FR3048536A1 - Utilisation d'un noeud intelligent dans un systeme intelligent et universel de supervision de processus industriels - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne, un système de supervision de processus industriels utilisant un ensemble évolutif de nœuds intelligents iso-fonctionnels, pour réseau distribué selon un maillage, chaque nœud comportant une architecture matérielle informatique fonctionnant sous linux ou compatible linux et une pile logicielle, chaque nœud recevant un ordre d'exécution en provenance d'un programme hébergé par un autre nœud du maillage, ledit programme mettant en œuvre par exécution sur l'architecture matérielle informatique de chaque nœud la communication bidirectionnelle avec d'autres nœuds ou une plateforme centrale (Big Data Management), le contrôle de capteurs ou d'automates programmables de surveillance d'un processus ou des actionneurs, l'acquisition et l'historisation des données en provenance de ces derniers, la mise en forme des données et les calculs décentralisés, ladite plateforme centrale permettant l'acquisition la gestion et la mémorisation d'un lac de données et comportant des moyens de communication synchrone ou asynchrone avec le réseau distribué en maillage.

Description

utilisation d’un noeyd .inteHiqent.daûS un s¥stème inteHioent et oniversel de sypervision de processus indystriels

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

La présente invention·se rapporte à yn système intelligent et universel de, sypervision 'de processus industriels ut(lisant.''des nœuds intelligents.

ARRIERE-.PLAN TEONNOLOGIQUE DE L'INVENTION

Une chaîne: de production· industrielle comporte en général plusieurs étapes faisant intervenir différents ac,îeurs ou différentes entités. Chaque acteur produit des· données et bien souvent ces dernières sont gérées localement.

Par exemple,, dans le cas du proces'S'US de traitement de l’eau et-dévalorisation des ressources issues du traitement., une usine de fraitement d’eau usée pilote. lO'Calement les processus industriels avec une pratique et une expérience de conduite locale au site considéré (monitoring, contrôle). Sur le plan de la donnée, le site (usine) évolue en isolation avec en particulier aucune interface sur le pian régional (territoire) ou global .-(réseaux et ressources nationales).

La mise en commun de différentes sources d’information (sources locales, régionales et globales) est, cependant, nécessaire car elles permettraient d'assurer la possibilité de comparer des données, leur échange et leur valorisation dans le but de réduire l’empreinte écologique et les coûte d’exploitation. Le bénéfice d’une telle approche se situe autour de l’optimisation globale du processus industriel et peut être à la fois environnemental et-économique.

Les informations/données étant souvent (siliotées) stockées en vrac, il est difficile d’avoir un « catalogue » de cas d’usage/application prêt à l’emploi pour les directions.m^étiers.

Pour les mêmes raisons, il est difficile d’avoir un environnement de développement'disponible à la demande, adapté exactement à l’application en cours de développement, (Hadoop, 'Spark,, DataScience,,.), et permettant de réutiliser des parties d'applications déjà développées, pour se focaliser uniquement sur le.'développement de la nouvelle .-application.

Enfin les coûts de déploiement sont souvent un « coût caché », qui peut devenir important dans la stratégie digitale d’une organisation, amenée à déployer plus d’applications sur divers environnements (Ctoud, Infrastructure Interne, Conteneur,..). Ces déploiements pourtant réguliers et répétitife sont difficiles à automatiser.

La présente Invention propose une plateforme matérielle et logicielle unique, capable d’adresser ces trois problématiques, pour assurer une indusffialÎsatjon des applications BigDate pour l'entreprise.

Une solution pour établir une interface entre les différentes entités du processus industriel serait d’utiliser des architectures clienVserveur standards ayant recours à la mise en place de réseaux privés virtuels (VPN). Cependant, l’établissement d’un VPN induirait des latences et des coûts bien trop importants car les déploiements pourront impliquer une multitude de sites et d’entités différentes.

La demande TW201445929 (A) enseigne l’utifisation de,noeuds dans un réseau maillé intelligent.. Néanmoins, le champ, d’application à la supervision de processus indu-striels n'est pas envisageable compte tenu du manque d'évolutivité possible·.

.DE'SCRIPTION GENERALE DE,L'INVENTION

La présente invention a pour but de palier certains inconvénients de l'art antérieur en proposant un système, de supervision, de processus industriels adapté à un écosystème de· données beaucoup, plus vaste permettant d'une part la prise en compte d’une dimension multi-sites et d’autre part la prise en compte d’interfaces de données au niveau régional et global.

Ce but est atteint par un système de supervision de processus industriels utilisant un ensemble évolutif de nœuds intelligent iso-fonctionnels, pour constituer un réseau distribué selon un maillage, chaque nœud comportant une architecture matérielle durcie et sobre en énergie fonctionnant sous linux ou compatible linux et une pile logicielle à faible empreinte et faible consommation de ressources, chaque nœud recevant un ordre d’exécution en provenance d’un programme hébergé par un autre nœud du maillage, ledit programme associant au module de communication de chaque nœud un identifiant propre au nœud et un identifiant de voisinage pour mettre en œuvre par exécution sur l’architecture matérielle de chaque nœud une ou plusieurs des fonctionnalités de la pile logicielle suivantes: • contrôle de capteurs de surveillance d’un processus ou automates programmables de surveillance d’un processus ou des actionneurs et acquisition des données en provenance de ces derniers; • historisation des. données, mise en forme et calculs: décentralisés.; • communication bidirecUonnelle avec d’autres nœuds ou une plateforme centrale; la platefonme centrale de gestion de données de masse (Big Data Management) permettant l’acquisition, la gestion et la mémorisation d’un lac de données et comportant des moyens de OTmmunication synchrone ou asynchrone avec le réseau distribué en maillage et formé de nœuds intelligents pour permettre l’injection des données dans le lac.

Selon une autre particularité, cette plateforme est composée de «trois couches» adressant ainsi les problématiques des différentes personnes amenées à interagir avec le Big Data dans une entreprise: tes utilisateurs métiers, les développeurs et les Administrateurs/DevOps (modérateurs entre les développeurs et tes utilisateurs métiers).

Selon une autre particularité, la plateforme entretiendra dans le lac une représentation de la constitution et de l’état du réseau ainsi que des processus connectés au réseau et mettra à jour à chaque évolution.

Selon une autre particularité, le lac de données de mesure et de contrôle des processus est composé d'un ensemble d’outils pour le stockage et le traitement ou l’enregistrement des données du processus industriel.

Selon une autre particularité, la plateforme centrale comporte un agencement matériel et logiciel permettent de créer et gérer des objets adaptés à des processus industriels de façon à contrôler tout type de processus (tels que, par exemple supervision d’un ensembte de transport et. distribution d’énergie, supervision d’un ensemble d’usines, supervision d’un ensemble de plateformes pétrolières, supervision d’un ensembte de traitement et distribution d’eau, etc.).

Selon une autre particularité, la plateforme comporte un agencement matériel et logiciel permettant à celle-ci de se connecter à n’importe quel nœud du maillage en envoyant l’identifiant du nœud à modifier de façon à modifier à distance et dynamiquement le nœud concerné, même si rutilisateur est connecté à un nœud qui .n’est pas le nœud parent.:de l’objet qu'il veut modifier.

