工业APP是基于工业互联网,承载工业知识和经验,满足特定需求的工业应用软件,是工业技术软件化的重要成果。到2020年,我国要培育30万个面向特定行业、特定场景的工业APP,全面覆盖研发设计、生产制造、运营维护和经营管理等制造业关键业务环节的重点需求。如图1所示,国内开发工业APP一般采用MVC模式,数据(Model)封装工业APP数据,并定义了操作和处理数据的逻辑规则:视图(View)将应用模型对象中的数据显示出来,并允许用户编辑数据:控制(Controller)负责用户视图和业务逻辑的协调控制。
1.2软件集成
软件集成技术和实践已经非常成熟。从集成的层次来看,有数据集成、客户端集成、系统集成、过程集成等不同层次。从集成技术来看,有RPC、消息中间件、企业服务总线、REsTAPI等。企业在应用设计开发过程中也更加重视对集成接口的预留。
1.3工业APP集成
按照集成对象差异,工业APP的集成分为工业APP和技术对象的集成、工业APP之间的集成两种。工业APP与技术对象的集成是工业APP的关键技术之一,用于集成工业技术运行的工业软件、工业硬件、有数据交互的其他对象等使用环境,一般采用适配器的方式集成。本文的APP集成是指工业APP之间的集成。
工业APP的集成和传统工业软件存在多种差异,如表2所示。文献提出了基于封装技术和软件系统解耦的以云平台为载体的工业APP集成方案,只涉及到采用统一开发平台的工业APP之间的集成,没有考虑未采用统计开发平台的工业APP集成情况。
2工业APP集成场景分析
基于对工业APP开发、应用、流通等环节的分析,提出四种工业APP集成场景。
2.1平台汇聚场景
(1)场景定义:以服务资源汇聚为重点的平台将各行业、领域的工业APP汇聚到一起,形成统一的资源体系提供对外服务。
(2)场景描述:各类服务商基于自身的系统产品、应用领域,形成具有特色优势的工业APP。以服务资源汇聚为重点的平台聚合大量来自不同服务商的工业APP,优势互补,构建覆盖全面的服务供给体系。
(3)集成特点:在这一场景下,工业APP之间是相互独立的,用户以平台为统一入口使用购买的工业APP,本质是工业APP与平台的集成。平台不必要留存应用数据,但可保留基础的应用频率、时长等数据,实现平台对工业APP服务资源使用情况的统计。
2.2统一服务场景
(1)场景定义:将不同工业APP集成,形成统一的服务环境,对外提供服务。
(3)集成特点:在这一场景下,工业APP之间不仅有统一入口,还要有统一的界面和服务逻辑,以提升产品使用流畅性和用户使用体验。
2.3数据互通场景
(1)场景定义:在统一服务环境的基础上,应用之间共享数据,实现优化资源配置。
APPC,工业APPA的部分输出数据作为工业APPB的输入数据,或工业APPC需要将工业APPA和工业APPB管理的资源统一调度,这些都是数据互通场景的示例。
(3)集成特点:在这一场景下,工业APP之间不仅要有统一入口、界面、服务逻辑,还要实现基于数据的互操作。
2.4应用协作场景
(1)场景定义:在统一服务环境的基础上,不同工业APP的功能之间协作解决新问题。
(2)场景描述:解决不同问题的工业APPA、APPB,工业APPA的a1功能和工业APPB的b1功能,作为工业APPC的功能组成部分,支持工业APPC解决新问题。
(3)集成特点:在这一场景下,工业APP之间不仅要有统一入口、界面、服务逻辑,还要实现功能集成。这对工业APP本身架构基础要求较高,在工业APP本身基于微服务架构建的条件下,方能在较为经济的前提下实现应用集成。
3面向不同场景的工业APP集成架构
针对不同场景工业APP集成的特点,提出相应的工业APP集成架构。由于集成技术本身已很成熟,本文仅给出集成功能架构图,未提供技术架构。
3.1平台汇聚场景
平台汇聚集成场景下,待集成对象可能是独立APP,也可能是拥有批量APP的平台,采用松耦合的集成架构,如图2所示。
3.2统一服务场景
统一服务场景下,APP之间有统一的GUI和服务逻辑,采用GUI集成架构,如图3所示。GUI集成包括界面风格、用词规范的统一及服务逻辑的设计。对于采用GUI集成架构的情况,不同工业APP分别运行在各自独立的应用程序空间。
3.3数据互通场景
3.4应用协作场景
应用协作场景的工业APP集成本质是将工业APP功能拆分后的重新组合,属于系统细分功能集成,在工业APP本身架构基础较好的情况下经济性尚可,否则成本较高。基于微服务架构的工业APP集成架构如图5所示。
微服务架构灵活的服务调用、编排等可实现灵活的功能组合。
4结语
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