GE Predix与工业互联网

作者:同徽小编 来源:同徽原创 发布时间:2018-08-12 15:16

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Predix是GE推出的针对整个工业领域的基础性系统平台,这是一个开放的平台,它可以应用在工业制造、能源、医疗等各个领域。随着工业数字化转型的大潮涌起,似乎Predix成为了一个绕不过去的“关键词”,言必称“我比Predix如何如何”、“我要来做中国的Predix云云”,而事实上,我们对Predix的架构和价值,还缺乏清晰的认知。

正如时培昕博士所说:GE的Predix平台、APM、OPM以及ServiceMax等一系列产品给我们的印象非常震撼,我们完全无法想象像GE这么传统的硬件公司,能够设计出来像AWS一样强大的软件平台和软件产品……

Predix到底是什么?远远不止是平台。

Predix最开始是一个PaaS平台,但是随着GE对其的不断完善,现在已经超越了平台的概念,成为GE Digital的当家花旦。目前,Predix已经远远不止是平台,包括了边缘+平台+应用三部分,其中边缘和平台都只是配合应用的,应用才是Predix的最终目的。

现在的架构同两年前相比,虽然还是分为边缘端、云端(平台端)和应用端,但最大的区别是将应用和平台拆开了,在平台层提供更丰富的工具和能力,而应用层则是围绕着资产、运营和商业的应用。以下,我们将对这三个部分进行分别介绍。

①边缘端

众所周知,工业设备的连接和协议具有复杂性和多样性的特点,并且很多是与GE有竞争关系的各大厂商(西门子、ABB等)主导的封闭协议,因此Predix并不直接提供实现数据采集的硬件网关设备,但是提供了一个网关框架——Predix Machine,以实现数据的采集和连接。

Predix提供了Predix Machine的开发框架,支持开放现场协议的接入,并增强了边缘计算的功能,由合作伙伴开发相应的设备接入和边缘计算的功能。尤其值得关注的是Predix提供的边缘计算功能,在国内,我们还在讨论什么是边缘计算,而Predix已经通过丰富的实际案例定义了边缘计算的实现框架。

GE在边缘计算上面丝毫不落后于像华为和Cisco这样的ICT厂家。在这次M+M大会上,我们可以看到Predix Machine,几乎覆盖了边缘设备需要解决的所有问题(①工业协议解析;②灵活的数据采集;③同平台的配合;④本地存储和转发;⑤支持运行平台端的应用;⑥丰富的安全策略;⑦;本地设备通信),并且有非常多的合作伙伴已经基于这个框架开发出了众多边缘网关产品。

Predix Machine包括一整套技术、工具和服务,支持应用开发、部署、应用和管理,可支持小到Raspberry Pi这样的嵌入式硬件,大到SBC(Single Board Computer)的整体解决方案,可以说是一个小型的Predix Cloud了。根据边缘设备的处理能力不同而选择Predix Machine的内置功能,以此来决定应用场景。

②平台端

平台端Predix Cloud是整个Predix方案的核心,围绕着以工业数据为核心的思想,提供了丰富的工业数据采集、分析、建模以及工业应用开发的能力。

由于GE本身是生产大型复杂型工业产品(飞机发动机、燃气轮机、风力发电机、机车等,也就是我们通常所说的高端装备)的企业,所以Predix Cloud的构建也是从GE本身的业务特点出发来,即紧密围绕着离散制造行业里的大型高端装备的设计、生产和运维,提供以工业设备数据分析为主线的一系列能力,方便构建高端装备行业的应用。但是在Predix Cloud发展过程中,由于平台优异的开放性,很多其他行业,包括很多流程制造和服务的客户,也在利用Predix Cloud开发相关应用。

Predix Cloud集成了工业大数据处理和分析、Digital Twin快速建模、工业应用快速开发等各方面的能力,以及一系列可以快速实现集成的货架式微服务。主要有如下几个部分:

  • 基础架构 Predix提供了三种部署架构:公有云(AWS、Azure),私有云,和Country Cloud。所以,Predix Cloud是支持私有化部署的!