Selon une autre particularité, chaque objet appartient à au moins une classe qui est une description des caractéristiques d'un ou de plusieurs objets représentatifs d’un processus industriel, chaque objet est créé à partir de cette classe et constitue une instance de la classe .en question, les caractéristiques et l’état d'un objet sont manipulés par des méthodes incorporées dans le nœud intelligent ou la plateforme, un objet donné définit une propriété, aussi nommée champ (field) ou attribut, et l’état d'un objet correspond aux informations mémorisées à un instant donné, telles que décrites par les valeurs de l’ensemble des ses propriétés.

Selon une autre particularité, par objet on entend également toute représentation de données métier ou technique définissant une variable et/ou un service. On distingue notamment; - les services techniques constitués de couches de services protocolaires permettant de communiquer avec les équipements industriels (ex: couche applicative Modbus, OPCUA, CanOPen, CAN) “ les variables dites primaires qui sont des variables stockant des données récoltées par les services techniques - les services de calcul qui permettent de calculer des indicateurs et implémenter de la logique sur la base des valeurs des variables primaires. - les variables secondaires qui permettent de stocker les résultats des valeurs des services de calcul. Il s'agit donc de variables dérivées (par calcul) des variables primaires. - les services généralistes qui sont des services divers (ex: archivage, impression, prise de photo ou de vidéo, algorithme spécifique) permettant de compléter la logique traditionnelle SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) par des services métiers ou médias.

Selon une autre particularité, chaque nœud intelligent comporte un intergiciel (middieware) permettant le déploiement· de plusieurs nœuds en maillage distribué par effet de masse critique et de voisinage.

Selon une autre particularité, chaque nœud comporte des moyens de mémoriser et gérer au moins un .objet, de maintenir l’état .actuel de l’objet et utilisant une liste mémorisée de voisinage, des nœuds auxquels il est lui-même relié pour informer chaque nœud, voisin de. l’éventuel changement d’état de l’objet.

Selon une autre particularité, ledit nœud comporte un agencement matériel logiciel permettant de· mémoriser en plus des inform.at.iOns, un champ ou attribut indiquant que le nœud concerné est un parent de l’objet appelé «nœud parent».

Selon une autre particularité, les nœuds peuvent être utilisés dans un système intelligent et universel de supervision de processus industriel comportant une plateforme centrale de gestion de données de masse (Big Data Management) permettant l'acquisition, la gestion et la mémorisation d’un lac de données et des moyens de communication avec un réseau distribué en maillage constitué en nœuds iso-fonctionnels intelligents.

Selon une autre particularité, chaque nœud comporte un agencement matériel et logiciel pour informer chaque nœud de son voisinage de façon que les nœuds voisins informent les autres nœuds suivant un cheminement orienté selon la topologie du maillage ou au besoin vers la plateforme centrale, chaque nœud informant ainsi le reste du réseau et le maillage et chaque nœud mémorisant ainsi l’objet, son état actuel et le nœud parent auquel l’objet e,st:assigné.

Selon une autre particularité, la diffusion, sous forme de séries temporelles, des données collectées ou calculées, par les nœuds intelligents est réalisée par' l’union de deux politiques: une. 'politique de .diffusion dite systématique et. une politique de diffusion dite Opportuniste, lesdites données ayant un pattern de diffusion .assez .semblable sans pour autant adopter un schéma de réplication systématique trop consommateur de ressources réseau et système.

Selon une autre particularité, les nœuds ont une capacité mémoire donnée et finie, chaque nœud étant utilisé pour le transfert d’informations.ou de. données directement vers le lac de données ou les nœuds voisins, les informations ou données n’étant pas conservées dans leur mémoire cache.

Selon une autre particularité, chaque nœud dispose au moins d’une interface d’accès à son image du « dictionnaire d’objete. », cette interface permettant' la définition d’un nouveau nœud ou d’un nouvel objet pour un nœud., SI la modification apportée au dictionnaire ne porte- pas sur le nœud depuis lequel, ie' ge'Stionnaire est accédé, alors, la requête en-modification est diffusée dans ,1e. maillage et colportée de manière ultime· Jusqu’ au nœud parent concerné le nœud parent de l’objet procédant alors, à l’exécution de la requête. Le résultat de l’e'XéCütion est ensuite diffusé à son tour dans le reste du maillage. Chaque nœud récipiendaire de ce statut peut ensuite mettre à jour sa propre image du « dictionnaire d’objet ».

Selon une autre particularité, les objets peuvent être manipulés indépendamment et ont des autorisations d’accès possibles pour tout gestionnaire ou toute entité, les attributs ou champs de définition des objets ainsi que les méttiodes manipulant les objets pouvant être changés dynamiquement par le gestionnaire.

Selon une autre particularité, chaque objet utilise un attribut qui définit un paramètre qualité représentant l’écart entre une valeur cible désirée et l’état réel (actual State) de la valeur La requête en modification de l’état d’un objet formalise l’état désiré d’un objet, cette requête pouvant être formulée depuis n’importe quel nœud disteint même s’il ne s’agit pas du nœud parent de l’objet. La requête en modification est transmise au maillage et de manière ultime au nœud parent concerné, l’exécution de la requête par le nœud concerné permettant, ainsi, à chacun des nœuds du maillage de récupérer l’état réel d’un objet et donc de calculer sa qualité.

DESCRIPTION DES FIGURES ILLUSTRATIVES D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure IA représente un schéma de l’architecture du nœud intelligent selon un premier mode de réalisation, - la figure 1B représente un schéma de fonciionnement du nœud intelligent selon un second mode de réalisation, - la figure 2 représente un schéma de fonctionnement du nœud intelligent selon un troisième mode de réalisation. - la figure 3 représente un schéma de l'utilisation de nœuds intelligents dans un système intelligent et universel de supervision de processus industriels selon un mode de réalisation.

DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION

La présente invention utilise au moins un nœud intelligent (1, figure 1A) [Smart Node] pour constituer avec d’autres nœuds un réseau (8) distribué selon un maillage comme représenté sur la figure 1B.

Dans certains modes de réalisation, le nœud intelligent (1) est une pile logiciefle (2, 3, 4, 5, 6) à faible empreinte (10 à 300 Mbytes), à faible consommation de ressources et cette pile peut s’exécuter sur une architecture matérielle durcie (non représentée), de type X86 ou ARM type

Raspberry ou MIPS, sobre en énergie et résistant à des conditions environnementales sévères (chocs et'vibration, température de -40 à +80°C) fbnctionnant;Sous un système, d'exploitation LINUX ou similaire.

Un nœud intelligent, se conformera à une architecture-'de ^pe micro services.. Il est', construit au'tour d’une', 'épine dorsale le gestionnaire de- nœud INode Manager] (12) qui est programmé pour activer dynamiquement et à la demande un, panel de fonctionnalités parmi les catégories..suivantes-.:. capacités d’acquisition et d’instrumentation (exemple: en .Modbus,., ou de Signaux Physiques), • historisation des données et messages, mise en forme et calculs décentralisés sur la donnée, • tableaux de bord web pour les opérateure en mobilité, • gateway et interopérabilité Machine To Machine (M2M).

