期间，工业装置302a-302c监测和控制其相应工业资产1310(例如，经由与相应工业资产1310相关联的相应输入和输出装置)。网关装置402联网到相应工业装置302a-302c。例如，网关装置402可以是与工业装置302a-302c驻留在同一工厂网络上的预置装置。在另一实现方式中，网关装置402可以驻留在云平台上，并且能够从云平台安全地访问工厂网络(例如，通过防火墙装置)。

每个工业装置302的BIDT发布部件310将与每个配置的BIDT 322相关联的数据和元数据暴露给网关装置402，从而使网关装置402的发现部件406能够访问和检索BIDT数据和元数据。对于在网关装置402上定义的每个模型422，网关装置402的模型配置部件408检索由(用户定义的模型定义1002指定的)模型422引用的每个BIDT的数据和元数据，并且基于模型422以及BIDT数据和元数据创建数据的逻辑模型1302。逻辑模型1302根据用户定义的分层资产模型422组织来自BIDT的数据。

网关装置402包括将网关装置402通信地连接至应用服务器系统502的应用服务器接口部件410(参见图4)。尽管在图13中将应用服务器系统502描绘为相对于网关装置402的分离系统，在一些实施方式中，应用服务器系统502可以是网关装置402的集成应用。应用服务器系统502被配置成从网关装置402接收逻辑模型1302，并且将数据显示呈现1304提供给经授权的客户端装置1308。例如，应用服务器系统502的呈现部件508可以基于从网关装置402接收的逻辑模型及相关联的BIDT数据和元数据来生成BIDT数据的应用视图，并且应用服务器系统502的目的地接口部件510将该应用视图作为数据显示呈现1304发送到一个或更多个客户端装置1308。在一些场景中，应用服务器系统502还可以将上下文化数据1312的所选子集存储在与应用服务器系统502集成或通信地连接至应用服务器系统502的归档存储装置1306(例如，历史记录器装置、基于云的存储装置等)中。

数据显示呈现1304可以以大体上与资产模型422定义的工厂和资产层级匹配的格式来呈现来自BIDT的上下文化数据。在图13中描绘的示例中，应用服务器系统502被描绘为从单个网关装置402接收逻辑模型1302以及BIDT数据和元数据，该网关装置402从多个工业装置302a-302c接收BIDT数据并使其上下文化。如图14所示，在一些实施方式中，应用服务器系统502可以被配置成从多个网关装置(例如，网关装置402a-402c)收集逻辑模型1302以及BIDT数据和元数据，并且将逻辑模型1302集成到公共工厂模型522。在示例实施方式中，网关装置402a-402c可以驻留在给定工厂设施的不同区域处，并且应用服务器系统502可以是预置装置或基于云的系统，其从相应网关装置402a-402c接收定义的资产模型1406a-1406c以及来自在每个网关装置402a-402c上定义的BIDT的数据和元数据。在另一示例实现方式中，网关装置402a至402c可以驻留在地理上不同的工业设施处，其中地理上不同的工业设施的工厂和/或办公网络链接到应用服务器系统502在其上执行的云平台。

如先前示例所述，网关装置402a-402c从相应工业装置(图14中未示出)收集BIDT数据1408a-1408c。网关装置402a-402c中的每一个配置有一个或更多个资产模型1406a-1406b(如上所讨论的)。应用服务器系统502从相应网关装置402a-402c检索资产模型1406a-1406c，并且应用服务器系统502的工厂模型部件506将资产模型1406a-1406c集成到聚合工厂模型522，其用作用于经由数据呈现1402格式化和呈现BIDT数据的基础。

由装置级BIDT 344提供的上下文工厂数据连同定义该上下文数据的项之间的分层关系的资产模型422一起可以将非结构化的工业过程数据转化为结构化的、上下文化的数据。在操作期间，网关装置402可以从工厂车间的工业装置收集上下文化的BIDT数据，根据资产模型422对该数据进行结构化，并且基本上实时地将得到的组织化和上下文化的数据例如存储在本地或云存储装置中。对于给定的工业过程，可以根据以有意义的方式捕获工业过程所需的采样，以由定义的频率或触发条件(例如，应用于产品的项目的工业过程的完成)确定的速率收集这种结构化数据。

如上所述，由网关装置402从工业装置302收集的BIDT数据是由资产模型422定义的BIDT确定的。虽然存储的过程数据的上下文化和结构化可以帮助分析系统获得对工业过程的有意义的见解，但是关注的给定分析用例——例如质量、能量、整体设备效率(OEE)等——可能只根据该收集的数据的较小的子集而变化。使用大数据方法从而收集和分析可用的BIDT数据的完整集合来评估工业过程在各种度量上的性能可能过于耗时。使用这样的大数据方法获得的见解可能不会及时产生以供前瞻性地使用结果来通知人员过程质量问题或者改变工业过程以校正性能或质量退化。

为了解决这些和其他问题，网关装置402的一个或更多个实施方式可以支持特征工程工具，该特征工程工具允许用户容易地定义浓缩的、用例特定的输出模型和相关联的算法，用于以工业过程对齐的方式评估各个不同的KPI。这些工具可以利用可以由BIDT 322和资产模型422实现的数据组织来创建直观和简单的工作流程，以配置工业过程的特征工程分析。使用特征工程工具创建的输出模型424可以定义与特定用例或KPI相关的可用数据点的全部集合的有限子集。网关装置402可以根据定义的采样策略来记录或流式传输该缩减的数据集，并且用户定义的算法可以应用于该缩减的数据集以评估有关KPI的健康状况。