  • 安全 Predix Cloud提供了非常多的安全机制,包括身份管理、数据加密、应用防护、日志和审计等。

  • 数据总线 这部分包括了数据的注入、处理以及异构数据的存储等功能,支持流数据和批量数据的导入和处理。

  • 高生产力开发环境 提供包括Predix Studio在内的可视化应用开发环境,支持平民开发者(Citizen Developer)使用拖拉拽的方式快速构建工业应用。

  • 高控制力开发环境 提供代码级别的开发环境(基于Cloud Foundry),提供可控程度最高的工业应用开发环境,以及一系列可快速集成的微服务;

  • 数字孪生开发环境 提供快速的建模工具,实现包括设备模型、分析模型以及知识库结合的模型开发。

Predix最强大的地方是基于Digital Twin的工业大数据分析,即将物理设备的各种原始状态通过数据采集和存储,反映在虚拟的信息空间中,通过构建设备的全息模型,实现对设备的掌控和预测。

Predix提供了一个模型目录,将GE和合作伙伴开发的各类模型以API的方式发布出来,并提供测试数据,让使用者可以站在巨人的肩膀上,利用现有的模型进行模型训练,快速实现实例化。同时,用户开发的模型也可以发布到这个模型目录中,被更多的客户共享使用。这里的模型不仅包括常规的异常检测,还包括文本分析、信号处理、质量管控、运行优化等,根据大家公认的工业大数据分析类型,可以将其分为四类,即描述性(Deive)、诊断性(Diagnostic)、预测性(Predictive),以及策略性(Preive)。

除了这些分析模型,还有GE提供的超过300个资产和流程模型,这些模型都是跟GE旗下的不同产品相关的,包括各种属性和3D模型,方便客户或者合作伙伴快速构建Digital Twin。按照GE的宣传资料,包括GE自身以及合作伙伴在内,已经构建了数万个Digital Twin。

③应用端

对工业客户来说,需要的是解决问题的能力,而不是解决问题的工具。GE推出Predix的主要目标,也是为了更高效、更简单的开发各类工业应用,分析各类工业问题。

Predix应用针对的不是我们耳熟能详的MES、ERP、PLM等传统IT类应用,而是为各类工业设备,提供完备的设备健康和故障预测、生产效率优化、能耗管理、排程优化等应用场景,采用数据驱动和机理结合的方式,旨在解决传统工业几十年来都未能解决的质量、效率、能耗等问题,帮助工业企业实现数字化转型;同时,Predix毫不犹豫的采用物联网、人工智能等新兴IT技术,摆脱人的经验和知识积累的局限性,从只能解决已知的、经验性的问题,逐步带入到对未知世界的掌控中。

Predix的应用开发可以分为三部分:

高控制力开发套件:为高级软件开发工程师提供微服务级别的应用开发能力;

高生产力开发套件:为普通运营和分析人员提供快速应用开发能力;

Digital Twin开发套件:提供Digital Twin的开发支持;

GE Predix 在国内外的经典案例

前面,我们科普了那么多关于Predix的理论知识,而实践才是检验真理的唯一标准,在2017年M+M大会上,展示了很多鲜活的案例。

  • BP (英国石油公司)

BP和GE的油气部门联合发布了一个POA服务(Plant Operation Advisor),这是一个全新的基于Predix开发,旨在提高BP油气生产环节的效率、可靠性和安全性的数字化方案。POA已经帮助BP提升了在墨西哥湾炼油厂的性能,并且会在下一个年度部署在BP全球的炼油工厂。该方案将成为Predix+APM方案的全球最大部署案例。

  • Exelon(美国爱克斯龙电力公司)

Exelon是美国财富100的能源公司,最大的核电公司,采用了GE的Predix平台实现数字化转型。Exelon部署了Predix的完整套件,应用在全公司的33GW核电、混合电力、风电、太阳能和天然气的电厂上,并合作开发了非常多基于Predix的工业SaaS应用。

