秘书处 ⋅ 2019-04-29 发布 阅读:262 次  ⋅   iAAS  开源工业互联网项目  智能资产管理壳  

2019年4月29日,开源工业互联网联盟对外发布了iAAS的0.3版本,该项目是开源工业互联网联盟成立以来的第一个开源工业互联网项目。根据中国的实际情况,该项目被命名为智能资产管理壳(iAAS,intelligent Asset Administration Shell),其目标是为了构建可以在工业互联网平台生态中灵活使用的开源资产管理壳。

资产管理壳是德国工业4.0体系中的核心部分,准确来讲,它是德国设想的未来工业系统中的信息模型。工业4.0研究院跟踪发现,在过去5年时间,德国已经围绕资产管理壳做了充足的工程研发,已经有了较好的突破,其中值得中国制造业借鉴的是开源项目的推进。

工业4.0体系中的资产管理壳

在这样的背景下,为了充分利用全球的研究资源,开源工业互联网联盟推出的智能资产管理壳基于亚琛工业大学提供的开源种子,实现了AAS的基本结构,定义了结构化描述资产属性的方法,并记录了工业组件在生命周期内的事件。

智能资产管理壳已经实现了可演示的成果,按照德国工业4.0平台的介绍,该开源项目以系统化和规范化的方式,提供了一个简单且可以执行的开源参考解决方案,证明和验证了工业4.0标准的可行性。

开源工业互联网联盟的开发小组介绍称,该项目使用了一些开源,主要有基于模型的运行环境(RTE,RunTime Environment)以及OPC UA的开源项目open62541等。

iAAS项目链接:https://openii.cn/ELSIEE/iAAS

智能资产管理壳的核心RTE项目是一个过程控制领域的运行时环境的源代码。它自1999年开始由亚琛工业大学开发,其核心技术是称为ACPLT/OV(Objektverwaltung,德语:对象管理)的技术。

RTE项目的目标是解决自动化技术对运行时系统的需求,例如:

•实时功能

•支持IEC 61131-3兼容语言

•支持异构硬件和软件

•可集成到现有基础架构中

RTE项目使用ANSI C开发,通过组件的精确循环执行序列,以及符合IEC 61131标准的功能块封装机制来满足上述要求。对于通信,则采用了开放协议ACPLT/KS支持二进制和XML两种格式的信息交互。ACPLT/KS是一个开放的,独立于平台且与制造商无关的通信系统。

RTE项目是一个高度可移植的系统,不仅可以在不同的硬件平台(x86,ARM,μ-Controller)上使用,还可以在不同的操作系统(Windows,GNU/Linux)上使用。

ACPLT/OV系统为运行时环境提供了基础,支持面向对象的的开发方法,如继承,多态和反射等特性都可以试验。此外,RTE为已整个环境提供了持久性机制,这样在系统重新启动时,可以让应用程序能够恢复运行。

基于IEC 61131-3标准的RTE项目

ACPLT技术的核心概念是元模型,元模型是类,实例和关系的抽象,通过这种元模型方式,可以动态创建实例或管理部分活动的实例模型。为了实现这一技术,亚琛工业大学开发了ACPLT对象管理(OV)技术,它由运行时环境和前面所讲的元模型组成。开发者可以在运行依据实例模型动态创建类并添加到运行时环境,运行时环境仅提供了模型内部操作使用的基本功能。

open62541(http://open62541.org)是一个开源的免费实现OPC UA(OPC统一架构),用C99和C ++ 98语言的通用子集编写。该库可与所有主要编译器一起使用,并提供实现专用OPC UA客户端和服务器的必要工具,或将基于OPC UA的通信集成到现有应用程序中。open62541库与平台无关。所有特定于平台的功能都通过可交换插件实现。

开源工业互联网联盟推出的智能资产管理壳项目,继承了open62541的源代码,该项目是由C语言实现,支持在RTE环境中创建OPC UA客户端和服务器,因此运行于RTE的应用程序既可以获得访问OPC UA服务器(支持opcua的设备、其它RTE应用)的能力,也可以作为服务器向其它OPC UA客户端提供RTE自身的一些信息。

* 智能资产管理壳(iAAS)项目地址:https://openii.cn/ELSIEE/iAAS

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