图15是示出使用由网关装置402支持的特征工程配置工具创建浓缩的、KPI特定的输出模型424的工作流程的图。尽管本文示出的示例描绘了经由与网关装置402的交互——即使用由网关装置的用户接口部件414生成的特征工程接口1504——来创建浓缩的输出模型424，但是在一些实施方式中，本文描述的特征工程工具可以在具有对资产模型422的访问的单独系统上实现，并且得到的的输出模型424可以被安装在网关装置402上以用于执行。如在先前示例中，网关装置402可以是驻留在与要从其收集BIDT数据的工业装置相同的工厂网络上或者可以驻留在云平台上并且经由云平台与工业装置之间的安全通道从工业装置收集数据的本地预置装置。

用户接口部件414可以生成并且向客户端装置504提供特征工程接口1504，该特征工程接口1504指导用户完成从现有资产模型442(或工厂模型522)创建浓缩的、KPI特定的输出模型424的过程，以及创建用于评估工业过程的各个KPI的健康状况的相关联的脚本1502。一般来说，每个输出模型424是特定于工业过程所关注的特定KPI或其他度量的，该特定KPI或其他度量的健康状况将基本上实时地被评估。示例KPI可以包括但不限于流体粘度、部件密封度、工艺温度或其他此类性能指标。

用户可以经由与接口1504的交互提交特征工程配置输入1506。这些配置输入1506将输出模型424定义为资产模型属性(对应于BIDT数据标签或数据点)的选定子集，定义要应用于选定属性的脚本1502，并且定义针对得到的输出模型424的终点。为了开始定义输出模型424的过程，特征工程接口1504允许用户选择资产模型422，从中开发浓缩的KPI特定的输出模型424。用户还可以选择要定义输出模型424的产品的产品标识符(即，由被监测的工业系统加工或制造的产品)。基于所选定的模型422和产品，特征工程接口1504呈现资产模型422及其相关联的BIDT数据点的交互式分层视图。

图16是可以由用户接口部件414呈现的示例交互式模型视图1602。模型视图1602描绘了由用户选择的资产模型422所定义的数据点(对应于在工厂车间上操作的工业装置上定义的BIDT 322)的分层组织。在示出的示例中，选定的产品——由产品标识符UID1表示——将由不同的加工站加工，这些加工站由各自的机器节点1610表示，包括成形机(FORMING)、灌装机(FILLING)和视觉系统(VISION 1)，该视觉系统使用光学检测来验证产品的每个单元是否被正确加工。在每个机器节点1610下方定义了一个或更多个属性节点1612，属性节点1612表示可以从对应机器获得的各种测量的过程属性(例如，温度、位置、速度、视觉检查结果等)。在工业过程的操作期间，这些属性的值由网关装置402从与这些属性对应的BIDT 322获得。这些值由定义在其对应属性节点1616下方的数据节点1614表示。取决于被监测的机器或过程的类型，如果从机器获得该属性的多个实例(例如，用于由机器执行的过程的各个不同方面的多个温度或速度测量)，则对于给定属性可能存在多于一个的值。

通过与呈现在特征工程接口1504上的模型视图1602的交互，用户可以选择哪些属性与关注的KPI相关或者对关注的KPI具有重大影响。在一些实施方式中，这些选择可以通过选择与相关属性对应的数据结点1614来进行。在图16所示的示例中，用户已经选择了由数据节点1606表示的成形机温度值以及由节点1608表示的两个视觉机器检查结果值。由于给定KPI可能是只根据可用BIDT数据点的相对较小的子集而变化，因此该属性选择过程允许用户定义要针对每个关注的KPI收集和分析的相关数据点的缩减子集。

基于用户从模型视图1602中对属性的选择，模型生成部件412基于用户选择的属性生成输出模型424。图17a和图17b是基于用户从模型视图1602中选择的相关属性，针对相应的两个KP——粘度和密封度——生成的示例输出模型424a和424b的表示。每个缩减或浓缩的模型424仅包括用户从模型视图1602中选择的与关注的KPI相关的属性(BIDT数据点)。

此外，对于每个输出模型424，用户可以经由与特征工程接口1504的交互来创建一个或更多个脚本1502，脚本1502定义选定属性与构建输出模型424的KPI之间的关系。这些脚本1502可以被写成基本上将任何数学函数——例如，平均数、积分、微分、最大或最小值或者其他此类函数——应用于用户选择的属性集。一般来说，脚本1502可以在数学上定义选定属性的个体或集体状态，这些状态转化为KPI的可接受或不可接受的状态。网关装置402可以支持用于创建脚本1502的任何合适的语言，包括基于文本的脚本语言。网关装置402的一些实施方式还可以支持使用图形化脚本生成器来创建脚本1502。

如图17a和图17b所示，脚本1502可以针对输出模型424的单个属性开发并且与之相关联。这些属性特定的脚本1502可以对其相关联的属性应用变换，所述变换包括但不限于平均化、归一化、应用最大或最小限制、积分、微分或者应用其他此类变换。脚本1502还可以引用输出模型424的多个属性作为变量，使得脚本1502将对应KPI的总体状态定义为在脚本1502中被引用为变量的属性的集体状态的函数。

