工业互联网参考架构的第 2 版已推出分层数据总线
一年半前,IIC 发布了工业互联网参考架构 (IIRA) 的第一个版本——现在第二个版本 (v1.8) 已经发布。它包括调整、更新和改进,其中最重要或最有趣的是新的分层数据总线架构模式。 RTI 在 IIRA 的实施观点中贡献了这种新的架构模式,因为我们已经看到数百个使用 DDS 的组织部署了它。现在它是新版 IIRA 提出的 3 种常见实现模式之一。
那么,什么是数据总线?根据 IIC 的词汇文件,“数据总线是一种以数据为中心的信息共享技术,它实现了一个虚拟的全局数据空间,应用程序在其中通过发布订阅通信机制读取和更新数据。条目注意:数据总线的关键特征是 (a) 应用程序直接与操作数据交互,(b) 数据总线实现解释并有选择地过滤数据,以及 (c) 数据总线实现强加规则并管理服务质量( QoS)参数,例如数据流的速率、可靠性和安全性。”
对于那些了解 DDS 标准的人来说,这听起来应该很熟悉。您可以使用较低级别的协议(如 MQTT)实现数据总线,但 DDS 提供了功能齐全的数据总线所需的所有更高级别的 QoS、数据处理和安全机制。
当我们查看 DDS 用户开发的数百个 IIoT 系统时,出现的是一种通用架构模式,具有多个数据总线,根据通信 QoS 和数据模型需求分层。如下图所示,我们通常会在智能机器或最低级别的子系统(如涡轮机、汽车、石油钻井平台或医院病房)中的边缘看到数据总线。然后在这些之上,我们将看到一个或多个数据总线集成这些智能机器或子系统,促进它们之间以及与更高级别的控制中心或后端系统之间的数据通信。后端或控制中心层可能是我们在系统中看到的最高层数据总线,但也可以不止这三层。在控制中心(可能是云)层,我们可以看到数据历史记录、用户界面、高级分析和其他顶级应用程序。从这一层开始,可以根据需要直接将系统任何层的特定数据发布归零。我们通常从最高层看到与业务和 IT 系统的集成。
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 中的三种实现模式之一。
为什么要使用分层数据总线架构?正如新的 IIRA 所说,您可以获得以下好处:
- 快速的设备到设备集成 - 交付时间以毫秒或微秒为单位
- 自动发现数据和应用程序 - 在数据总线内和数据总线之间
- 可扩展的集成 - 包含数十万台机器、传感器和执行器
- 自然冗余 - 实现极高的可用性和弹性
- 分层子系统隔离 - 支持复杂系统设计的开发
如果您想深入了解数据总线的概念,尤其是当它与数据库进行比较时(用于集成分布式系统的类似以数据为中心的模式,但它们通过数据集成的方式不同),请查看这篇关于数据总线与数据总线的早期博客文章数据库。
除了新的 IIRA 版本之外,IIC 还准备发布有关其参考架构的连接框架的重要文档。请查看此文档的更多详细信息,其中列出了工业互联网的核心连接标准。
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