(中國航空制造技術研究院,北京 100024)
隨著工業互聯網時代的到來和云計算技術的日趨成熟,一種面向服務的網絡化制造技術——云制造成為研究熱點[1]。云制造以云計算為理論基礎,將“基礎設施即服務(IaaS)”、“平臺即服務(PaaS)”、“軟件即服務(SaaS)”理論衍生到“制造即服務”[2]。而設備接入云平臺,并能夠與云應用安全高效地通信是云制造的基礎,在國家工業信息安全發展研究中心研究員李君等[3]提出的工業互聯網參考架構中,設備入云被認為是PaaS的基礎資源。然而工業設備入云普遍面臨3個問題[4]:(1)異構設備通訊協議標準繁多;(2)數據安全保障復雜;(3)上云數據的接口標準不統一。
為了解決上述問題,學者們進行了大量相關研究與實踐。付翔[2]提出了CARA(Cloud Access Resource Adapter)數控設備入云方法,如圖1所示,CARA 接入系統分為采集端和服務端,其中采集端為軟硬一體設備,可采集RS–232接口、LCD接口、USB接口、GPS 模塊、數據存儲模塊等多種協議數據,并通過Socket 通信輸出數據;服務端為軟件系統,具備接收采集端數據、存儲數據和提供WEB服務3種功能。 萬海峰等[5]研究了利用Modbus TCP協議實現單機功率設備能耗“上云”技術,實現了云端管理異構設備能耗的功能,并保證了數據完整性。陳國金等[6]提出了分布式數控(DNC)數據采集系統通信結構,使分散的數控設備能夠聯入企業以太網。
Lee 等[7]設計了一套數據實時采集系統,實現了遠程設備參數采集。Lojka 等[8]研究通過SCADA/HMI(監控與數據采集/人機界面)、SOA(面向服務的體系結構)實現設備入云,該方法著重研究了SCADA采集設備數據與設備入云物理拓撲。……