Dans certains modes de réalisation, chaque nœud intelligent (par exemple la, figure IB) pour réseau distribué comporte un intergiciel (2) incorporant un agent de communication permettant des communications bidirectionnelles (11) avec d’autres nœuds (1b, 1c, 1d) vers une plateforme centrale (10) et par le nœud voisin (1d), vers chaque nœud voisin (te) ou (1^ selon le besoin. Cet intergiciel (2) permet ainsi le déploiement de plusieurs nœuds en réseau maillé distribué (8) par effet de masse critique et de voisinage.

Ce maillage est typiquement appelé réseau de nœuds intelligents (Smart: Node Mesh] (SNM).

Le déploiement s'opère typiquement de la manière suivante: le logiciel de chaque nœud (1) est configuré en usine avec un éventail minimal de fonctionnalités lui permettant de démarrer et de communiquer dans son voisinage immédiat. Ces fonctions de base permettent une première diffusion de proche en proche des caractéristiques d’un nœud, à savoir son identifiant et les objets déjà configurés.

Chaque nœud (la, If) comporte ainsi un agencement matériel et logiciel, de mémorisation (3) et de gestion (4) d’au moins un objet configuré, assurant le maintien de l’état de l’objet à chaque instant dit «état actuel» et mettant en œuvre au moins une méthode de surveillance du changement de l’état de l’objet. Cette méthode utilise une liste mémorisée des identifiants de voisinage des nœuds (par exemple 1c, le, If) auxquels le nœud (par exempte 1d) est lui-même relié, pour informer par l’utilisation de -ætte liste de voisinages, chaque nœud voisin de l’éventuel changement d’état de l’objet.

Par objet on entend également toute représentation de données métier ou technique définissant une variable.et/ou un service. .On distingue. notamment: - les services techniques, constitués de couches 'de .services, protocolaires permettant de communiquer avec· les équipements industriels· (ex: couche applicative Modbus, OPCU.A, CanO^Pen,. CAN) - les variables· dites primaires qui sont des variables· stockant des données récoltées par les services techniq^ues - les services de calcul qui permettent de ·θ3ΐουΙθΓ des Indicateurs et implémenter de la logique sur la base^des valeurs des· variables· primaires. -les variables secondaires qui'permettent de ••stocker les. résultats des valeum des services de calcul. Il s'agft donc· de variables dérivées, (par calcul)· des variables primaires. - les^.services généralistes qui sont des services divers (ex: archivage, impression, ·ρΓί5β de photo ou de vidéo, •algorithme ·3ρ§ο·ΐίίηυΘ)' permettant de comp.léter la logique traditionnelle S^CADA (Sopervisory Control And Data

Acquisition) par des services métiers ou médias. Par exemple, si un indicateur de vibration (variable secondaire) dépasse un certain seuil alors 10 photos sont prises en rafale par un service généraliste et ces photos sont transmises au reste du maillage.

Dans certains modes de réalisation, ledit nœud intelligent par exemple (ta ou If) comporte un agencement matériel et logiciel (5, 4, 3) permettant de mémoriser, grâce à une couche logicielle (3) d’historisation, en plus des informations provenant des capteurs du processus (7a ou respectivement 7b) et remplissant les champs d’un objet affecté à ce nœud, un attribut représentatif de l’identifiant dudit nœud (la ou respectivement If) et indiquant que le nœud concerné est un parent de l’objet, ledit nœud étant appelé «nœud parent».

Dans certains modes de réalisations, la pile de logiciels (5, 6) dudit nœud permet par suite de traitements effectués par un moteur de traitement (4) d’envoyer, par la couche logicielle (6), des signaux de contrôle aux capteurs ou.d’automates.programmables.ou actionneurs.de surveillance d'un processus (7a ou· 7b) relié, au nœud {la,respectivement et par une autre couche, logicielle (5), racquisition des.données..en provenance des capteurs •ou actionneurs. ou .automates programmables des processus, (7a, 7b). Inversement les processus (7a, 7b) pourront faire remonter par leur nœud respectif (là, If) de voisinage en voisinage les informations ve'rs, la plateforme (10). puis, le lac.de données (9).

Dans, certains modes de réalisation, les nœuds (1) peuvent, être utilisés.dans.un système Intelligent et universel de supervision de processus· industriel .comporta,nt..une plateforme centrale (1'"0) de gestion de données de masse (Big Data Management) permettant l'acquisition, la gestion et la mémortsatlo.n d’un· lac (9, figure. 2) de données et des moyens de communication (11) avec un réseau (8) distribué en maillage constitué de nœuds intelligents (1a à If). La structuration de la logique de supervision en ce qu’on appelle dictionnaire d’objets permet de définir, à raide de «pièces atomiques» (principalement des services et variables objets), ce qui est généralement défini comme une application monolithique dans l’état de l'art des systèmes de supervision industrieile. L’ensemble des services forment, .ce. qu’on appelle .«rintelligence.de .supervision·». Cette dernière est rendue «transportable» grâce à rintergicie! (2), capable de distribuer à. la· fois des données et de. «f intelligence» sur différents nœuds (1) du réseau (8).formant ainsi le réseau de supervision. Les moteurs, embarqués, .de services locaux sont capables de gérer ..des services de différents types .(pas seulement les· calculs) d’une façon homogène et indépendamment' de la plateforme· matérielle. L^.tout· principal des moteurs en charge des· services ,se trouve· dans le·, •'fait·· .qu’ils peuvent fonctionner sur· de· .petites· unités •matérielles.· (ressources à 'faible Cpu [Central 'Processing unit où 'U'nité. centrale] et mémoire)..

Dans certains modes de réalisations, chaque nœud (par exemple Iff informe en utilisant sa liste de voisinage mémorisée, chaque nœud de son voisinage (par exemple 1d) puis les nœuds voisins informent les autres nœuds suivant un cheminement orienté selon ta topologie propre du maillage ou au besoin vers la plateforme centrale (10) ou vers les processus (7a, 7b), chaque nœud informant ainsi le reste du maillage et chaque nœud mémorisant ainsi l’objet, son état actuel et le nœud parent auquel l’objet est assigné. L’ensemib'le des objets est 'rassemblé, dans un dîctionnaï^re d'objets p.arta'gé et connu par chaque nœud du maillage'.. L'implémentation de ce 'dictionnaire, qui se base sur l’utilisation de base NoSQL en mémoire, .est innovante car très compact et indépendant d’un modèle d'objet préétabli.

Cette compacité du dictionnaire permettant donc une diffusion dans l’ensemble du maillage (8).

