2.2 工业互联网平台的体系架构

工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求，构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系，支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的载体。打造工业互联网平台本质上是通过构建精准、实时、高效的数据采集互联体系，建立面向工业大数据存储、集成、访问、分析、管理的开发环境，支撑工业技术、经验、知识模型化、软件化、复用化，以数据的有序自动流动解决复杂制造系统面临的不确定性，不断优化研发设计、生产制造、运营管理等资源配置效率，形成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的制造业生态。

从构成来看，工业互联网平台包含四大要素：数据采集（边缘层）、基础设施（IaaS层）、工业PaaS（平台层）、工业APP（SaaS层）。工业互联网平台架构如图2-1所示。

图2-1 工业互联网平台架构

1．数据采集（边缘层）是基础

数据采集本质是利用泛在感知技术对多源设备、异构系统、运营环境、人等要素信息进行实时高效采集和云端汇聚。通过构建一个精准、实时、高效的数据采集体系对设备、系统、环境、人等要素信息进行数据采集、汇聚。同时，通过协议转换和边缘计算，一部分数据在边缘侧进行分析、处理并将结果直接返回到机器设备，指导设备运行；另一部分数据传到云端进行综合分析，进一步优化形成决策。数据采集通过实现制造全流程隐性数据的显性化，为制造资源的优化提供了海量数据源，是实时分析、科学决策的起点，也是建设工业互联网平台的基础。

2．基础设施（IaaS层）是支撑

基础设施的作用是提供计算、存储及网络等资源，支撑PaaS层更好地为用户服务。通过虚拟化技术将计算、存储、网络等资源池化，向用户提供可计量、弹性化的资源服务。这一层主要由ICT企业主导建设，在这一领域，我国以阿里、腾讯、华为为代表的企业提供的服务在国际上已经处于第一梯队，与发达国家处于同一水平。

3．工业PaaS（平台层）是核心

通过构建一个可扩展的操作系统，为工业APP应用开发提供基础平台。工业PaaS平台本质是一个基于云计算的开放式、可扩展的工业操作系统，除能够提供通用PaaS平台的运行环境和运营管理环境之外，还具有一套标准化、模块化的工业微服务组件库、开发环境、工业大数据系统，为工业APP应用开发提供一个基础平台。对于工业互联网而言，工业互联网平台是核心，而对于工业互联网平台而言，工业PaaS是IaaS层和SaaS层承上启下的中间关键层，向下能够调用部署在IaaS层的资源，向上能够为SaaS层提供功能模块、管理模块、计算存储等资源的调用和配置。工业PaaS最核心的是基于微服务架构的数字化模型，即将大量工业技术原理、行业知识、基础工艺、模型工具等规则化、软件化、模块化，并封装为可重复使用的组件。

4．工业APP（SaaS层）是关键

通过推动工业技术、经验、知识和最佳实践的模型化、软件化，形成满足不同行业、不同场景的应用服务，并以工业APP的形式呈现出来。工业APP层由传统软件云化和基于工业PaaS层开发的新型工业APP应用构成，面向企业客户提供SaaS服务。工业APP层通过不断汇聚应用开发者、软件开发商，服务集成商、工业用户和平台运营商等各方资源，正成为行业领军企业和软件巨头构建和打造共生共赢工业云生态系统的关键。