IT2.0業務中臺規劃牽引客戶IT基礎設施投資隨想 （十五）：感知模式下的中臺規劃

為何會有感知模式的中臺規劃，有什么價值，能解決什么問題？

在我們實際的服務化架構中，除了用戶、前臺、中臺、后臺之外，還應考慮到對服務環境的改造，使其更加有利于服務交互的過程。通過IoT使能的環境感知場景可以驅動“感知”模式的中臺規劃和構建，任何人都可以借助各種傳感器、IoT感知外部環境，獲得環境反饋并作出相應改變，加快與現實世界間的信息流動。“感知”模式的中臺可以面向用戶或“協同、共享、自助”模式的中臺提供“環境感知服務”。

環境感知服務有很多的應用場景，例如平安城市、智慧園區、工業互聯網、OTO新零售、智慧醫療保健、智能建筑、智慧城市、智慧農業等，其價值不外乎是線上線下或AB世界（Atomic & Bit World）的融合、讓數據流動更快、更實時的決策以及分析能力前移到一線等，并最終消除IT和OT之間的數字鴻溝。

以工業互聯網為例，工業互聯網通過CT、IT、OT融合，對數據和實體進行全面的聯結，實現了基于連接Connect，形成計算Computation和控制Control，使實時決策成為可能。

運營技術OT：代表運營與自動化技術的發展，包括：PLC機器人、自動化協議、以太網、傳感器、電動氣動液壓 ...

信息技術IT：代表信息與計算機技術的發展，包括：軟件、互聯網、云計算、大數據、人工智能 ...

通訊技術CT：代表通訊與芯片技術的發展，包括：射頻、無線、物聯網IoT、3G、4G、5G ...

如果從工業應用系統的架構來看，大體上可以分成5層，包括：

L1、以ERP為核心的公司管理層（company management level）；（MES是對ERP的計劃的一種監控和反饋，MES其實是ERP業務管理在生產現場的細化，ERP是業務管理級的系統，而MES是現場作業級的系統。）

L2、以MES為核心的工業制造運營管理層（operations management level）；（制造企業生產過程執行系統，是一套面向制造企業車間執行層的生產信息化管理系統，為企業打造一個扎實、可靠、全面、可行的制造協同管理平臺。）

L3、通過Service computer（EWS）實現的制程管理層（process management level）；（向上承接MES的生產執行要求，向下調用PLC的控制接口，實現從生產指令到執行的制程管理，主要包括工藝路線設計和管理、現場生產分析、制程質量控制等。）

L4、以PLC為基礎的自動化控制層（control level）；（1969年世界上第一臺PLC：Modicon084，是一個軟件編程、芯片技術、自動化技術的完美結合，德國工業4.0演變史將其作為第三次工業革命的開始。）

L5、包含機器設備、傳感器、驅動器、現場總線等物理組件的現場層（field level）。

信息技術IT多用于企業流程化管理，而運營技術OT則是用于實物相關的控制、制造或維護工作流、運營管理。在上述5層應用系統中，只有第1層是傳統意義上的IT范疇，其它2-5層都屬于OT范疇，這么劃分或許有些不太確定，但大體上IT和OT在工業應用系統的架構中是存在一定的邊界的。

（圖片來自互聯網）

感知模式的中臺，就是要消除IT和OT之間的數字鴻溝，需要具備以下4種能力并提供“環境感知服務”：

工業大數據的融合：對于工業大數據而言，有超過40%的數據將來自傳感器，如手機、車聯網、家電，也包括機器、大設備如電網、飛機和油氣設備等。這使得工業大數據分析，一度被認為是解決工業問題的一把利器。但如何挖掘有用的工業大數據，使其更加有利于優化工業流程、制程管理，形成成功的數據應用場景實踐，這需要解決物聯網數據和傳統業務數據的融合問題，包括：1）數據很臟（必須大量的算法清洗才能有可用數據）；2）頻率不同（現場觸發的頻率非常不同）；3）海量；4）大小各異（數據的容量大小不一）；5）種類很多（各種異構數據源）；6）跨學科導致的關系復雜（數據來自“機光電熱磁”等不同學科領域）。工業大數據的融合服務是個業務服務而非技術服務，這需要大量的不同專業領域的業務知識作為輸入，通過數據分析方法與工業機理知識的結合，打破“知識黑盒”的限制，對工業數據進行深度挖掘，方能提供更有價值的數據服務以滿足工業大數據需求。

云計算和邊緣計算的融合：從整個工業應用系統的架構來看，L1到L5，越往上越是有云化的統一應用服務、資源共享的趨勢，越往下越是有邊緣化的離散和實時分析計算的趨勢。但站在用戶的角度，用戶的計算需求是完整的，面向用戶的計算服務也應該是統一的，需要感知模式的中臺整合云計算和邊緣計算服務，面向用戶需求提供統一的計算服務。

IT和OT連接協議的融合：因為一些歷史和產業發展原因，OT傳統上使用的都是扁平化網絡，沒有網絡分段和分區的概念，其網絡協議有很多工業化現場總線標準，例如Modbus、Siemens S7等等。而IT的連接協議基于以太網和互聯網生態形成了很多國際通用標準，例如Ethernet、IP、TCP/UDP和HTTP等等，傳統OT以及IT的連接協議是存在很多差異的，而且在之前的很長一段時間里，并沒有太多的打通IT和OT連接的需求。2017年工業以太網的市場份額首次超過現場總線，成為最為重要的工廠級的通信系統，工業以太網的增長速度比現場總線更快。一直以來，工業自動化市場上“一網到底的革命”就是將上層成熟度很高的商業以太網系統，直接接入到廠房設備的底層，但是距離實現統一的通訊協議與標準架構，還差得很遠，因為這里面涉及大量的IT和OT連接協議的融合工作。

統一應用軟件使能平臺：工業互聯網應用的使能平臺AEP（Application enable Platform）將L1到L5不同的軟件功能模塊統一到一個平臺之上，并且輕松完成編譯、封裝和分發。這個部分也可以視作中臺對技術平臺的要求。

軟件開發

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