作为输出模型定义的一部分，用户还可以针对每个KPI特定的输出模型424定义数据处理定时或条件，该条件将触发对模型424所定义的选定属性的记录和分析。在某些场景下，如果关注的KPI需要高粒度化的数据以准确评估KPI的健康状况，则用户可以选择针对每个关注的单元记录选定属性的值。如果关注的单元是产品单元，则这可能涉及记录循环通过工业过程的每个产品单元的属性值。如果关注的单元是工业过程本身的部件(例如，机器部件，如飞行棒、传送带、致动器或者其他此类部件)，则可以记录工业过程的每个周期的属性值。替选地，如果较小粒度的数据足以确定KPI的健康状况(例如，预计KPI在连续的产品单元之间不会有明显的变化)，则用户可以选择记录每N个关注单元(或工艺的每N个周期)的值，其中N是整数(例如，每10个单元，每100个单元等)。

用户还可以针对由输出模型424生成的数据或分析结果定义端点或目的地。在各种示例中，端点可以被指定为预置或远程数据库(例如，基于云的存储装置)、其操作取决于被评估的KPI的健康状况的工业装置、通知或报告系统或者其他此类目的地。

得到的输出模型424定义针对将由工厂车间的机器处理的每个关注的单元要收集和分析的总的可用BIDT数据点的子集。与模型424相关联的脚本1502定义这些数据点的值如何转化为对应KPI的整体健康状况。一旦创建，输出模型424就可以被存储在网关装置402上，网关装置402根据输出模型424及其相关联的脚本1502收集和处理BIDT数据1408。图18是示出由网关装置402根据浓缩的输出模型424收集和处理BIDT数据1408的图。在操作期间，制造给定产品单元的机器和生产线——包括在资产模型422中定义的机器——被一个或更多个具有BIDT能力的工业装置302监测和控制。当关注的单元被机器处理时，网关装置402从工业装置302的BIDT 322收集BIDT数据1408。具体地，网关装置402从在网关装置402上登记的浓缩的KPI特定的输出模型424所定义的可用BIDT 322的子集收集和存储数据值。因此，相对于上述与图13相关联的场景(其中数据和元数据从资产模型422引用的所有BIDT322中检索)，网关装置402仅从由用户从资产模型422创建的由浓缩的输出模型424引用的那些BIDT 322中收集缩减的、向下采样的数据的子集(以及BIDT元数据，如果合适的话)。

当输出模型424的分析事件被触发时，网关装置402收集和存储输出模型424的一组BIDT数据1408，并且在由用户针对模型424定义的数据处理定时所确定的时间处执行对数据1408的分析。如上所述，分析事件是基于由用户针对输出模型424定义的数据处理定时而触发的。分析可以针对通过工业过程的每个新的关注单元、每N个关注单元(其中N是大于1的整数)或者根据另一个数据处理标准而被触发。当分析事件被触发时，在当前关注单元的属性值(对应于图16中示出的数据节点1614)变得可用时(例如，当关注单元已经被所有机器处理时)，由网关装置402从适当的BIDT 322收集这些值。一旦BIDT数据1408和元数据被收集用于当前关注单元的完整输出模型424，网关装置的分析部件416就针对所收集的数据值执行与模型424相关联的被使用的优化脚本1502，以确定对应KPI的状态、健康状况或可接受性。

该分析的结果1804可以被引导到用户在模型创建工作流程期间定义的终端系统或装置。在示例场景中，分析部件416可以被配置成将分析的结果1804a(即，针对收集的BIDT数据值执行脚本1502的结果)发送到本地系统或装置1802。这可能涉及将所收集的BIDT数据值的集合以及由脚本1502确定的KPI的健康状况评估发送到本地数据库或其他存储系统以用于存档存储。在另一个示例中，分析部件416可以将指向工业装置的命令作为分析结果1804a进行发送，以基于对KPI健康状况的评估改变下游机器的操作。在示例性控制场景中，网关装置402可以被配置成响应于确定KPI估计的结果指示产品质量问题而指示机器拒绝产品的当前单元或当前批次的产品。

网关装置402还可以被配置成将分析结果1804b发送到高层系统1806，用以于存档存储、分析、报告或通知目的。这些高层系统1806可以在网关装置402可以访问的云平台上执行，或者可以在工厂设施内的服务器上执行。在示例场景中，网关装置402可以响应于确定KPI评估的结果——即由脚本1502生成的结果——不满足质量或性能标准，指示通知系统向指定人员的客户端装置发送通知。网关装置402还可以将收集的BIDT数据1408和/或分析结果1804b提供给报告或可视化系统(例如，基于云的HMI)或者高层分析系统，例如制造执行系统(MES)或企业资源规划(ERP)系统。这些不同的端点可以由用户作为输出模型创建工作流程的一部分来配置。

网关装置402可以被配置成存储所收集的BIDT数据值，使得这些值根据唯一标识符(例如，产品标识符或机器周期标识符)进行排列。图19是示例性的数据存储模式，在该模式中，针对多个唯一标识符存储由输出模型424定义的属性的值。对于所关注单元的每个唯一标识符(UID1、UID2等)，网关装置402存储与由输出模型424定义的可用BIDT 322子集对应的一组值；即，如图16所示，用户从资产模型422中选择以纳入浓缩的输出模型424的属性。每个存储值对应于用户在输出模型创建工作流程期间从交互式模型视图1602中选择的数据节点1614。因此，每个值可以通过其就起源机器(由机器节点1610表示)而言的分层模型位置以及由数据值量化的机器属性(由属性节点1612表示)来标识。

