工业互联网参考架构v1.8发布:引入分层数据总线模式
自首次发布以来一年半,工业互联网参考架构(IIRA)迎来1.8版。更新带来改进、新功能,最重要的新增是分层数据总线架构模式。RTI向实施视角贡献了该模式,已在数百个利用DDS的组织中部署验证。它现成为新版IIRA中三大核心实施模式之一。
什么是数据总线?根据IIC词汇文档,数据总线是创建虚拟全局数据空间的以数据为中心的信息共享技术。应用通过发布-订阅机制读取和更新数据。关键特征包括:(a)应用直接访问操作数据;(b)数据总线解释和过滤数据;(c)强制执行服务质量(QoS)规则,如速率、可靠性和安全性。
对DDS从业者这描述很熟悉。虽然MQTT等底层协议提供基本消息传递,但DDS提供全功能数据总线所需的高级QoS、数据处理和安全能力。
在数百个基于DDS的IIoT系统中,涌现出一致架构模式:按通信QoS和数据模型需求堆叠多个数据总线。通常数据总线位于边缘——智能机器或子系统内,如涡轮机、车辆、油井、病房。边缘之上,一个或多个数据总线集成这些子系统,实现它们与高层控制中心或后端系统的通信。控制中心层——常为云环境——可能托管顶层数据总线,进而支持数据历史、用户界面、高级分析等高级应用。从最高层可轻松定位任何下层的数据发布,实现与业务和IT系统的无缝集成。

分层数据总线架构模式:新发布的工业互联网参考架构v1.8中的三大实施模式之一。
为何采用分层数据总线架构?更新后的IIRA列出这些优势:
- 毫秒或微秒级交付的快速设备到设备集成
- 数据总线内部和跨总线的自动数据与应用发现
- 支持数十万台机器、传感器和执行器的可扩展集成
- 内置冗余,实现极致可用性和韧性
- 支持复杂系统设计的分层子系统隔离
深入了解数据总线概念及其与传统数据库对比,请阅读我们早期文章数据总线对比数据库。
随IIRA发布,IIC即将发布连接框架,这是规定工业互联网核心连接标准的基础文档。
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