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用于工业物联网的ISA-95为架构师提供了一个集成标准

物联网技术的快速发展导致人们普遍抱怨物联网缺乏标准,但组织可以使用ISA-95标准。

工业物联网过程越来越多地基于ISA-95标准实现物联网,这意味着组织必须理解该标准定义了什么,没有定义什么。

任何参与工业物联网(IIoT)产品开发的人都应该很熟悉isa - 95ISA-95是由已有74年历史的国际自动化协会(ISA)制定的标准,但ISA-95是什么?它是如何工作的?

如何定义工业物联网ISA-95

顾名思义,ISA-95的工作始于1995年,并一直持续到今天。ISA-95定义了企业和控制系统之间的软件接口。具体来说,它定义了工业控制系统(也称为工业控制系统)的语义和操作模型制造执行系统——与企业资源规划应用程序交换信息。ISA-95包括六个关键组成部分,每一个都是建立在另一个基础上的:

  1. 第一部分定义了常见的术语,包括层次结构模型、功能数据流模型、对象模型和操作活动模型。
  2. 第二部分为第一部分中定义的每个对象定义了属性和结构表。
  3. 第3部分将不再定义组件,而是定义组件之间的活动或交互。它指定了制造运营管理(MOM),用于创建企业与控制系统之间的集成。
  4. 第四部分定义了MOM类别和活动之间的详细模型和信息流。
  5. 第五部分描述了企业系统与制造、生产和自动化系统之间的信息交换,包括信息的收集、传递、检索和存储。
  6. 第6部分定义了连接业务和制造应用程序的消息传递服务模型。
isa - 95域层次结构
ISA-95在普渡计算机集成制造参考模型的基础上定义了控制和企业功能之间的接口。

ISA-95的六个部分形成了三个关键的结论。首先,ISA-95完全是一个软件和信息模型。它描述了底层软件应用程序和基础设施(如数据库)应该如何相互连接。其次,在过去的25年里,大多数制造应用程序、软件和服务都实施了ISA-95。最后,专家们继续研究ISA-95。第二部分和第五部分分别在2017年和2018年进行了更新,包括物联网所需的能力。这三个结论引出了物联网架构师和技术专家必须理解的三个技巧。

使用ISA-95工业物联网的3个技巧

没有必要白费口舌。ISA-95已经在制造业和工业组织中广泛应用。尽管工业物联网在某些方面是新的,但它不需要从头开始重新思考软件、数据库和信息结构。这项工作已经完成了考虑IIoT收养很可能已经实现了这个结构。工业物联网架构师应该考虑如何集成到ISA-95中,而不是取代它。

尽管工业物联网在某些方面是新的,但它不需要从头开始重新思考软件、数据库和信息结构。

ISA-95在硬件和较低级别的基础设施上是静默的,包括网络、安全、计算和存储。软件和基础设施人员之间存在一个根本性的鸿沟。即使组织可以通过软件实现基础架构,从点A到点B获取数据、然后有效地处理和存储数据的物流仍然包括基础架构。类似地,虚拟机和容器化的应用程序已经取代了服务器,软件定义的网络和软件定义的广域网取代了传统的基于设备的网络。

对于大多数软件开发人员来说,基础架构仅限于数据库;他们假定普通的数据传输、存储和计算功能在其他地方处理。在物联网的世界里,还没有“其他地方”。开发人员必须考虑一些因素,如工厂网络是否应该是4G、5G、蓝牙或无线,物联网分析是否应该在云或本地进行,或者边缘计算适合何处。

物联网架构师和工程师应该关注基础设施和网络安全要求。考虑到建立框架在ISA-95中,架构师们最好把精力花在物联网和工业物联网的网络、计算、存储和网络安全上。ISA已经发展网络安全框架IEC 62443与ISA-95一致,但它更侧重于信息和建模或概念级别,需要增强和扩展以覆盖整个工业物联网。目前还没有一个公认的网络安全框架来管理这些底层组件如何安全有效地协同工作。标准化工作仍处于初期和混乱状态。组织应该致力于开发一个一致的工作基础设施,以滑入ISA-95之下和周围,而不是取代它。

ISA-95为工业物联网架构师提供了一个很好的起点。无论多么必要,它本身并不完整,架构师应该考虑用适当的基础设施和网络安全来补充ISA-95。

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