Une fois la première mise en service d’un nœud (1) établie, celui-ci devient donc visible et/ou accessible depuis n'importe quel autre nœud (1) du maillage (8). Une interface graphique locale incoiporée à chaque nœud permet, alors, de travailler sur le nœud le plus facile d'accès tout en autorisant la configuration et la modification des services et fonctionnalités d'un nœud intelligent distant Les modifications les plus courantes sont: -Γ ajout d'objets supplémentaires -la modification de la politique de diffusion de la donnée. -l'activation et/ou la mise en place d'un module logiciel supplémentaire (exemple; la capacité pour le nœud intelligent de devenir server web, la capacité à inter-opérer avec un nouveau systérrn, etc.). Une fonctionnalité additionnelle est tout d'abord implémentée sous forme de module reconnu par le gestionnaire de nœud [Node Manager] qui saura donc par conséquent gérer son cycle de vie. Un nœud (1) [Smart Node] donné est donc configuré pour fonctionner ave un certain panel de modules logiciels sous la surveillance et le contrôle du gestionnaire de nœud [Node Manager]. Si un module et le contrôle du gestionnaire de nœud [Node Manager] est en charge de-son redémarrage et'des mises à jour de sécurité.

Un des facteurs très innovant de l'invention est qu'il n'est absolument pas nécessaire que le nœud (1) [Smart Node] sur lequel un utilisateur travaille soit celui qu’il souhaite modifier ou soit sur le même réseau ou en "visibilité IP directe" tel que le serait un client avec un serveur classique. En effet la communication dans le maillage repose sur une communication de proche en proche. Par exemple et de façon non limitative, Une modification est opérée localement sur un nœud A à destination d'un nœud E. Le nœud A partage le même voisinage (Va,b) que le nœud B qui a pour voisinage (V'b.a: Vb.c; Vb,o). Le nœud B' partage le même voisinage que les nœuds G et D. Le nœud D partage le même voisinage que fe nœud E. Le nœud B est informé de la modification opérée sur te nœud A à l'attention de E. Comme, celle ci ne le concerne pas, il se· contente d'en informer son voisinage, c'est à dire B, puis B en informe C et D, etc. Ainsi de proche en proche ta demande de modification arrive dans lé· voisinage concerné et au .nœud concerné (E). Le nœud E procède à la modification, et si elle réussit, il informe son voisinage que sa configuration a changé,. La notification de, .succès de la modification est ainsi propagée en retour au reste du maillage.

Dans certains modes de réalisation, la diffusion des données collectées ou calculées par les nœuds intelligents (1) (diffusion sous forme de séries temporelles) est réalisée par l’union de deux politiques; une politique de diffusion dite systématique et une politique de diffusion dite opportuniste. Lesdites données ont un pattern de diffusion assez semblable sans pour autant adopter un schéma de réplication systématique trop consommateur de ressources réseau et système.

La diffusion systématique se fait par configuration du module de diffîjsion du nœud (1), Ce module de diffusion étant initialement configuré pour diffuser une variable ou un groupe donné de variables avec une certaine résolution et jusqu'à une certaine « profondeur dans le maillage », par exemple 3 ou 4 niveaux de voisinages. Cette politique systématique permet, ainsi, en tout point du maillage d’avoir un certain niveau d'hypervîsion (non optimal avec la meilleure granularité et résolution, mais une vision giobale tout de même).

La diffusion opportuniste est la œipacité du maillage à répondre dynamiquement à une question posée. Par exemple, il peut s’agir de tracer finement, à la seconde entre 14h03 et 14h08 depuis le nœud A, la valeur d’une pression P1 acquise par te nœud E à des intervalles d'une demi seconde, mais diffusée de manière systématique qu'à un pas de 20 minutes à destination des voisinages de troisième et quatrième niveau auquel appartient A. Dans ce cas, localement au noeud A, la donnée n’est pas disponible donc ce nœud va former une requête spécifique pour tenter de recouvrir les valeurs demandées. La requête va passer de proche en proche, de voisinage en voisinage jusqu'à trouver un nœud à rnême de retourner une série temporelle répondant au critère. Si la question est posée pour la toute première fois, la réponse sera certainement donnée par le nœud E. En diffusant la réponse, la politique dite opportuniste consiste pour les autres nœuds du maillage (8) à enregistrer sur leur mémoire cache (au sens proxy-cache) cette fraction de série temporelle avec une résolution très précise entre 14h03 et 14h08. La prochaine fois que la même question est à nouveau posée dans le maillage (8) {ceci étant fort probable car il s'agit certainement d'un épiphénomène pouvant intéresser d'autres utilisateurs· depuis· d'autres nœuds) elle· obtiendra une réponse plus rapide car fa réponse sera déjà pré-stockée·. par un nœud voisin.

La capacité de'Configuration en usine, en particulier le changement de configuration des nœuds (,1) en cours de route, permet d’agrandir le réseau (8) de nœuds afin de s’adapter à toute situation et de traiter tout processus industriel.

Dans certains modes de réalisation, les nœuds sont iso-fonctionnels, chaque nœud recevant·· un ordre d’exécution en, provenance d'un programme hébergé par un autre· nœud du maillage, les Ordres d’exécution étant soit id6ntiqué''s, soit différents d'un nœud à un autre. Ledit programme, associe,, également, au module de communication de chaque nœud un identifiant propre au nœud et un identifiant de voisinage. Le module de communication ayant son identifiant de nœud et l’identifiant de voisinage, émet des messages ou requêtes à desîinatiO'n de tous les branchements qu’il a eut par des moyens filaires gu sans fil,, le nœud émetteur 'eo^registrant dans sa mémoire cache tes.identifiants·de.voisinage des nœuds avec.lesquels il peut .communiquer Par exemple et, de manière non limitative,, si la requête coincerne les, résultats d’une.mesure,, elle est envoyée"Vers tous les nœuds du voisinage. .Si parmi les nœuds du voisinage il y en a au moins un dans te voisinage immédiat du nœud émetteur qui a, en mémoire les résultats, ces derniers sont transférés au nœud concerné. Si les nœuds du voisinage n.e sont pas·· en mesure de répond.re à la requête,, la requête est transférée vers les nœuds de leur voisinage respectif Jusqu’à, ce que le nœud qui a.effectué, les mesures y réponde. Les résultats sont transmis de voisinage· en voisinage, jusqu’au n^œu^d émetteur de la requête.

Dans ·ϋ6ΐΐ3ΐη5.· .modes de réalisation, tes. nœuds ont une capacité mémoire réduite, chaque nœud éteint utilisé pour 1e transfert d’informations ou de données directement vers le lac de données ou tes nœuds voisins. La programmation des nœuds, dans ce cas, étant faite de façon â ce qu’aucune information ne concernant pas directement 1e nœud ne soit conservée sur sa mémoire cache.

Dans certains modes de réalisation, la plateforme (10) entretiendra dans le lac (9) une représentation de la constitution et de l’état du réseau ainsi que des processus connectés au réseau et mettra à jour à chaque évolution.

Dans certains modes de réalisation, ledit lac (9) de données de mesure et de contrôle des processus est composé d’un ensemble d’outils (9i. 92a. 92b, 9a, 94) pour te stockage et le traitement ou l’enregistrement des données du processus industriel. Un moyen de communication synchrone (92b) ou asynchrone (92a) bidirectionnel (11) communique soit d’une part directement avec les nœuds du réseau (8), soit d’autre part à travers la pîaîeforme (10) avec les nœuds du réseau (8) pour permettre, entre autres, l’injection des données dans ledit lac· (9), mals.'.aussi révolution des objets et ainsi des consignes.de contrôle.