  • Qantas Airways(澳洲航空公司)

对于Qantas来说,燃油的使用效率是至关重要的。自从2015年开始,该航空公司利用GE的Flight Analytics软件,已经实现了数百万公斤燃油的节约。从2017年开始,他们开始为最重要的资产-飞行员配备基于GE Predix开发的移动应用FlightPulse,以便于让1700多个飞行员获取更细致的飞行数据,做出更精准的燃油使用决策。

  • Ferromex(墨西哥铁路)

Ferromex是墨西哥最大的铁路运营商,利用GE交通的Smart Shopping套件降低列车的停留时间,可以实现7x24小时对100辆列车进行健康和性能的实时监控和分析。通过精细化的分析,在列车进入维修车间之前就可以实现运维的预测,以此减少宕机的时间和维修的成本。

Predix在中国,也已经有了非常成功落地案例:

  • 医疗领域→仁济医院

早在2013年,仁济医院就开始与GE医疗合作,使用资产云管家 Asset Plus 。AssetPlus能从远端观察到每一台设备的运行负荷,进行远程就诊调控和分流,降低高负荷机器的运行时间,把等待就诊的病患引导至闲置设备,一方面使设备利用率得到了提升,避免单台机器长时间超负荷工作造成停机,同时也减少了病患等待的时间。

  • 航空领域→东方航空

GE基于大数据建立的发动机叶片损伤分析,可以为对发动机维修的安排提供了准确率高达80%的参照。并推出GE航空大数据平台,着眼于飞行(风险)分析、燃油管理,以及发动机分析三大关键领域。GE与东方航空共享各自掌握的海量数据,充分释放GE在大数据分析技术以及在发动机领域的最佳实践和创新技术的价值,帮助东方航空提高飞行安全管理水平、降低燃油消耗和排放,以及有效应对引发计划外维修与在翼时间等问题。

  • 电力领域→广日电气

GE为广日电气制定了APS、MES、WMS三大系统,实现了对物料入库/出库、分发、转移、不合格品、VMI和库存检查等的全过程管控。改变了以往式生产的模式,解决了之前广日电器大量堆积浪费的问题,起到了降本增效的作用。

GE Predix 在国内外的生态建设

光有平台还不够,工业互联网要真正发展起来,生态非常重要。

Predix在生态构建方面做得非常不错,目前已经有超过33000位开发者、300个合作伙伴基于Predix平台在进行应用开发,业内也在逐步认可Predix在工业互联网生态中的影响力。“好的平台具有黑洞效应”,Predix会汇聚越来越多的注意力和资源,当越来越多的开发者习惯Predix的开发思路之后,后进者需要更大的代价才能说服其切换。请加微信公众号:工业智能化(robotinfo) 马云都在关注

  • 横向合作伙伴

这类合作伙伴都是以丰富Predix平台的横向协作能力为目的,不仅包括微软和苹果这些巨头IT企业,还包括大批的创业公司。微软Azure为Predix提供了坚实而强大的IaaS平台、机器学习以及PowerBI,而Apple则丰富了Predix开发工业级移动应用的能力。

  • 纵向合作伙伴

这类合作伙伴包括大量咨询机构、集成商和独立软件开发商。这类合作伙伴本身有大量的工业客户,可以基于GE APM+Predix平台,为其工业客户提供定制化的工业应用开发和数据分析的整体解决方案,包括Infosys、Wipro、Accenture、Capgemini、TATA、Tech Mahindra等全球性公司。他们基于Predix平台,开发了非常多针对工业设备性能提升、预测性维修、供应链管理的应用。

  • 开发者

除了合作伙伴,Predix平台已经积累了33000多个来自全球不同多个国家的开发者,M+M大会也是工业应用开发者的一次盛会。

在国内,Predix生态建设也是风生水起,2016年7月,亚洲第一个GE数字创新坊在上海正式启用,用于支持中国本土数字工业创新和孵化。2017年3月,GE和中国电信签署协议,中国电信将为Predix工业互联网技术落地中国提供服务,并由旗下全资子公司负责在华运营GE Predix™及数据中心。 2017年11月16日,“GE工业互联网科技峰会”在上海召开,会上宣布了首届“Predix星火计划”获奖企业,向四家杰出创业公司及合作伙伴颁发了该奖项,以鼓励更多企业投入工业互联网应用开发,共同拓展工业互联网生态圈。

2018,工业互联网在中国的落地元年?

