[发明专利]一种基于边缘计算的异构工业网络设备组态微服务方法

说明书

本发明涉及一种基于边缘计算的异构工业网络设备组态微服务方法，属于工业网络技术领域。本发明把边缘计算模型应用到异构工业网络设备组态服务中，根据接收数据的不同情况，数据既可在本地直接处理，也可在云中心对数据进行存储、分析。数据经过处理之后，返回历史数据曲线、控制策略、参数优化等结果，对控制策略进行动态地调整。利用微服务的服务组件化和平台无关性，把组态服务分解为不同功能微服务模块的组合。微服务模块之间通过给定的接口进行通信，以发布/订阅的方式进行消息传输。本发明降低带宽资源消耗、缩短响应时间，降低异构设备间通信的难度，提高异构设备间组态服务建立的效率，有效适用于不同操作平台异构设备间的组态服务。

技术领域

本发明属于工业网络技术领域，涉及一种基于边缘计算的异构工业网络设备组态微服务方法。

背景技术

随着物联网和云计算的蓬勃发展，出现了一种解决物联网和云计算发展困境的计算模型——边缘计算。边缘计算推动着物联网行业的快速发展，为未来万物互联提供坚实的技术保障。边缘计算就是一种部署在网络边缘侧(边缘节点)，靠近数据源，包括网络、计算、存储、应用等核心能力，就近提供实时智能处理的计算模型。边缘节点是在数据产生源头和云中心之间，任一具有计算资源和网络资源，靠近数据源的设备。边缘计算的任务处理是由边缘节点在网络边缘侧发起，边缘节点完成部分数据的处理和分析工作，从而可以产生更快的服务响应；若数据超过边缘节点处理能力，则需要把数据上传到云端进行处理并返回结果，达到边云协同的效果，满足工厂对数据任务实时响应的要求。

微服务(Microservice)是相对于SOA(Service Oriented Architecture，面向服务的架构)而言的，从本质上讲是由SOA演进而来的，不仅具备了SOA的优点而且发展出了自己独有的特性，从而更加优于SOA。微服务是一种采用了RESTful(Representational StateTransfer，表述性状态传递)风格的服务设计架构，例如一个大型的软件应用也可以由多个微服务组合而成。一个系统中的每个微服务都可以被独立部署，各个微服务之间是松耦合的，微服务模块之间通过调用RESTful API接口进行通信，每个微服务专注于一件任务并很好地完成该任务。一个微服务模块处理一个任务，代表着一个小的业务能力，因此降低了实现微服务模块的即插即用和互操作性的难度。微服务本身的实现与具体的技术和平台没有绑定关系，可以根据业务需求选定具体的实现方案。微服务架构的扩展性比较强，实现服务的跨平台部署和应用比较简单。

目前，随着物联网行业的高速发展，物联网的一些相关技术也被应用到工业自动控制领域中。在工业自动控制领域应用物联网行业的相关技术之前，使用组态对设备进行管理和控制，利用OPC(OLE(Object Linking and Embedding)for Process Control,用于过程控制的OLE)技术进行数据传输。OPC是基于OLE(现在的Active X)、COM(ComponentObject Model，部件对象模型)和DCOM(Distributed Component Object Model，分布式部件对象模型)技术发展出来的一个工业标准。由于OPC技术和大部分的组态软件对Windows平台的依赖，导致在非Windows平台上直接应用比较困难，从而限制了它们的跨平台性和可扩展性。鉴于此，采用基于OPC的组态方法难以实现跨平台、跨异构网络的设备组态服务和数据共享。因此，本发明提出了一种基于边缘计算的异构工业网络设备组态微服务方法，目的在于降低实现跨平台、异构网络设备间组态的建立的难度，简化组态服务流程，实现实时数据的分级处理，缩短组态服务开发周期，降低响应延迟。

发明内容