一种基于大数据的工业互联云平台系统的制作方法

本发明涉及云计算领域，更具体地说，它涉及一种基于大数据的工业互联云平台系统。

背景技术：

目前工业互联网领域飞速发展，产生大量的数据，一方面这些数据需要储存起来，另一方面需要将这些数据进行分析，分析之后进行可视化。

现有的工业企业一般采用自己搭建服务器进行存储数据，通过专门的技术人员将数据进行处理，处理后的结果用柱状图、折线图、扇形图、雷达图或者热力图等方式展示出来，使人们可以直观的看出数据之间的相关性。

然而，所有的资料都存储在自己的服务器中，一旦服务器本身发生故障或者受外界因素比如偷盗、地震等影响，很容易造成数据的丢失，同时，服务器对于物理环境比如温度、湿度等要求较高，自己维护服务器的成本很大，另一方面，数据处理需要使用编程工具，对技术人员要求较高，而工业数据的处理方式种类较少，只需要将常用的数据处理方法封装起来用图形化编程的方式处理即可，方便技术人员操作。

因此，需要一种安全的云端服务器，可以高效的可视化处理数据、可视化展示数据。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于大数据的工业互联云平台，其具有安全存储数据、可视化处理数据、可视化展示数据优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于大数据的工业互联云平台系统，包括用户层和云处理系统，用户层包括默认操作层和自定义层，云处理系统包括数据收集平台、数据计算平台、数据分析平台、数据存储平台、微服务框架以及可视化编程工具；默认操作层包括上传数据模块和可视化显示模块，上传数据模块将用户的数据上传到数据收集平台，同时数据存储到数据存储平台中，数据收集平台的数据通过数据计算平台进行数据运算，之后通过数据分析平台进行数据分析，用户通过可视化显示模块看到数据分析的结果；自定义层包括自定义接口模块和可视化编程模块，自定义接口模块将自定义的功能函数上传到微服务器框架进而通过可视化编程工具进行数据处理；数据存储平台中每一个存储系统都由多个节点构成。

通过上述技术方案，用户将产生的数据上传到云处理系统中，由数据收集平台将数据收集并储存到数据存储平台中，而且多结点冗余化设计可以防止出现数据丢失，起到数据存储安全的作用。数据分析平台集成了常用的数据分析模块，使得技术人员可以简便的进行数据分析，同时将分析结果可视化。用户也可以基于平台进一步开发，将自定义的功能模块上传到微服务框架，供自己和他人使用，使用可视化编程工具调用微服务框架上的功能模块进行数据分析和将分析后的数据可视化，用户不需要自己搭建服务器、维护服务器，降低成本提高效率。

进一步地，云处理系统由虚拟化技术构建，独立于硬件，可以将任意虚拟机调配或迁移到任意物理服务器上，可以将虚拟机的完整状态保存到文件中，当出现故障可以随时恢复到之前保存的状态，进一步提高了用户数据的安全性。

进一步地，微服务框架由运行环境相互隔离的容器技术进行部署，在微服务框架中，只需要在特定的某种服务中增加所需功能，而不影响整体进程的架构，降低服务耦合，有效提升应用开发迭代的敏捷性和易维护性。

进一步地，云处理系统采用分布式处理运算，单一节点故障不影响整体服务并可迅速恢复，保障数据安全。

进一步地，云处理系统连接有监视模块，随时掌握平台运行情况，提前预防风险。

进一步地，其特征在于，数据收集平台包括kafka分布式日志系统，写入kafka分布式日志系统的数据通过路由写入到数据存储平台上，kafka是一种具有高吞吐量的分布式发布订阅消息系统，低延迟，并且可以支持多个客户端同时读写。

进一步地，上传数据模块将数据在向数据存储平台传送数据前对数据进行加密，当使用数据存储平台中的数据时将数据解密，防止数据存储平台的数据泄露导致用户的数据被公开，进一步提高用户数据的安全性。

进一步地，云处理系统包括单点登录模块，用户登录云处理系统时，只需要登陆一次，就可以访问云处理系统中的各个平台，便于用户操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)通过用户将产生的数据上传到云处理系统中，由数据收集平台将数据收集并储存到数据存储平台中，而且冗余化设计可以防止出现数据丢失，起到数据存储安全的作用。数据分析平台集成了常用的数据分析模块，使得技术人员可以简便的进行数据分析，同时将分析结果可视化。用户也可以基于平台进一步开发，将自定义的功能模块上传到微服务框架，供自己和他人使用，使用可视化编程工具调用微服务框架上的功能模块进行数据分析和将分析后的数据可视化，用户不需要自己搭建服务器、维护服务器，降低成本提高效率；