Dans certains modes de réalisation, la plateforme centrale (1) comporte un agencement matériel et logiciel permettant de créer et gérer des objets adaptés aux différents processus industriels de façon à contrôler et superviser tout type de processus (Supervision d’un ensemble de transporttot distribution d’énergie, supervision d’un ensemble, d’usines, supervision d’un ensemble de plateformes pétrolières, .supervision d'un ensemble de traitement etdi.stribution d’eau, etc.)..

Dans cert.ains modes, de, ,réalisation, chaque objet créé et géré appartient à au moins une.classe.qui est, une·description des caractéristiques-d’un ou de plusieurs objets représentatifs d'un processus industriel, chaque objet est créé à partir de cette classe et constitue une instance de la classe en question, les caractéristiques et l'état,d’un objet sont manipulés par des méthodes incorporées dans, le nœud intelligent relié directement au processus dont les objets sont à surveilter et contrôler. Un objet donné définit une ou plusieurs propriétés, aussi nommée(s) champ(s) (field) ou attribut(s), et l’état d’un objet cotTespond aux informations mémorisées à un instant donné, telles que décrites par les valeurs de l’ensemble de ces propriétés.

Dans certains modes de réalisation, chaque nœud (1) dispose au moins d’une interface d’accès à son image du « dictionnaire d’objets », cette interface permettant la définition d’un nouveau nœud ou d’un nouvel objet pour un nœud. Si la modification apportée au dictionnaire ne porte pas sur le nœud depuis lequel te gestionnaire (12) est accédé, alors, la requête en modification est diffusée dans le maillage et colportée de manière ultime Jusqu’ au nœud parent concerné le nœud parent de l’objet procédant alors, à l’exécution de la requête. Le résultat de l’exécution est ensuite diffusé à son tour dans fe reste du maillage. Chaque nœud récipiendaire de ce statut peut ensuite mettre à jour sa propre image du « dictionnaire d’objet ».

Dans certains modes de réalisation, les objets peuvent être manipulés indépendamment et à chaque objet sont associées en mémoire des autorisations d’accès possibles pour toute utilisation ou entité, les paramètres ou champs de définition des objets·, pouvant être changés dynamiquement par le ge.stionnalre (1,2).

Dans certains modes de réalisations·., .chaque obj^et utilise un attribut qui définit un paramètre· qualité représentant l’écart entre une valeur cible désirée et l’état réel (actual state) de la valeur La requête en modification de l’état d’un objet formalise l’état désiré d'un.obj^et, cette requête pouvant, être formulée depuis· n’impOrte quel nœud distant même s’il ne s’agit pas du nœud parent de-l’objet La requête en modification est transmise au'maillage et de manière ultime au nœud parent concerné, l’exé^cution de· la requête par le nœud concerné·· permettant, ainsi, à chacun des nœuds du maillage de. récupérer l’état réel d'un objet et donc de^^calculer sa..qualité.

Le réseau .maillé de nœuds intelligents (S'NM) permette déployer une infrastructure de supervision industrielle, de. ·6ΪΓηυΐ8ίΐοη ou de collection et •d'analyse de .'donné^e part.iculièremeint adaptées aux procédés physiquement très répart'is (micro centrales, Ι·ο·Τ, distribution, champs éoliens ou.hydroliens, capteurs·'en champ ouvert.,.•simulation de procédé).

Le· réseau maillé de nœuds intelligents est une solution logicielle innovante·, -dans fe d'omiaine de la supervision industrielle., ^Sa visée est de venir en complément des SCADAs du marché pour permettre un déploiement agile et rapide de schémas de supervision permanents ou temporaires.

Contrairement aux SCADAs classiques basés sur des systèmes centraux et très verticaux de type serveurs, le réseau maillé de nœuds intelligents permet de définir une. stratégie· de supervision portée par un ensemble de nœuds logiciels connectés par un intergiciel '(middieware) intelligent. Il est donc possible de définir une logique de supervision^ au plus proche du procédé et avec une granularité très fine. Cette granularité permet entre autres de pouvoir définir des pennîssions individuelles sur chacun des é.!éiTients de la supervision (variables, aigorithmes) faisant du réseau maillé de nœuds intelligents, un système muiti utilisateurs mais surtout muiti entités. La manipulation atomique des éléments de la supervision permet également des déploiements et des mises à l'échelle de la supervision à chaud tout en limitant les risques de régression sur la logique existante.

Les nœuds logiciels peuvent fonctionner sur une large gamme de hardware incluant notamment des dispositif mobiles (smartphones et tablettes) mais aussi des équipements de terrain industriels de type embarqué. Le réseau maillé de nœuds intelligents introduit donc la mobilité de manière native tout en proposant à chaque utilisateur, quel que soit son point de connection, la même qualité d'hypervision globale que pour un système central.

Enfin le réseau maillé· de nœuds intelligents propose une large, gamme de fonctionnalités de· déploiement à distance .sur les· topologies réseau les plus contraintes· (routage complexe, bande passante réduite) et sans nécessité d'utiliser de VPN. Ces innovations permettent une décorrélation temporelle··β! de rôle des actions· de^^maintenance^^et de mise à l'échelle en éliminant notamment la nécessité de compétences informatiques, PLC (Prog^rammable Logic controlter' oü' automate programmable) ou SC.ADA. sur le terrain. .A ce titre le réseau maillé de nœuds intelligents propose donc, une solution Plug and Play .où les opérationnels se limitent â connecter les (devices) dispositifs de terrain' au réseau électrique et .au réseau de communication. Le reste du déploiement {briqyes logicielles et logique de supervision) est ensuite assuré par des utilisateurs distants.

Le· réseau maillé de noeuds Intelligents est donc particulièrement adapté aux procédés industriels physiquement répartis et où les, coûts, de maintenance'.et de'mise,à réchelle','Sont„unfacteur important. Néanmoins dans un contexte de supervision usiri'e, le réseau maillé de, nœuds intelligents apporte également de nombreux avantages.

Dans le cadre de rénovation ou d'évolution de supervisions· industrielles e,xistantes,, l’adjonction de nœuds logiciels au réseau maillé de nœuds intelligents permet ,ra,pidement de mettre·en place des fonctions de mobilité avancée dans l'ensemble dU ;périmètre'de l'usine. La construction en miaillage de la solutiOn"permet,','en outre uni déploiement progressif ouvert aux modifications de,la stratégie en fonction des premiers retours utilisateur.

De nombreuses fonctionnalités peuvent également être utilisées dans le cadre de la Smart Maintenance ou de la maintenant prédictive. Des compléments d’instrumentations (capteurs, concenfrateur) et d'analyse (tracés, htstoriques, alarmes, tableaux de bord) peuvent être créés â la volée et en collaboration active entre plusieurs utilisateurs à des fins d'optimisation du procédé ou de mise en place de l'asset tracking (documentation électronique, QRCodes).

Le réseau maillé de nœuds intelligents vu tmme outil dynamique permet également le déploiement de stratégies de supervision et d'analyse temporaires très adaptées aux phases d'audit (efflcadté énergétique, simulation, sécurité et sûreté îndustrielle). Pour ce type de déploiement en particulier, le réseau maillé de nœuds intelligents est compatible avec une large gamme de communication sans fil dans la bande ISM [Industrial

Scientific and Medical band] (169Mhz, 868Mhz, 969Mhz) et notamment awec la technologie SIGFOX* (Ultra Narrow Band) et LoRA*.