坊间常有人说:工业互联网是中国热,美国冷。其实,这都是表象。美国已经过了探讨“what”和“why”的阶段,迅速进入“how”的实践阶段,很多企业已经真正体会到了工业互联网的价值。人家都去埋头做事、闷声发财了,哪有时间和精力去炒作热度呀?

而国内则正处于工业互联网的市场“教育”的高峰期,一波波的声浪都在讲“what互联网”、“why工业互联网”,这也许就是工业互联网在中国的“热”。

大家都看到了工业互联网的巨大市场前景,而且随着云计算、人工智能、移动互联、IOT这些基础技术的成熟,以及工业企业的需求觉醒,中国的工业互联网产业也确实应该向“How”的阶段迈进了。然而,“有技术”的科技公司和“有需求”的工业企业之间,缺乏有效的连接纽带,行业“KnowHow”把双方阻隔在河的两岸,这成为中国的工业互联网不能迅速进入“How”状态的最大障碍。

这个行业,特别需要GE这样的“跨界”企业来破冰,GE本身既是科技公司,又是高端工业装备制造公司,这种“跨界”,让它成为工业互联网的旗手公司,用大量最佳实践完成了“技术”和“需求”的耦合。

但仅靠跨界还不够,工业各细分领域专业差异大,壁垒深,GE并非无所不能,所以,GE Predix的架构分为平台+边缘+应用,强调平台的开放性,提供各种框架和API接口,并且大力发展生态,让更多有“KnowHow”能力的小伙伴加入进来。这种模式,才是工业互联网的未来。

2018年会是中国工业互联网的落地元年吗,让我们期待一下吧

Predix,垂直物联网霸主GE!

作者:王一鸣

------ 【导读】------

真正的危险在于,数据和分析比安装的设备本身变得更有价值。在未来,传统企业必须进行数字化转型,并学会粹取产品中的数据价值(通过分析预测优化产品和服务),否则难以应对数字领域企业的跨界竞争。

在1892年,由爱迪生电灯公司和汤姆孙-豪斯顿电气公司合并,成立了GE---通用电器公司(General Electiric Company),又称为“奇异公司”。爱迪生电灯公司,是托马斯·爱迪生于1878年创立的公司。

从GE诞生开始,“发明创新”就写在了这家公司的基因之中。正如GE的品牌口号是“梦想启动未来”(imagination at work)一样,GE一直以技术创新为驱动力,将工业文明之光带到世界的各个角落。从第一盏白炽灯开始,电烤箱、荧光灯、喷气式(飞机)发动机、人工降雨、核电厂、Sigma磁共振成像技术,100多年以来,GE带来了无数创新的产品发明和行业应用。

如今,GE的业务已经遍及世界上100多个国家,在全球有超过500个制造工厂,以及30万员工,多元化产业涉及各行业领域的产品和工业设备,包括:生产消费电器、工业电器设备、医疗器械,航空核心部件、能源设施等等。

一.面临危机的GE

在2008年,GE遭遇了金融危机,当年原本占有盈利半壁江山的金融部门,其利润下降了近三分之一,这使得GE当年整体盈利下降了15个百分点。虽然GE最后躲过了金融危机,但作为传统工业巨头的GE,不得不停下发展金融行业的脚步,想一想今后的路该如何走下去。显然,金融行业并不太适合以创新发明为根本的GE,但如果舍弃了金融行业,GE又该如何面对传统工业领域的困境,继续发展下去呢?