常规地，工业数据分析的配置需要可能没有相关工业领域的直接专业知识的数据科学家的参与。这就需要在数据科学家与领域专家(例如工业工程师)之间进行协调工作，以开发工业数据收集和分析应用。这个过程可能会消耗过多的时间和精力，并且可能由于数据科学家一方的沟通不畅而未能充分理解被分析的工业系统而影响得到的应用的准确性。相比之下，由网关装置402支持的特征工程工具为用户提供了简单、直观的工作流程，以用于定义已知与所关注特定KPI相关的缩减的数据集。该工作流程是由上述的BIDT 322和资产模型422对数据进行预先上下文化和预先结构化而实现的。通过呈现以熟悉工业过程的用户可理解的方式进行结构化的可用数据的上下文化视图，本文所述的特征工程工作流程允许具有相关领域专业知识的用户配置自己的特征工程分析，以及容易地定义如何消费或使用这些分析的结果。

此外，由于网关装置402收集和分析已知与每个关注的KPI相关联的缩减的BIDT数据集1408，因此相对于其中分析被应用于包括与关注的健康度量无关的数据点的较大数据集的大数据方法，工业过程的健康状况可以被更快地评估。这允许网关装置402或者消费分析结果1804的其他分析系统启动对检测到的过程健康问题的基本实时响应，例如拒绝过程中的产品或者启动机器关闭。这种方法还可以通过只将分析集中在已知对被检查的KPI有影响的数据点上，来产生更准确的过程健康监测。网关装置402可以存储和执行多个用户定义的输出模型424，允许基本上实时评估过程质量的多个度量。这些模型424可以评估工业过程的一系列不同度量，包括但不限于产品质量、能量消耗、整体设备效率或其他此类度量。

而且，使用上述工作流程生成的输出模型424可以扩展到执行类似工业过程的其他自动化系统。在这方面，输出模型424可以被复制到或以其他方式应用到多个类似的自动化系统，以促进针对这些系统的重点数据收集和KPI评估。由于输出模型424通过其装置级命名法引用BIDT 322，因此通过使BIDT命名法与模型424的命名法相一致，模型424可以应用于任何工业系统。

图20a至图20b示出了根据本主题申请的一个或更多个实施方式的方法。尽管出于简化说明的目的而将本文中示出的方法示出和描述为一系列动作，但是应当理解和认识到，主题创新性不受动作的顺序的限制，因为一些动作可以据此以与本文中示出和描述的顺序不同的顺序发生和/或与本文中示出和描述的其他动作同时发生。例如，本领域技术人员将理解和认识到，方法可以替选地被表示为例如在状态图中的一系列相互关联的状态或事件。此外，并不需要所有示出的动作来实现根据本创新的方法。此外，(一个或更多个)交互图可以表示当不同实体实现方法的不同部分时，根据主题公开内容的方法或方式。进一步地，可以彼此组合地实现所公开的示例方法中的两个或更多个，以实现本文中描述的一个或更多个特征或优点。

图20a示出了用于配置工业过程的特征工程应用的示例方法2000a的第一部分。最初，在2002处，存储在网关装置上的资产模型的视图被呈现在传送给客户端装置的接口显示上。资产模型定义一个或更多个工业装置上所定义的BIDT数据标签的分层分组。资产模型可以定义工厂元素——例如，工厂设施、生产区域或生产线、工业资产、构成工业资产的工业设备或装置等——的分层排列，并且将选定的BIDT数据标签映射到分层的相应的元素。

在2004处，经由与在步骤2002处呈现的模型视图的交互，接收关于评估工业过程的关键性能指标(KPI)而对要估计的BIDT数据标签的子集的选择。在示例实施方式中，接口显示可以允许用户选择表示已知对KPI有影响的数据点(BIDT数据标签)的模型视图的节点。

在2006处，经由接口显示接收一个或更多个脚本的定义。脚本可以将KPI的状态定义为在步骤2004选择的BIDT数据标签的子集中的一个或更多个的数学函数。在2008处，经由接口显示接收响应于KPI的状态满足条件而要在终端装置或系统上发起的动作的定义。条件可以是例如指示KPI退化到需要通知人员或控制对策的程度的条件。动作可以包括例如向指定人员传送通知，生成针对工业机器或装置的控制指令(例如，拒绝一件加工中的产品或一批产品的指令，停止机器的指令等)或者其他此类动作。在2010处，基于在步骤2004处选择的BIDT数据标签的子集、在步骤2006处定义的脚本以及在步骤2008处定义的动作，生成输出模型。

然后，方法进行到图20b中所示的第二部分2000b。在2012处，在工业过程的操作期间，从工业装置中检索由模型定义的BIDT标签的子集生成的数据和元数据。在2014处，确定是否满足数据分析条件。该数据分析条件可以例如在通过工业过程的第N个关注的单元时到来，其中N是整数。其他数据分析条件也在一个或更多个实施方式的范围内。如果不满足数据分析条件(在步骤2014处为否)，则方法返回到步骤2014，并且网关装置继续从数据标签的子集中检索数据。替选地，如果满足数据分析条件(在步骤2014处为是)，则方法进行到步骤2016，其中BIDT数据标签的子集的值被存储以用于归档存储和分析。

在2018处，针对在步骤2016处存储的值执行脚本，以确定针对其创建输出模型424的KPI的状态。在2020处，确定基于在步骤2018处执行脚本的结果而确定的KPI的状态是否满足在步骤2008处定义的条件。如果KPI的状态不满足条件(在步骤2020处为否)，则方法返回到步骤2012，并且重复步骤2012至2020。如果确定KPI的状态满足所定义的条件(在步骤2020处为是)，则方法进行到步骤2022，其中，发起在步骤2008处定义的动作并且将该动作引向指定的端点装置或系统。