Dans certains modes de réalisations,, la. plateforme .comporte un agencement matériel et logiciel permettant à celle-ci de se connecter à n’importe quel nœud dp maillage en envoyant, l’identifiant du. nœud et pour modifier à distance êt dynamiquement le nœud concerné· même si l’utilisateur est connecté â. un nœud qui n’est pas le nœud parent de l’objet qu’il veut modifier.

Ainsi, par exemple, .et de façon non limitative, dans le cadre de. la supervision globale d'un procédé industriel de traitement des eaux usées, la-solution développée est capable d’acquérir des données issues des procédés de traitement internes à l’usine ou en amont et aval de celle-ci en milieu naturel. D’autre part elle est aussi capable d’intégrer d’autres données en lien avec l’écosystème de données et pertinentes pour la «induite intelligente et de bout en bout de celle-ci. Ces dernières sont qualifiées de sources externes dans le reste de ce document (exemple: météo, trading, marchés de l’énergie). .Les· sources de· données sont do.nc de nature très différente. On-trouvera notamment la. nécessité de. ..savoir s’interfacer à des capteurs· spécialisés en champ .ouvert (liaison sans fils SigFox* ou LoRA* par exemple),, la.•compatibilité avec un panel de protocoles d’instrumentation .ou d’interopé.rabilité industrielle (exemple: Modbus*, OPC*, OPCUA*), la cO'-m-paiibilité.^avec les. normes d’interopérabilité pour les objets ou personnes, en mouvement (M2M* ETSl) et ·βηΙΐη la po'ssibilité d’interroger deS'.systèmes tiers sur le cloud (exemple; analyse et.- explo.itation 'de contenu Web, ,API REST IRepresentational State Transfert].,, .bases de données hydrologiques, gestion des.crues par exemple dans le ca"s."d’une..usine de. traitement'd’eau).

Ainsi la couche logicielle (6) d'envoi des signaux de contrôle et la couche logicielle (5) d’acquisition des données, vers ou en provenance des capteurs ou actionneurs ou automates programmables des processus, doit coopérer avec un matériel permettant des liaisons sans fil en plus de liaisons filaires et être compatibles avec un panel de protocoles d’instrumentation ou d’interopérabilité pour les objets ou personnes en mouvement.

Le déploiement en maillage du réseau (8) permet de réaliser une interface avec récosystème de données à divers niveaux d’agrégation (terrain, véhicules, usines, zone régionale, niveau global ou cloud). Une architecture de ce type permet donc de collecter la donnée aux niveaux les plus adaptés. La transmission de la donnée peut donc impliquer plusieurs nœuds avant mise à disposition de la platefonne centrale (10) de Big Data Management (BDM) pour sa valorisation.

Après valorisation et création, par exemple d’indicateure pertinents constituant le champ d’un objet, pour la conduite du procédé, la communication inter nœuds peut être à nouveau utilisée mais «dans le sens de la descente» cette fois-ci pour transmettre jusque sur le terrain des consignes Optimisées. Là encore l’architecture en maillage permet de s’affranchir· de. liens, de communication directs entre le niveau global et le terrain. L’implémentation des couches fonctionnelles de ce système d'information, global.s’opère donc à des niveaux d’agrégation.différents, il ne .s’agit donc pas .uniquement d"un système centra! classique mais d’une infrastructure, capable d’adresser une problématique fortement distribuée (capteurs .en milieu naturel, véhicules ou personnes en mouvement, usines sur sites .différents, d’interopérabilité avec des systèmes régionaux· tiers ou systèmes .centraux) et fo^rtement dynamique (déploiements •de nouveaux services, mlse^â l’échelle, adaptabilité à la disponibilité ou non de.paramètres nécessaires· à i’hyper-vision ou à l’optimisation .de conduite des p^rocédés).

Selon l'invention, les données issues de la phase d’acquisition sont stockées dans un lac;(9) de données composé d’un ensemble d'outils pour le stockage à proprementdit et le traitement ou renrichissement de ia..donnée.

Dans certains modes de réalisation, la plateforme (10) gérant le lac (9) est composée de «trois couches» (10a, 10b, 10c, figure 3) adressant ainsi les; problématiques des .différentes personnes amenées à interagir avec le Big.Data dans une entreprise: les .'utilisateurs métiers (13), les développeurs (14) et les .Administrateurs/DevOps [modérateurs entre les développeurs et les'..utilisateurs·: métiers] (1.5).

Ces couches permettent, de. .mettre· en œuvre à travers les outils ci-après, les· processus de cycle.de vie. des 'données afin de gérer le lac '(9) de données, .et .d'exploiter les données·, selon, les .contraintes techniques ou métiers.

Le contrôle et la qualité des données stockées de bout en bout est un enjeu majeur, ainsi que la maîtrise et le contrôle des traitements qui sont mis en place à travers une architecture, dite «Lambda ï^hitecture», processus synchrones et asynchrones, animés de composants de base éprouvés. Ces procédés de vérification et de contrôle et dé correction s’effectuent sur toute la chaîne de traitement de données.

Des Services d’API (Application Programming Interface) vont gérer l’interface avec les composants du système et la console d'administration.

Les données collectées par les noeuds (1) [Smart Nodes] sont injectées dans le système de stockage à travers un processus synchrone (92b) [Speed Layer ou traitement temps réel] ou asynchrone (92a) [Batch Layer ou traitement par batch] dans la base de données NoSQL* (Server Layer). La base NoSQL* choisie est la distribution Hadoop* MAPR offrant toutes les garanties de sécurité et d’industrialisation qu’une base de données en production doit avoir. C’est en effet la seule distribution Hadoop* offrant nativement des fonctionnalités de gestion de réplication sur site disteint

Pour la fonction d’injection des données, le logiciel Kafka* (9i) sera utilisé et interfacé avec les nœuds (1) (Smart Nodes) et les autres sources de données, internes ou externes, connecteurs qui pour certains d’entre eux sont disponibles (réseaux sociaux et autres). Kafka* (9i) présente aussi l’avantage considérable d'être scalable horizontalement permettant de s’adapter à la volumétrie d’informations à traiter.

Concernant le traitement par batch, l’utilisation du logiciel Flume* permet le lien entre le module d’injection et les modules de traitement et disposant ainsi d'un système distribué vers ces modules d’analyses. Les logiciels Spailc* et « R* » exécutent respectivement les algorithmes de « Machine Learnihg » etdes algorithmes complexes sur les données.

Pour les traitements en temps réel, nous capitalisons sur l’utilîsation du logiciel Spark (avec Spark-streaming) qui permet non seulement d’appliquer des algorithmes de « Machine Learning » mais aussi un grand nombre de modèles qui sont aujourd’hui disponibles.