在互联网时代的今天,GE在工业领域所面临的挑战越来越大。

1.生产和经营环境面临巨大压力

一方面工业生产效能和利润增长乏力。不论是重型设备还是消费品的制造,都面临着市场饱和甚至萎缩后的定价压力和利润缩水,而不断变化的定制需求挑战着产品和设备传统的生产效率。另一方面,生产企业面对环境和安全审查愈发严格。特别是能源石化等行业,不断趋向严格的环境标准意味着生产成本的增加。

2.外部竞争比内部竞争更具威胁

GE发现,现今的行业竞争不仅仅来自于工业行业自身(例如罗克韦尔自动化、西门子、联合科技等传统竞争对手),真正的威胁是来自行业以外的领域。其中,最明显的威胁来自互联网行业,因为不少传统行业已经被互联网巨头们彻底颠覆了:Google、Facebook颠覆了传统媒体和广告的商业模式,亚马逊重新定义了零售行业,而Airbnb在全球住宿领域开启了分享经济的时代。

此外,通信领域巨头(Cisco、AT&T),软件领域巨头(Microsoft),以及解决方案巨头(IBM)等,也都对工业领域虎视眈眈。最后,还有一群创业公司也在伺机而动,这些创业公司没有数字化转型的压力,像互联网企业一样可以轻装上阵,产生颠覆效应。

正如哈佛商学院教授卡里姆.拉哈尼(Karim R. Lakhani)所说“真正的危险在于,数据和分析比安装的设备本身变得更有价值”。在未来,传统企业必须进行数字化转型,并学会粹取产品中的数据价值(通过分析预测优化产品和服务),否则难以应对数字领域企业的跨界竞争。

二.GE迈起数字化转型的步伐

和Predix的诞生

当工业领域处于内忧外患之境,逃脱了2008年金融危机的GE,决定将企业经营的重心回归到重工业的根基上,将数字化转型作为发展重点,并计划着从软件领域的一名新人开始做起,直至2020年,要成为全球的“十大软件公司”。

在2011年,GE在加州圣拉蒙成立了软件中心。其目标之一是开发一个行业级的操作系统——替工厂和行业设备,作出工业领域的“微软-Windows”或“Google –Android”。

2012年,GE提出了“工业互联网”这一概念。

到2013年的时候,一个基于云计算的软件平台被开发出来,它的名字叫“Predix”。

一开始的Predix只是一个GE飞机引擎的配套软件服务,它的一项核心用途是对飞机引擎进行预见性维护,借此避免设备停机。而后,Predix的应用扩大到GE旗下的其他工业业务。最终,基于战略需要,Predix被GE重新定义为在工业应用中基于云的操作系统。GE希望Predix能在工业领域占据先机,它承载了GE新工业帝国梦想的核心软件平台。

2014年,GE已经将各种工业设备的管理方案,整合成了四十余种数据与分析解决方案(GE称这些解决方案为“Predictivity”)。

2015年,GE成立了“GE Digital”,并宣布将Predix全面对外开放(支持非GE设备)。2016年年初,Predix平台正式开始运行,成为面向全球工业领域的物联网平台。Predix允许工业企业基于其标准,创建和开发自己的工业物联网应用,并在Predix上部署。

短短的几年之间,Predix肩负着GE数字化转型之路从一个工业配套软件走向了全球的开放性服务平台。Predix起初是GE的一个APM的内部平台(“Asset Performance Management”:“资产绩效管理”,也有组织机构称之为“资产效能管理”),而后作为GE工业物联网的核心能力,转变成为了工业垂直领域的物联网平台。

Predix的核心作用就是连接工业资产设备、统筹各种APM等工业系统、承载工业互联网应用。

三.解构Predix

GE的Predix物联网平台是GE数据中心上的垂直物联网平台,它以连接工业资产设备和合作供应商各类信息系统为基础,向各行业提供设备连接、设备管理、应用开发、数据存储、安全和行业应用等服务。

