国标解读（一） | 智能制造核心标准《智能制造应用互联第1部分：集成技术要求》

2023-06-20 14:29

企业实现“智改数转”过程中，经�；嵊龅礁鞲鯥T系统、OT系统，采用不同的技术，使用了不同的数据模型建立起来的，从而形成了众多信息孤岛问题，阻碍了跨业务、跨部门和跨组织之间的协作。

2023年3月17日，由斯欧互联牵头制定的智能制造核心国家标准《智能制造应用互联第1部分：集成技术要求》正式发布，标准号：GB/T 42405.1-2023。

该标准解决了智能制造、工业互联场景中的万国语言互翻译的问题，解决纵向集成与横向集成的业务需求，构建一个多源异构系统的“同声翻译平台”，解决多源异构IT系统、OT系统间的信息融合、信息交换和信息共享。助力企业实现全面的智能制造。

GB/T 42405.1-2023《智能制造应用互联第1部分：集成技术要求》，主要从以下维度分别展开阐述：

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标准制定的背景描述

从智能制造应用互联业务场景需求分析、业务痛点分析出发，提出了实现方法

CPS 融通互联集成技术架构

包括：业务诉求、分层转换互联模型、CPS融通互联引擎模型、基础技术支撑、解决方案（产品）

CPS 融通互联集成技术要求

包括：分层转换互联模型集成技术要求、融通互联引擎模型集成技术要求、CPS融通互联总线集成技术要求、集成应用技术要求、集成安全标准、集成数据标准、集成数据交换场景标准

参考附录

包括协议包装器模板构建方式、管理壳信息模型定义参考、应用服务总线功能参考、设备服务总线功能参考、开放服务总线功能参考、工业要素标识解析服务功能参考、报文标准和编码规范参考范例

问

本项国标规定了哪些内容？

本文件规定基于CPS融通互联引擎模型的应用互联集成参考架构、技术要求以及方法，规定了在企业开展数字化向智能化转型的系统平台搭建过程中，实现系统、平台、工业APP之间的互联互通、互操作目标，提供规范化、可操作、易推广的要求，描述对应的证实方法。

问

本项国标的适用范围有哪些？

适用范围：

1、智能化转型的企业、高等院校和科研院所等单位，在选择应用互联集成实现智能化转型时，提供架构、技术要求以及方法的指导。

2、智能制造应用互联平台开发企业单位，在技术选型、架构选择上给予实现要求及方法的指导。

▲ 智能制造涉及的范围

CPS融通互联集成技术

架构描述

CPS融通互联是一个企业级、跨部门、跨组织和跨系统的泛在信息物理融合系统，是解决智能制造应用互联需求的一个参考架构，CPS融通互联模型将数据和系统抽象为跨越整个企业的“数据虚拟化层”，是一个虚拟化的抽象服务平台。

CPS融通互联模型首先将制造业的场景分为三个相对独立又相互联系的域：IT域，OT域，互联网域。在企业内部各个部门、企业外部上下游协作组织和消费领域，通过网络实现协作交互，融合工业全要素、全价值链、全产业链不同的技术与数据交换规则，实现三个领域的信息互联互通，基于纵向集成和横向集成路径，从而实现C2M的智能工厂。

CPS融通互联模型参考架构从业务诉求、方法论、模型、解决方案（产品）、基础技术支撑5个维度提出了实现要求。

▲ 融通互联集成参考架构

异构协议

分层转换互联模型

异构协议分层转换互联模型应由以下构成：

a)连接端点，标识①所示；

b)特殊域连接技术，标识②所示；

c)连接核心网关，标识③所示；

d)连接核心标准，标识④所示；

e)核心网关，标识⑤所示。

▲ 协议分层转换互联模型

CPS融通互联

引擎模型

融通互联引擎模型应由以下构成：

a)数据源系统，标识①所示；

b)数据源系统协议适配接口，标识②所示；

c)信息管理壳，标识③所示；

d)协议包装器，标识④所示；

e)公开服务，标识⑤所示；

f)消息队列及消息队列管理器，标识⑥所示；

g)消息报文，标识⑦所示；

h)消息流管道，标识⑧所示；

i)消息流引擎，标识⑨所示；

j)包装器注册管理器，标识⑩所示。

▲ 融通互联引擎模型架构

基础技术支撑

协议转换

协议转换应有以下功能：

a)实现对应协议的请求控制；

b)通过协议转换实现异构协议系统通讯；

协议适配器类型支持

序号	协议适配器	适配器说明	配置参数
1	MQ	MQ是连接消息队列的协议适配器,连接队列对于实时订阅有极大的优势	地址端口队列名称用户名密码等
2	HTTP	HTTP是主流的Web协议，其主要使用HTTP Client方式连接	URL参数方法用户名密码等
3	SOAP	带WSDL的Web协议	WSDL地址参数等
4	FTP	文件传输协议	地址端口用户名密码目录等
5	RFC	ERP 系统的特殊协议	地址端口用户名密码�？楹臨FC 函数名等
6	MQTT	物联网协议	地址端口主题等
7	OPC UA/OPC DA	工业标准协议	地址端口参数点表等
8	Modbus TCP/ Modbus RTU	工业总线标准协议	地址端口参数点表等
9	DB	数据库适配器	地址端口用户名密码等
10	Rest API	轻量级RPC协议	地址参数等

基础技术支撑

路由计算

路由计算应有以下功能：

a)将服务传递至任何指定的终端地址，消息通过消息流管道，在队列中进行稳定有效传输；

b)通过动态寻址的方式解析路由中的路由信息；

c)组装路由信息发起请求并调用服务；

d)基于服务调用后返回的结果信息，读取路由信息通过路径寻址的能力，返回服务请求方所在的系统；

e)根据路径依赖关系回调服务请求方，将信息返回。

基础技术支撑

数据格式转换

数据格式转换应有以下功能：

a)根据服务提供方注册选择的报文内容格式，在计算转换中通过定义的报文内容格式实现自动转换；

b)形成XML到JSON，JSON到XML等多种格式的映射处理。

基础技术支撑

参数化协议适配

参数化协议适配应有以下功能：

a)根据报文内容中指定的参数动态解析读取参数信息；

b)根据协议适配的能力复用相应的协议转换适配器；

c)根据服务注册选择的通讯协议，自动选择协议对应的入站和出站适配器；

d)出入站适配器具备统一MQ协议的接入与接出能力；

e)具备MQ协议与其它协议之间的转换能力。

CPS融通互联

解决方案（产品）

CPS融通互联总线是基于CPS融通互联引擎模型设计实现的，分别由应用服务总线（Application Service Bus）,开放服务总线（Open Service Bus），设备服务总线（Device Service Bus），工业要素标识解析器（Identification And Resolution System Of Industrial Elements）四个组件融合而成，提供容器化支撑，承载各个总线引擎的微服务，内部实现单点集成融合，以形成实现工业全要素、全价值链、全产业链的互联互通、互操作的CPS 融通互联总线体系。

综合解决工业互联网、智能制造从C端到B端，B端到M端的一体化互联协同应用需求。