1.2.2 工业互联网体系架构2.0
在发展和演进的同时,工业互联网产业联盟(AII)于2020年4月发布了《工业互联网体系架构(版本2.0)》,工业互联网体系架构2.0充分继承了体系架构1.0的核心理念、要素和功能体系。在体系架构2.0的研究设计中,一方面充分参考了主流的架构设计方法论,包括以ISO/IEC/IEEE 42010为代表的系统与软件工程架构方法论和以开放组体系结构框架(TOGAF)、美国国防部体系架构框架(DODAF)为代表的企业架构方法论,以提升架构设计的科学性和体系性;另一方面借鉴现有相关参考架构的设计理念与关键要素,包括以工业互联网参考架构(IIRA)为代表的软件架构、以工业4.0架构(RAMI 4.0)和工业价值链参考架构(IVRA)为代表的工业架构和以物联网参考架构(ISO/IEC 30141)为代表的通信架构。
工业互联网体系架构2.0从业务视图、功能架构、实施框架三大板块重新定义了工业互联网的参考体系架构,并逐一展开,形成了以商业目标和业务需求为牵引,进而明确系统功能定义与实施部署方式的设计思路,自上向下层层细化和深入,如图1-3所示。
业务视图明确了企业应用工业互联网实现数字化转型的目标、方向、业务场景及相应的数字化能力。业务视图首先提出了工业互联网驱动的产业数字化转型的总体目标和方向,以及这一趋势下企业应用工业互联网构建数字化竞争力的愿景、路径和举措。这在企业内部将会进一步细化为若干具体业务的数字化转型策略,以及企业实现数字化转型所需的一系列关键能力。业务视图主要用于指导企业在商业层面明确工业互联网的定位和作用,提出的业务需求和数字化能力需求对于后续功能架构设计是重要指引。
功能架构明确企业支撑业务实现所需的核心功能、基本原理和关键要素。功能架构首先提出了以数据驱动的工业互联网功能原理总体视图,形成物理实体与数字空间的全面联接、精准映射与协同优化,并明确这一机理作用于从设备到产业等各层级,覆盖制造、医疗等多行业领域的智能分析与决策优化,进而细化分解为网络、平台、安全三大体系的子功能视图,描述构建三大体系所需的功能要素与关系。功能架构主要用于指导企业构建工业互联网的支撑能力与核心功能,并为后续工业互联网实施框架的制定提供参考。
• 图1-3 工业互联网体系架构2.0
实施框架描述各项功能在企业落地实施的层级结构、软硬件系统和部署方式。实施框架结合当前制造系统与未来发展趋势,提出了由设备层、边缘层、企业层、产业层四层组成的实施框架层级划分,明确了各层级的网络、标识、平台、安全的系统架构、部署方式以及不同系统之间的关系。实施框架主要是为企业提供工业互联网具体落地的统筹规划与建设方案,可进一步用于指导企业技术选型与系统搭建。