它是建立在微软的Azure(IaaS)和亚马逊(IaaS)云计算服务、以及运营商网络连接之上的PaaS层平台,平台提供端到端的安全连接、进行实时性的设备/资产监控、并在云端提供大数据分析,还能够按行业客户需要,按照Predix开发规则进行个性化、定制化的软件开发和部署。

在GE Predix的官方介绍中,GE将Predix称之为“Edge-to-cloud App Platform”,所以实质上,Predix不仅仅提供PaaS层平台服务,它结合了自身的层次化技术构架(“Predix机器”-“Predix连接”-“Predix云”-“Predix服务”-“开发服务”),包含了物联网三个层次的服务:

(一)Predix应用(App):上层提供SaaS层服务

该层服务包括其核心服务之一的工业资产绩效管理服务(APM)、“数字双胞胎(Digital Twin)”功能,以及运营优化服务、预集成的标准化工业数据挖掘和分析工具等。这一层的软件应用(例如APM),其实都是GE的内部软件应用,随着GE提出的“三步走”战略(“GE for GE”->“GE for Customers”->“GE for World”)而逐渐向外界全面开放。

注释:  

•GE for GE:通过构建自己的数字化工业能力,提升GE内部生产的效率,并控制和优化生产成本(商业价值);

•GE for Customers:通过GE数字化的集成/洞察能力,向上下游的合作伙伴和客户提供一整套自动化的工业应用(合作生态);

•GE for World:让Predix平台成为工业领域的综合性协作、创新平台,可向几乎所有工业门类提供“使能”服务。(社会效益,经济学中可称为“消费者剩余价值”)

APM系统(资产绩效管理)

APM系统,是一整套综合的工业物联网资产管理和应用的解决方案,它一般包括企业资产管理(EAM)、预防性维护(PM)、预见性维护(PdM)、工厂资产管理(PAM)、环境健康和安全(EH&S)等。GE的APM可以说是其工业软件的灵魂产品,是其核心的服务内容。

企业用户通常都会使用GE的APM来实现远程监控、诊断、智能运行设备,并根据自己的需要围绕APM服务在Predix的Paas层上开发满足自身企业需要的特色应用。

数字孪生(Digital Twin)

数字孪生,在国内普遍称为“数字双胞胎”或“数字镜像”。它并不是指两个一模一样设备或产品,它主要指的是“数字化映射”及相关的工业应用。

本质上,“数字孪生”是指通过数字化仿真手段进行分析预测的软件应用:企业将工业设备的运行细节信息,通过部署的传感器进行数据采集,然后通过数据运算形成“数字化映射”(3D建模),企业可以在数字化映射的基础上进行生产操作的模拟演练,也可利用“增强现实”技术实现真实世界与虚拟设备的混合模拟测试,最终根据测试结果优化产品和操作流程。

通过物理机械和分析技术的融合,数字孪生技术可以使工业领域的产品生命周期管理(PLM)流程延伸到设备生产、操作的现场,不仅满足对设备的预测性维护需要,还能够追溯到下一个设备设计周期,以此建立起一个完完整整、闭环的“设计-制造-运营-优化”的产品周期。

卓越制造(Brilliant Manufacturing)

卓越制造,也被有机构翻译为“辉煌制造”或“智能制造”:根据GE的介绍,该应用能将设计、工程、制造、供应链、配送与服务在一个全球性的智能系统中进行数字化连接,并融合了各类高新信息技术应用(AR技术、增强现实应用、工业3D打印、机器人技术)。

卓越制造,是建立在工业互联网(Industrial Internet,包括了Predix)之上的“先进制造(advanced manufacturing)”应用,其通过贯穿全球的“数据链”(digital thread,也称为“数字主线”)打通了工业领域的设计、工艺、制造、供应链、分销渠道、售后服务等环节,实现数据流的全整合,并形成一个柔性的、智能的制造系统。

卓越制造利用相同的生产空间、人员和前沿技术,制造出各种完全隶属不同领域的工业制品(例如飞机发动机、风机、水处理设备、内燃机车组件),并提供产品出厂后的维护、优化等增值服务。