本文中描述的实施方式、系统和部件以及其中可以执行本主题说明书中阐述的各个方面的控制系统和自动化环境可以包括能够跨网络交互的计算机或网络部件，例如服务器、客户端、可编程逻辑控制器(PLC)、自动化控制器、通信模块、移动计算机、移动车辆的车载计算机、无线部件、控制部件等。计算机和服务器包括一个或更多个处理器(采用电信号执行逻辑运算的电子集成电路)，其被配置成执行存储在介质例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘驱动器以及可移除存储器装置中的指令，其中，可移除存储器装置可以包括存储棒、存储卡、闪存驱动器、外部硬盘驱动器等。

类似地，如本文所使用的术语PLC或自动化控制器可以包括可以跨多个部件、系统和/或网络共享的功能。作为示例，一个或更多个PLC或自动化控制器可以跨网络与各种网络装置进行通信和协作。这可以大致包括经由包括控制、自动化和/或公共网络的网络进行通信的任何类型的控制装置、通信模块、计算机、输入/输出(I/O)装置、传感器、致动器、以及人机接口(HMI)。PLC或自动化控制器还可以与各种其他装置进行通信并且控制各种其他装置，例如包括模拟、数字、编程/智能I/O模块的标准或安全额定I/O模块、其他可编程控制器、通信模块、传感器、致动器、输出装置等。

网络可以包括公共网络，例如因特网、内联网以及自动化网络，例如包括装置网(DeviceNet)、控制网(ControlNet)、安全网络以及以太网/IP的控制和信息协议(CIP)网络。其他网络包括以太网、DH/DH+、远程I/O、现场总线、Modbus、Profibus、CAN、无线网络、串行协议等。另外，网络装置可以包括各种可能性(硬件和/或软件部件)。这些包括以下部件：例如，具有虚拟局域网(VLAN)能力的交换机、LAN、WAN、代理、网关、路由器、防火墙、虚拟专用网络(VPN)装置、服务器、客户端、计算机、配置工具、监测工具和/或其他装置。

为了提供所公开主题的各个方面的上下文，图21和图22以及以下讨论旨在提供对可以实现所公开主题的各个方面的合适环境的简要的总体描述。尽管以上在可以在一个或更多个计算机上运行的计算机可执行指令的一般上下文中描述了实施方式，但是本领域技术人员将认识到，也可以组合其他程序模块和/或作为软件和硬件的组合来实现实施方式。

通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、部件、数据结构等。此外，本领域技术人员将认识到，可以使用其他计算机系统配置来实践本发明的方法，其他计算机系统配置包括单处理器或多处理器计算机系统、小型计算机、大型计算机、物联网(IoT)装置、分布式计算系统，以及个人计算机、手持计算装置、基于微处理器的或可编程的消费电子产品等，上述中的每一个均可以操作地耦接至一个或更多个相关联的装置。

本文中示出的实施方式也可以在分布式计算环境中实践，其中某些任务由通过通信网络链接的远程处理装置执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地存储器存储装置或远程存储器存储装置二者中。

计算装置通常包括各种介质，各种介质可以包括计算机可读存储介质、机器可读存储介质和/或通信介质，这两个术语在本文中如下彼此不同地使用。计算机可读存储介质或机器可读存储介质可以是可以由计算机访问的任何可用存储介质，并且包括易失性介质和非易失性介质、可移除介质和不可移除介质二者。作为示例而非限制，可以结合用于存储诸如计算机可读指令或机器可读指令、程序模块、结构化数据或非结构化数据的信息的任何方法或技术来实现计算机可读存储介质或机器可读存储介质。

计算机可读存储介质可以包括但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或其他存储技术、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、蓝光光盘(BD)或其他光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储装置、固态驱动器或其他固态存储装置、或可用于存储期望信息的其他有形的和/或非暂态介质。在这点上，应当将本文应用于存储装置、存储器或计算机可读介质的术语“有形”或“非暂态”理解为仅排除传播暂态信号本身作为修饰语并且不放弃对不是仅传播暂态信号本身的所有标准存储装置、存储器或计算机可读介质的权利。

可以通过一个或更多个本地或远程计算装置(例如，经由访问请求、查询或其他数据检索协议)来访问计算机可读存储介质，以进行关于由媒介存储的信息的各种操作。

通信介质通常以数据信号例如调制数据信号(例如，载波或其他传输机制)实施计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他结构化或非结构化数据，并且包括任何信息传送或传输介质。术语“调制数据信号”或“信号”是指使得其特性中的一个或更多个特性以将信息以一个或更多个信号编码的方式被设置或改变的信号。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质(例如，有线网络或直接有线连接)和无线介质(例如，声学、RF、红外以及其他无线介质)。

再次参照图21，用于实现本文中描述的各方面的各种实施方式的示例环境2100包括计算机2102，计算机2102包括处理单元2104、系统存储器2106和系统总线2108。系统总线2108将包括但不限于系统存储器2106的系统部件耦接至处理单元2104。处理单元2104可以是各种市场上可买到的处理器中的任何处理器。双微处理器和其他多处理器架构也可以用作处理单元2104。

系统总线2108可以是以下若干类型总线结构中的任一种：该总线结构还可以互连至存储器总线(具有或不具有存储器控制器)、外围总线以及使用各种市场上可买到的总线架构中的任一种的本地总线。系统存储器2106包括ROM 2110和RAM 2112。基本输入/输出系统(BIOS)可以存储在诸如ROM、可擦可编程只读存储器(EPROM)、EEPROM的非易失性存储器中，该BIOS包含有助于例如在启动期间在计算机2102内的元件之间传输信息的基本例程。RAM 2112还可以包括高速RAM例如用于缓存数据的静态RAM。