Enfin la couche serveur (93) [Server Layer] est composée de la base NoSQL* MAPR (distribution Hadoop) et du module d’indexation des données ElasticSearch*. L’ensemble de la solution est orchestrée par te logiciel Hadoop Self Service* (HSS) qui permet de créer à la demande la plateforme Hadoop complète. Ce service logiciel offre les possibilités: • de créer et de gérer le cycle de vie de son cluster, • d'importer et d’e^orter des données, • d’automatiser le déploiement des outils communs de l’écosystème Hadoop, ainsi que·, n’importe quels autres outils, • de donner la possibilité aux équipes projets de créer leur.cluster à la demande à travers^des templates· d’applications, • de; définir des règles, et des conditions à respecter lors· du déploiement, (exemple : quantité de· RAM .minimale pour une, instance Hadoop), • De définir des rôles du cycle de vie:· ·ϋοηβ9υΓ3ΐΐοη du, cluster, •déploiement·à·la· demande, supervision,, L’approche Hadoop Self-Service* permet de créer des topologies d’application qui peuvent être déployés en un clic ce qui permettra de répondre à des besoins d’industrialisation et à un nouveau besoin d’une manière simple et rapide. De plus, cette approche permettra de déployer, en plus des clusters Hadoop*, d’autres outils nécessaires aux projets qui ne font pas partie de la distribution Hadoop utilisée et qui ne peuvent pas être déployés à travers des outils comme Ambari* ou Cloudera Manager*. Enfin, t’approche Self-Service pourra inclure et assurer plusieurs autres services comme la haute disponibilité .et la .sécurité. L’approche Hadoop Self-Service est possible grâce à l’outil Alien4Gloud* (développé par les équipes R&D du groupe ATOS).

La restitution des données valorisées ou «Data visualization», qui s’opère à un niveau central, est faite à travers deux modules: • une restitution simple via le portail Kibana* (84), directement rattaché à ElasticSearch*.Ge portail présente des restitutions graphiques statiques et dynamiques (intégration de- D3JS) des données et des indicateurs instanciés.. • une restitution plus avancée, par exemple, avec le logiciel «Data Science Studio.» .(DSS) de. DATAiKU, afin de tirer parti d'algorithmes de «Machine Learning» pluie avancés et des algorithmes statistiques.^disponibles.pour prévoir les pannes, les •défâ'ilfances du système.. Le, .module DSS permet de· Ciréer un point·· de vue unique pour des sources de données disparates (NoSQL, SQL, Hadoop), avec une préparation des données interactives.

La solution que nous proposons pour la brique BDM est constituée pour une majeure 'partie-de logiciels d’ores et déjà intégrés ou pour lesquels les connecteurs entre:ces briques sont existants. PourOeuxqu’il conviendrait de développer, tes logiciels sont suffisamment ouverts pour réaliser ces connecteurs, notamment celui entre ZeroMQ* et Kafka*. L'invention propose un système d’information communiquant de manière bidirectionnelle et permettant notamment la oollection et l'hyper-vision multi-site ainsi que la capacité .de redescendre sur un site donné des consignes optimisées de conduite issues.,d"une analyse globale de la donnée, par le biais d’une brique «Big Data».

Au niveau global, le .s.ystème comprendra l'historisation à long terme des données des procédés usine, '(tous les sites), couplée à des données issues de sources gtobates dites externes (météo, marchés).

La notion d’intelligence couvre principalement la capacité à ingérer de la donnée depuis cet écosystème très vaste, à la valoriser sur la base de son historisation et d’algorithmes d’analyse ou d’apprentissage (Machine Learning) puis à restituer cette valorisation sous diverses formes telle que le ferait un «co-pilote métier expérimenté et avisé».

La présente demande décrit diverses ca.ractéristiques techniques et avantages en référence aux. figures et/ou à divers modes de réalisation. L’homme de métier comprendra que les caractéristiques techniques d’un mode de réalisation donné peuvent en feit être combinées avec des caractéristiques d’un aufre mode de réalisation à moins que l’inveree ne soit explicitemen'it mentionné ou qu’il ne soit évident que ces caractéristiques sont, incompatibles· ou .que Îa combinaison ne fournisse pas .une solution à au, moins un des problèmes techniques·.mentionnés dans la présente demande.

De plus, les caractéristiques techniques décrites dans un mode de réalisation donné peuvent être isolées des autres caractéristiques de ce mode à moins que t’inverse ne soit explicitement mentionné.

Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.

Les mots ou acronymes XXX représentés XXX* dans la description ci-dessus, sont des marques déposées..

Claims (18)