(现阶段,GE还没有完全实现“数字主线”(Digital Thread)所定义的理想的数字化生产能力)

(二)Predix服务(Cloud):中层提供PaaS层服务

Predix是基于“Cloud Foundry”构建的服务平台,而Cloud Foundry最初是Pivotal的一个开源软件基础架构。(目前Pivotal已由EMC、VMware和通用电气公司联合持有)。Predix主要是一个提供应用使能服务的平台,其提供工业应用的基础工具模块,基本涵盖了构建工业物联网应用的各个方面,包括设备联接、数据存储/分析、APP开发、安全管理、设备运维等,目前共有四十几种功能和服务,这个工具库还在不断扩大中。

Predix的核心服务有6类,包括“App Services”(应用开发)服务,以及在Predix的官网介绍中的5类服务:“Assets”(资产)、“Analytics”(分析)、“Data”(数据)、“Security”(安全)、“Operations”(运营)。

除了以上6类核心服务外,还有气象服务、地理环境服务、定位服务等等

(注释:Predix的5类核心服务(资产、分析、数据、安全、运营),实质上也是工业物联网的核心服务,多数综合型的工业物联网平台都能提供此五类服务。)

(Predix的官方介绍图)

1.资产服务(Assets)

工业数据在采集后进入云端平台,首先需要进行规整并建立“资产模型”,才能被用于工业物联网的应用。“资产模型”是工业设备硬件结构的数字化表达,“资产实例”则是实际资产(基于模型)的数字化映射。资产服务为应用程序开发人员提供用于创建、存储、查询资产模型和资产实例的访问接口。开发者可以通过“Rest”的API服务接口创建资产模型,并将资产数据存储于Predix的图形数据库中,同时还能使用图形表达式语言(GEL)进行数据检索。

2.数据服务(Data)

数据服务主要提供了两个层次的能力。一层是引入层(Ingestion),支持多种类型的实时或类实时数据的接入。另一层是数据池(Data Lake),提供数据清洗、格式规整、数据关联/合并,以及为不同的数据选择数据库类型等能力。在数据池中,“时间序列服务”是非常重要的一项服务,它针对工业实时性的应用需求,对传感数据按时间序列进行优化并进行列式存储,满足多样、海量、快捷的数据存储和查询需要。

3.分析服务(Analytics)

分析服务提供各种数学分析工具(Predix称之为“函数”),主要分成两类:运营分析和预测分析。

运营分析,主要是指在运行过程中进行故障和隐患的监测,并能够实时地执行一些修正策略,以避免问题更加严重。运营分析可以部署在边缘物联网网络中。

预测分析,是通过历史运营数据构建预测模型,以此帮助企业掌握设备运行情况的发展趋势。此外,开发可以使运营分析与历史分析之间形成“反馈回路”(数据科学),不断改进运营分析算法。

分析服务提供的数据算法工具主要围绕工业领域的应用,和互联网、人工智能涉及的算法有一定差异,据统计已有100多种。这些算法包括数据异常分析、数据勘探和预处理工具、文本分析、时间序列分析、机器学习算法、网络分析、质量控制分析、信号处理、统计工具、预测模型等等。

4.安全服务(Security)

GE为企业客户提供的云空间是一个完整的端到端硬件,客户生产的数据不会被其他云服务共享。GE在Predix每一层次的服务中,嵌入专用的安全模块,用以监视和扫描该层功能服务的运行情况并生成相关报告,这可以帮助GE及时发现漏洞。此外,GE还提供一个全天候的安全操作中心,以支撑客户对设备进行管理,保证生产设备的不间断运转。

对于工业互联网的端到端安全,GE还提供了两种非常重要的服务:用户账户和身份验证服务、以及访问控制服务。

用户账户和身份验证(UAA)服务

开发人员通过该服务,可以使用工业标准的身份管理和身份验证服务,并要求每个应用程序的使用都需要进行基本登录。此外,UAA服务还支持第三方登录、用户白名单等安全功能。