计算机2102还包括内部硬盘驱动器(HDD)2114(例如，EIDE、SATA)、一个或更多个外部存储装置2116(例如，磁盘驱动器(FDD)2116、存储棒或闪存驱动器读取器、存储卡读取器等)和光盘驱动器2120(例如，其可以从CD-ROM盘、DVD、BD等进行读或写)。虽然内部HDD2114被示出为位于计算机2102内，但是内部HDD 2114还可以被配置用于合适的机架(未示出)中的外部使用。另外，虽然在环境2100中未示出，但是除了HDD 2114之外或者代替HDD2114，还可以使用固态驱动器(SSD)。HDD 2114、(一个或更多个)外部存储装置2116和光盘驱动器2120可以分别通过HDD接口2124、外部存储接口2126和光盘驱动器接口2128连接至系统总线2108。用于外部驱动实现方式的接口2124可以包括通用串行总线(USB)和电气与电子工程师协会(IEEE)1394接口技术中的至少之一或二者。其他外部驱动连接技术在本文中描述的实施方式的构思内。

驱动器及其相关联的计算机可读存储介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的非易失性存储。对于计算机2102，驱动和存储介质适应任何数据以合适的数字格式的存储。尽管上面对计算机可读存储介质的描述提及各种类型的存储装置，但是本领域技术人员应当认识到，计算机可读的其他类型的存储介质，无论是当前存在的还是将来开发的，也可以在示例操作环境中使用，并且此外，任何这样的存储介质可以包含用于执行本文中描述的方法的计算机可执行指令。

在驱动器和RAM 2112中可以存储多个程序模块，包括操作系统2130、一个或更多个应用程序2132、其他程序模块2134和程序数据2136。操作系统、应用、模块和/或数据的全部或部分也可以缓存在RAM 2112中。可以利用各种市场上可买到的操作系统或操作系统的组合来实现本文中描述的系统和方法。

计算机2102可以可选地包括仿真技术。例如，管理程序(hypervisor)(未示出)或其他中间物可以仿真用于操作系统2130的硬件环境，并且仿真的硬件可以可选地不同于图21中示出的硬件。在这样的实施方式中，操作系统2130可以包括在计算机2102上托管的多个虚拟机(VM)中的一个VM。此外，操作系统2130可以为应用程序2132提供运行时环境例如Java运行时环境或.NET框架。运行时环境是一致的执行环境，其使得应用程序2132能够在包括运行时环境的任何操作系统上运行。类似地，操作系统2130可以支持容器，并且应用程序2132可以是容器的形式，容器是轻量、独立、可执行的软件包，该软件包包括例如代码、运行时间、系统工具、系统库和应用的设置。

此外，可以利用诸如可信处理模块(TPM)的安全模块来启用计算机2102。例如，利用TPM，引导部件会及时散列(hash)下一引导部件，并且在加载下一引导部件之前等待结果与安全值的匹配。该过程可以发生在计算机2102的代码执行栈中的任何层处，例如应用在应用执行级别或在操作系统(OS)内核级别处，从而实现代码执行的任何级别处的安全。

用户可以通过一个或更多个有线/无线输入装置将命令和信息输入到计算机2102中，输入装置例如为键盘2138、触摸屏2140和诸如鼠标2142的定点装置。其他输入装置(未示出)可以包括麦克风、红外(IR)遥控器、射频(RF)遥控器或其他遥控器、操纵杆、虚拟现实控制器和/或虚拟现实头戴式耳机、游戏垫、触控笔、诸如(一个或更多个)摄像装置的图像输入装置、姿势传感器输入装置、视觉运动传感器输入装置、情绪或面部检测装置、诸如指纹或虹膜扫描仪的生物特征输入装置等。这些和其他输入装置通常通过可以耦接至系统总线2108的输入装置接口2144连接至处理单元2104，但是也可以通过其他接口例如并行端口、IEEE 1394串行端口、游戏端口、USB端口、IR接口、接口等进行连接。

监视器2144或其他类型的显示装置也可以经由接口例如视频适配器2146连接至系统总线2108。除了监视器2144之外，计算机通常还包括其他外围输出装置(未示出)，例如扬声器、打印机等。

计算机2102可以使用逻辑连接经由与一个或更多个远程计算机(例如，(一个或更多个)远程计算机2148))的有线和/或无线通信在联网环境中操作。(一个或更多个)远程计算机2148可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐电子产品、对等装置或其他常见网络节点，并且通常包括关于计算机2102所描述的许多或所有元件，但是为了简洁起见，仅示出了存储器/存储装置2150。

所描绘的逻辑连接包括与局域网(LAN)2152和/或更大的网络(例如，广域网(WAN)2154)的有线/无线连接。这样的LAN和WAN联网环境在办公室和公司中很常见，并且利于企业范围的计算机网络例如内联网，所有这些计算机网络均可以连接至全球通信网络例如因特网。

当在LAN联网环境中使用时，计算机2102可以通过有线和/或无线通信网络接口或适配器2156连接至本地网络2152。适配器2156可以利于到LAN 2152的有线或无线通信，LAN2152还可以包括布置在其上的无线接入点(AP)以用于以无线模式与适配器2156进行通信。

当在WAN联网环境中使用时，计算机2102可以包括调制解调器2158，或者可以经由用于通过WAN 2154建立通信的其他装置(例如，通过因特网)连接至WAN 2154上的通信服务器。调制解调器2158可以是内置或外置以及有线或无线装置，其可以经由输入装置接口2122连接至系统总线2108。在联网环境中，相对于计算机2102或其部分描绘的程序模块可以被存储在远程存储器/存储装置2150中。将认识到，示出的网络连接是示例，并且可以使用在计算机之间建立通信链接的其他装置。