1. REVENDICATIONS

   1. Système de supervision de processus industriels utilisant un ensemble évolutif de noeuds intelligent (1) iso-fonctionnels, pour réseau (8) distribué selon un maillage, chaque nœud (1) comportant une architecture matérielle informatique, ladite architecture fonctionnant sous linux ou compatible linux et une pile logiciellé à faible empreinte et faible consommation de ressources, chaque nœud recevant un ordre d’exécution en provenance d’un programme hébergé par un autre nœud du maillage, le système de supervision de processus industriels étant caractérisé en ce que ledit programme associe, au module de communication de chaque nœud, un identifiant propre au nœud (1) et un identifiant de voisinage pour mettre en œuvre par exécution sur l’architecture matérielle de chaque nœud (1), un ensemble de fonctionnalités comportant au moins une des fonctionnalités de la pile logicielle suivantes: • contrôle de capteurs de surveillance (7) d’un processus ou automates programmables (7) de surveillance d’un processus ou des actionneurs et acquisition des données en provenance de ces derniers; • historisation des données, mise en forme et calculs décentralisés; • communication bidirectionnelle (11) avec d’autres nœuds ou une plateforme (10) centrale, la plateforme (10) centrale de gestion de données de masse (Big Data Management) permettant l’acquisition, la gestion et la mémorisation d’un lac (9) de données et comportant des moyens de communication synchrone (92b) ou asynchrone (92a) avec le réseau (8) distribué en maillage et formé de nœuds intelligents (1) pour permettre l’injection des données dans le lac (9).
2. 2. Système de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plateforme (10), gérant le lac (9) de données, est composée de trois parties ou «couches» (10a, 10b, 10c), comprenant chacune au moins une architecture matérielle informatique et au moins une couche logicielle, l’exécution de chacune des couches logicielles sur chaque architecture matérielle informatique mettant en œuvre, dans chaque partie ou couche (10a, 10b, 10c) de la plateforme (10), une fonctionnalité de gestion de problématiques, les problématiques traitées étant. d’une part, différentes d’une couche de la plateforme à une autre et, d’autre part, associés aux différentes personnes amenées à interagir avec le Big Data dans une entreprise: les utilisateurs métiers- (13), les développeurs (14) et les administrateurs/DevOps (modérateurs entre les développeurs et les utilisateurs métiers)(15).
3. 3. Système de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plateforme (10) génère, dans le lac (9) de données, une représentation de la constitution et de l’état du réseau (8) ainsi que des processus connectés au réseau (8) et met à jour ladite représentation à chaque évolution.
4. 4. Système de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lac (9) de données de mesure et de contrôle des processus est composé d’un ensemble d’outils (9i, 92a, 92b, 9s, 94) pour le stockage et le traitement ou l’enregistrement des données du processus industriel.
5. 5. Système de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble de fonctionnalités comporte les fonctionnalités, mises en œuvre sur une architecture matérielle informatique de la plateforme (10) centrale, de création et de gestion des objets adaptés à des processus industriels pour contrôler lesdits processus.
6. 6. Système de supervision selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit ensemble de fonctionnalités comporte la fonctionnalité, mises en œuvre sur une architecture matérielle informatique de la plateforme (10), de connexion de ladite plateforme à n’importe quel nœud (1) du maillage (8), par envoi de l’identifiant du nœud (1) à modifier, ledit nœud (1) étant modifié à distance et dynamiquement même si l’utilisateur (13, 14, 15) est connecté à un nœud (1) qui n’est pas le nœud (1) parent de l’objet qu’il veut modifier.
7. 7. Système de supervision selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque objet appartient à au moins une classe qui est une description des caractéristiques d’un ou de plusieurs objets représentatifs d’un processus industriel, chaque objet étant créé à partir de cette classe et constituant une instance de la classe en question, les caractéristiques et l’état d’un objet étant manipulés par des méthodes incorporées dans le nœud intelligent (1) ou la plateforme (10), l’état d’un objet correspondant aux informations mémorisées à un instant donné, telles que décrites par les valeurs de l’ensemble des ses propriétés aussi nommée champs ou attributs.
8. 8. Système de supervision selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’un objet est une représentation de données métier ou technique définissant une variable et/ou un service, les variables et/ou services comprenant: • les services techniques constitués de couches de services protocolaires permettant de communiquer avec les équipements industriels; • les variables dites primaires qui sont des variables stockant des données récoltées par les services techniques; • les services de calcul qui permettent de calculer des indicateurs et implémenter de la logique sur la base des valeurs des variables primaires; • les variables secondaires qui permettent de stocker les résultats des valeurs des services de calcul. Il s'agit donc de variables dérivées (par calcul) des variables primaires; • des services divers dits services « généralistes » (ex: archivage, impression, prise de photo ou de vidéo, algorithme spécifique) qui permettent de compléter un système de contrôle et d’acquisition des données (SCADA) par des services métiers ou médias.
9. 9. Système de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque nœud intelligent (1) comporte un intergiciel (2) permettant le déploiement de plusieurs nœuds (1) en maillage (8) distribué par effet de masse critique et de voisinage.
10. 10. Système de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque nœud (1) comporte des moyens de mémoriser et gérer au moins un objet, de maintenir l’état actuel de l’objet et utilisant une liste mémorisée de voisinages des nœuds (1) auxquels il est lui-même relié pour informer chaque nœud (1) voisin de l’éventuel changement d’état de l’objet.
11. 11. Système de supervision selon les revendications 1 et 10, caractérisé en ce que ledit ensemble de fonctionnalités comporte une fonctionnalité, mise en oeuvre sur une architecture matérielle informatique dudit nœud'(l), de mémorisation, en plus des informations en provenance des capteurs ou actionneurs ou automates programmables des processus (7a, 7b), d’un champ ou attribut indiquant que le nœud (1) concerné est un parent de l’objet appelé «nœud parent».
12. 12. Système de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nœuds (1) peuvent être utilisés dans un système intelligent et universel de supervision de processus industriel comportant une plateforme (10) centrale de gestion de données de masse (Big Data Management) permettant l’acquisition, la gestion et la mémorisation d’un lac (10) de données et des moyens (11) de communication avec un réseau (8) distribué en maillage constitué en nœuds isofonctionnels intelligents (1).
13. 13. Système de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble de fonctionnalités comporte une fonctionnalité, mise en œuvre sur une architecture matérielle informatique de chaque nœud (1), pour informer chaque nœud (1) de son voisinage de façon que les nœuds (1) voisins informent les autres nœuds (1) suivant un cheminement orienté dans une direction qui dépend de la topologie ou architecture propre du maillage, définissant les liaisons entre les nœuds du réseau, ou au besoin suivant un cheminement orienté vers la plateforme (10) centrale, chaque nœud (1) informant ainsi le reste du réseau (8) et le maillage et chaque nœud (1) mémorisant ainsi l’objet, son état actuel et le nœud parent auquel l’objet est assigné.
14. 14. Système de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que la diffusion, sous forme de séries temporelles, des données collectées ou calculées par les nœuds intelligents (1) est réalisée par l’association de deux modes de diffusion: un mode de diffusion des données dit systématique dans laquelle les données sont diffusées avec une résolution ou un critère donné(e) et jusqu’à une profondeur donnée dans le maillage (par exemple 3 ou 4 niveaux de voisinages), et un mode de diffusion dit opportuniste dans laquelle au moins un nœud voisin d’un autre nœud concerné pas une requête initiale donnée, enregistre de manière autonome l’information ou la donnée qui transite par lui sur sa mémoire afin de rediffuser ladite donnée ou information lorsqu’une requête similaire à la requête initiale est à nouveau posée, le pattern ou schéma de diffusion de données par les noeuds (1) étant différent d’un schéma de réplication systématique dans lequel le schéma de diffusion de données est dupliqué à l’identique pour tous les noeuds.
15. 15. Système de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que les noeuds (1) ont une capacité mémoire donnée et finie, chaque nœud (1) étant utilisé pour le transfert d’informations ou de données directement vers le lac de données ou les nœuds voisins, les informations ou données n’étant pas conservées dans leur mémoire cache.
16. 16. Système de supervision selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque nœud (1) dispose au moins d’une interface d’accès à son image du « dictionnaire objet », cette interface permettant la définition d’un nouveau nœud ou d’un nouvel objet pour un nœud, la requête en modification étant diffusée dans le maillage et transmis d’un nœud à un autre jusqu’ au nœud parent concerné si la modification apportée au dictionnaire ne porte pas sur le nœud depuis lequel le gestionnaire (12) est accédé, le nœud parent de l’objet procédant alors, à l’exécution de la requête, le résultat de l’exécution étant ensuite diffusé à son tour dans le reste du maillage, chaque nœud (1) recevant ce résultat mettant à jour sa propre image du « dictionnaire objet ».
17. 17. Système de supervision selon la revendication 5, caractérisé en ce que les objets sont manipulés sans que les modifications apportées à l’état d’un objet ne fassent appel à l’état d’un autre objet ni n’influencent celui-ci, chaque objet ayant une autorisation d’accès possible pour toute utilisation ou toute entité du processus industriel, les attributs ou champs de définition des objets ainsi que les méthodes manipulant les objets étant changés dynamiquement par le gestionnaire de nœud.
18. 18. Système de supervision selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque objet utilise un attribut qui définit un paramètre qualité représentant l’écart entre une valeur cible désirée de l’état de l’objet et l’état réel (actual State) de la valeur, l’état désiré d’un objet étant formalisé par la requête en modification de l’état dudit objet, ladite requête pouvant être formulée depuis n’importe quel nœud distant même s’il ne s’agit pas du nœud parent de l’objet puis transmise au maillage et d’un nœud à un autre jusqu’au nœud parent concerné, l’exécution de la requête par le nœud concerné permettant, ainsi, à chacun des nœuds du maillage de récupérer l’état réel d’un objet et donc de calculer sa qualité.