访问控制服务

Predix的访问控制服务是一项由策略驱动的身份验证服务,允许应用程序根据一些标准,管控和限制对源代码的访问。

5.运营服务(Operations)

运营服务包括两部分服务:

“DevOps”,来源于 Development 和 Operations 的一个组合

“BizOps”(业务运营),来源于business和 operations的一个组合词

DevOps

“DevOps”在软件行业领域已经是一个比较成熟的概念。它是一组过程、方法与系统的统称,用于促进开发、技术运营和质量保障部门(多部门)之间的沟通、协作与整合。 DevOps就是通过一套IT系统,系统化地构建出一套流程和方法,来实现各生产角色间(开发、测试、运营)、紧密且自动化的沟通与协作。DevOps能够帮助使用Predix服务的企业和开发者,实现持续的快速交付,并降低软件工程各环节的成本。

(备注:DevOps的出现是由于软件行业日益清晰地认识到:为了按时交付软件产品和服务,开发和运营工作必须紧密合作。原本开发和部署不需要IT支持或者QA深入的、跨部门的支持,开发、IT运营和质量保障通常是各自分离的部门,而现在的软件工程却需要极其紧密的多部门协作。)

BizOps

BizOps主要是采用了新式的互联网服务模式,允许客户使用多种模式进行支付平台的服务费用:

1.“订阅”模式:相当于按时间段收费的套餐;

2.按使用量付费;

3.“免费&增值”模式:基础功能免费、增值功能收费。

BizOps服务将商业价值和系统运营予以统筹融合,使得“软件”的价值可以被量化和评估,能够帮助GE业务部门和服务对象企业对开发资源进行动态的最佳分配,资源配置和成本控制能够跟上频繁的部署和迭代周期,以此节约业务系统的投资成本和开发时间。

6.应用开发(App Services)

Predix提供了一个自助服务门户,开发者可以访问专门用于搭建工业互联网应用程序的服务。开发服务主要提供两种构建应用程序的方法:“Predix设计系统(Px framework / components)”和“Predix移动(Predix Mobile)”。

“Predix设计系统”提供一套综合Web组件。开发人员则以“Web页面”为基本单位,通过对各种Web组件的创建和拼搭进行应用程序开发。

和“Predix设计系统”类似,“Predix移动”也是一套Web开发框架,且还提供数据同步、离线功能、移动管理、远程分析等功能,以及支持应用在各类移动终端(手机、平板、笔记本等)上的灵活部署(即移动APP)。

为了进一步推广其平台应用开发的功能,形成工业物联网生态,由GE Digital在全球设立了GE数字创新坊(Digital Foundry),使GE的合作伙伴也能参与研发工业应用软件。在2016 年 7 月,位于中国上海的GE数字创新坊启用,这是 GE 在亚洲开设的首家数字创新中心。

(三)Predix边缘服务:下层提供物联网边缘的设备接入、管理、应用服务

Predix边缘服务通过软件和互联网的方式,联接边缘设备和云端。Predix主要提供“Predix Machine(Predix机器)”和“Predix Connectivity(Predix联接)”两类服务。

“Predix机器”,是一种嵌入式软件栈(跟Thingworx的Edge Management Server类似),可以部署在各种具备计算能力的设备上(边缘网关、控制器件、传感器件等),兼容并汇聚各种网络(移动网络、互联网、工业网络)。“Predix机器”支持边缘分析的部署,使边缘设备能够在输出的数据流上直接进行运算。

“Predix 连接”在“Predix机器”之下,提供一个全球虚拟化的网络,便于“设备-云端”联接的部署和运营。

有部分业内人士将Predix的“边缘服务”划分到平台的“资产服务(Assets)”中,其被解释为资产服务的一个子集。边缘服务主要实现了工业资产与Predix云之间即插即用、安全、可靠的连接,以及局域的工业应用的部署。


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