当在LAN或WAN联网环境中使用时，除了上述外部存储装置2116之外或代替上述外部存储装置2116，计算机2102可以访问云存储系统或者其他基于网络的存储系统。通常，可以例如分别通过适配器2156或调制解调器2158来通过LAN 2152或WAN 2154建立计算机2102与云存储系统之间的连接。在将计算机2102连接至相关联的云存储系统时，外部存储接口2126可以在适配器2156和/或调制解调器2158的帮助下对由云存储系统提供的存储如其是其他类型的外部存储那样进行管理。例如，外部存储接口2126可以被配置成提供对云存储源的访问，就好像这些源物理地连接至计算机2102一样。

计算机2102能够被操作成与操作地布置在无线通信中的任何无线装置或实体进行通信，无线装置或实体例如为打印机、扫描仪、台式计算机和/或便携式计算机、便携式数据助理、通信卫星、与无线可检测标签相关联的任何设备或位置(例如，亭、报摊、商店货架等)以及电话。这可以包括无线保真(Wi-Fi)和无线技术。因此，通信可以是就常规网络而言的预定义结构，或者仅是至少两个装置之间的自组织(ad hoc)通信。

图22是可以与所公开主题交互的样本计算环境2200的示意性框图。样本计算环境2200包括(一个或更多个)客户端2202。(一个或更多个)客户端2202可以是硬件和/或软件(例如，线程、进程、计算装置)。样本计算环境2200还包括一个或更多个服务器2204。(一个或更多个)服务器2204也可以是硬件和/或软件(例如，线程、进程、计算装置)。例如，服务器2204可以容纳线程，以通过采用如本文所描述的一个或更多个实施方式来执行变换。客户端2202与服务器2204之间的一种可能的通信可以是适于在两个或更多个计算机进程之间发送的数据包的形式。样本计算环境2200包括通信框架2206，通信框架2206可以用于利于(一个或更多个)客户端2202与(一个或更多个)服务器2204之间的通信。(一个或更多个)客户端2202可操作地连接至一个或更多个客户端数据存储器2208，客户端数据存储器2208可以用来存储(一个或更多个)客户端2202本地的信息。类似地，(一个或更多个)服务器2204可操作地连接至一个或更多个服务器数据存储器2210，服务器数据存储器2210可以用来存储服务器2204本地的信息。

上面已经描述的内容包括主题创新的示例。出于描述所公开的主题的目的，当然不可能描述部件或方法的每个可想到的组合，但是本领域普通技术人员可以认识到，主题创新的许多另外的组合和排列是可能的。因此，所公开的主题旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有这样的更改、修改和变化。

特别地，并且对于由上述部件、装置、电路和系统等执行的各个功能，除非另有指示，否则用于描述这样的部件的术语(包括对“装置”的引用)旨在与执行所描述的部件的指定功能(例如，功能等同物)的任何部件对应，即使在结构上不等同于执行本文中示出的所公开主题的示例性方面的功能的所公开结构。在这点上，还将认识到，所公开主题包括系统以及具有计算机可执行指令的计算机可读介质，这些计算机可执行指令用于执行所公开主题的各种方法的动作和/或事件。

另外，虽然可能已经针对若干实现方式中的仅一个实现方式公开了所公开主题的特定特征，但是这样的特征可以与其他实现方式中的一个或更多个其他特征进行组合，这对于任何给定或特定应用来说可能是期望的和有利的。此外，就在具体实施方式或权利要求中使用了术语“含有”和“包含”及其变体而言，这些术语旨在以类似于术语“包括”的方式为包含性的。

在本申请中，词语“示例性”用于意指用作示例、实例或说明。在本文中被描述为“示例性”的任何方面或设计不一定被解释为比其他方面或设计优选或有利。而是，词语“示例性”的使用旨在以具体的方式呈现概念。

本文中描述的各个方面或特征可以实现为方法、设备或使用标准编程和/或工程技术的制品。如本文所使用的术语“制品”旨在包含能够从任何计算机可读装置、载体或介质访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于磁存储装置(例如，硬盘、软盘、磁条…)、光盘(例如，致密盘(CD)、数字通用盘(DVD)…)、智能卡和闪存存储装置(例如，卡、棒、键驱动器…)。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

存储器，所述存储器存储可执行部件，其中，所述存储器还存储资产模型，所述资产模型按照分层元素对工业过程进行建模，并且所述资产模型引用在实现所述工业过程的一个或更多个工业装置上定义的数据标签；以及

处理器，所述处理器操作地耦接至所述存储器，所述处理器执行所述可执行部件，所述可执行部件包括：

用户接口部件，所述用户接口部件被配置成：

经由接口显示在客户端装置上呈现所述资产模型的交互式模型视图，

经由与所述交互式模型视图的交互，接收对所述数据标签的子集的选择，并且

经由与所述接口显示的交互，接收定义可执行脚本的脚本输入，所述可执行脚本定义所述数据标签的子集与所述工业过程的性能指标的状态之间的数学关系；以及模型生成部件，所述模型生成部件被配置成基于所述选择和所述脚本输入生成输出模型，所述输出模型定义所述数据标签的子集和所述可执行脚本，

其中，所述输出模型将所述系统配置成：针对由所述工业过程处理的各个单元，从所述一个或更多个工业装置中检索与所述数据标签的子集相关联的工业数据，并且在所述工业数据上执行所述可执行脚本。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，

所述资产模型包括多个分层级别，并且

所述资产模型的分层元素表示以下中的至少一个：工厂设施、生产区域、生产线、生产单元、生产站、机器、工业资产、设备单元或工业装置。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述用户接口部件被配置成将对所述数据标签的子集的选择接收作为对表示所述数据标签的子集的交互式模型视图的数据节点的选择。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，

在所述工业数据上执行所述可执行脚本产生指示所述性能指标的健康状况的结果，并且

所述用户接口部件还被配置成经由与所述接口显示的交互，接收对响应于确定所述结果满足指示所述性能指标的退化健康状况的标准而要执行的动作的定义。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述动作是以下中的至少一个：向客户端装置传送所述性能指标的退化健康状况的通知；指向工业装置的拒绝产品的一个或更多个单元的控制指令；或者指向工业装置的改变所述工业过程的机器的操作的控制指令。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，

所述用户接口部件还被配置成经由与接口显示的交互来接收触发事件的定义，所述触发事件将触发在所述工业数据上执行所述可执行脚本，并且

所述模型生成部件被配置成将所述触发事件编码为所述输出模型的一部分。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述触发事件的定义是对于由所述工业过程处理的每N个单元执行所述可执行脚本的指令，其中，N是整数。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述输出模型还将所述系统配置成与各个单元相关联地存储与所述数据标签的子集相关联的的工业数据的一组值。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数据标签分别符合一组基本信息数据类型中的一个，所述一组基本信息数据类型至少包括状态数据类型、速率数据类型、里程表数据类型和事件数据类型。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，

所述状态数据类型表示与所述工业过程的工业资产相关联的一组可用状态，

所述速率数据类型表示与所述工业过程的工业资产相关联的速率，

所述里程表数据类型表示与所述工业过程的工业资产相关联的累积量，以及

所述事件数据类型表示与所述工业过程的工业资产相关联的瞬时事件或持续性事件。

11.一种方法，包括：

在包括处理器的系统上登记资产模型，所述资产模型按照分层元素对工业过程进行建模，其中，所述资产模型引用在执行所述工业过程的一个或更多个工业装置上定义的数据标签；

由所述系统在客户端装置上呈现接口显示，所述接口显示呈现所述资产模型的交互式模型视图；

由所述系统经由与所述交互式模型视图的交互，接收对所述数据标签的子集的选择；

由所述系统经由与所述接口显示的交互，接收定义可执行脚本的脚本输入，其中，所述可执行脚本定义所述数据标签的子集与所述工业过程的性能指标的状态之间的数学关系；

由所述系统基于所述选择和所述脚本输入生成输出模型，所述输出模型定义所述数据标签的子集和所述可执行脚本；以及

针对由所述工业过程产生的各个单元：

由所述系统基于所述输出模型从所述一个或更多个工业装置中检索与所述数据标签的子集相关联的工业数据；以及

在所述工业数据上执行所述可执行脚本。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，

所述资产模型包括多个分层级别，并且

所述资产模型的分层元素表示以下中的至少一个：工厂设施、生产区域、生产线、生产单元、生产站、机器、工业资产、设备单元或工业装置。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，接收对所述数据标签的子集的选择包括：接收对表示所述数据标签的子集的交互式模型视图的数据节点的选择。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，

在所述工业数据上执行所述可执行脚本产生指示所述性能指标的健康状况的结果，并且

所述方法还包括：由所述系统经由与所述接口显示的交互，接收对响应于确定所述结果满足指示所述性能指标的退化健康状况的标准而要执行的动作的定义。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述动作是以下中的至少一个：向客户端装置传送所述性能指标的退化健康状况的通知；指向工业装置的拒绝一个或更多个单元的控制指令；或者指向工业装置的改变所述工业过程的机器的操作的控制指令。

16.根据权利要求11所述的方法，还包括：

由所述系统经由与接口显示的交互来接收触发事件的定义，所述触发事件将触发在所述工业数据上执行所述可执行脚本，以及

由所述系统将所述触发事件编码为所述输出模型的一部分。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述触发事件的定义是对于由所述工业过程处理的每N个单元执行所述可执行脚本的指令，其中，N是整数。

18.根据权利要求11所述的方法，还包括：由所述系统基于所述输出模型与所述性能指标的各个实例相关联地存储所述数据标签的子集的值的集合。

19.一种非暂态计算机可读介质，其上存储有指令，所述指令响应于被执行而使包括处理器的系统执行操作，所述操作包括：

在网关装置上存储资产模型，所述资产模型按照分层元素对工业过程进行建模，其中，所述资产模型引用在执行所述工业过程的一个或更多个工业装置上定义的数据标签；

在客户端装置上呈现接口显示，所述接口显示呈现所述资产模型的交互式模型视图；

经由与所述交互式模型视图的交互，接收对所述数据标签的子集的选择；

经由与所述接口显示的交互，接收定义可执行脚本的脚本输入，其中，所述可执行脚本定义所述数据标签的子集与所述工业过程的性能指标的状态之间的数学关系；以及

基于所述选择和所述脚本输入生成输出模型，所述输出模型定义所述数据标签的子集和所述可执行脚本，

其中，所述输出模型将所述网关装置配置成：针对由所述工业过程产生的各个单元：

从所述一个或更多个工业装置中检索与所述数据标签的子集相关联的工业数据；以及

在所述工业数据上执行所述可执行脚本。

20.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读介质，其中，

在所述工业数据上执行所述可执行脚本产生指示所述性能指标的健康状况的结果，并且

所述操作还包括：经由与所述接口显示的交互，接收对响应于确定所述结果满足指示所述性能指标的退化健康状况的标准而要执行的动作的定义。