(2)通过云处理系统由虚拟化技术构建，独立于硬件，可以将任意虚拟机调配或迁移到任意物理服务器上，可以将虚拟机的完整状态保存到文件中，当出现故障可以随时恢复到之前保存的状态，进一步提高了用户数据的安全性。

附图说明

图1为本发明用户层和云处理系统的结构示意图。

图2为实施例四的结构示意图。

附图标记：1、用户层；2、云处理系统；11、默认操作层；111、上传数据模块；112、可视化显示模块；12、自定义层；121、自定义接口模块；122、可视化编程模块；21、数据收集平台；22、数据计算平台；23、数据分析平台；24、可视化编程工具；25、微服务器框架；26、数据存储平台；27、单点登录模块；3、监视模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例一

一种基于大数据的工业互联云平台系统，如图1所示，包括用户层1和云处理系统2，用户层1包括默认操作层11和自定义层12，云处理系统2包括数据收集平台21、数据计算平台22、数据分析平台23、数据存储平台26、微服务框架以及可视化编程工具24；默认操作层11包括上传数据模块111和可视化显示模块112，上传数据模块111将用户的数据上传到数据收集平台21，同时数据存储到数据存储平台26中，数据收集平台21的数据通过数据计算平台22进行数据运算，之后通过数据分析平台23进行数据分析，用户通过可视化显示模块112看到数据分析的结果；自定义层12包括自定义接口模块121和可视化编程模块122，自定义接口模块121将自定义的功能函数上传到微服务器框架25进而通过可视化编程工具24进行数据处理；数据存储平台26中每一个存储系统都由多个节点构成。

用户将产生的数据上传到云处理系统2中，由数据收集平台21将数据收集并储存到数据存储平台26中，而且多结点冗余化设计可以防止出现数据丢失，起到数据存储安全的作用。数据分析平台23集成了常用的数据分析模块，使得技术人员可以简便的进行数据分析，同时将分析结果可视化。用户也可以基于平台进一步开发，将自定义的功能模块上传到微服务框架，供自己和他人使用，使用可视化编程工具24调用微服务框架上的功能模块进行数据分析和将分析后的数据可视化，用户不需要自己搭建服务器、维护服务器，降低成本提高效率。

数据分析平台23可以采用pentaho开源商务智能软件，以工作流为核心，是一种基于java平台的商业智能(businessintelligence)套件bi，包括一个webserver平台和几个工具套件：报表、分析、图表、数据集成、数据挖掘等，技术人员分析数据时，可以方便的创建报表、仪表盘、分析模型、商业规则和bi流程，集成度较高，对技术人员的编程能力要求较低，极大地提高效率且降低出错的概率，然而，本发明不限于使用pentaho以外的分析工具。

数据计算平台22可以使用storm系统，storm作为一个免费并开源的分布式实时计算系统，可以做到可靠地处理无限的数据流，保证数据计算的可靠性，然而，本发明不限于使用storm以外的实时计算工具。

实施例二

一种基于大数据的工业互联云平台系统，与实施例一的区别在于，云处理系统2由虚拟化技术构建，独立于硬件，可以将任意虚拟机调配或迁移到任意物理服务器上，可以将虚拟机的完整状态保存到文件中，当出现故障可以随时恢复到之前保存的状态，进一步提高了用户数据的安全性。

微服务框架由运行环境相互隔离的容器技术进行部署，在微服务框架中，只需要在特定的某种服务中增加所需功能，而不影响整体进程的架构，降低服务耦合，有效提升应用开发迭代的敏捷性和易维护性。微服务框架可以采用springcloud架构，为开发人员提供了快速构建分布式系统的工具，包括配置管理、服务发现、断路器、路由、微代理、事件总线、全局锁、决策竞选、分布式会话等。

云处理系统2采用分布式处理运算，单一节点故障不影响整体服务并可迅速恢复，保障数据安全。数据存储平台26可以使用hadoop分布式文件系统(hdfs)，具有高度容错性，能够提供高吞吐量数据访问。

云处理系统2连接有监视模块3，随时掌握平台运行情况，提前预防风险。监视模块3可以使用zabbix工具，是一个基于web界面的提供分布式系统监视以及网络监视功能的企业级的开源解决方案，图形化方式对各项指标进行监视，一旦数据异常可以及时发现问题并解决故障，保证系统的安全稳定运行。

实施例三

一种基于大数据的工业互联云平台系统，与实施例一的区别在于，数据收集平台21包括kafka分布式日志系统，写入kafka分布式日志系统的数据通过路由写入到数据存储平台26上，kafka是一种具有高吞吐量的分布式发布订阅消息系统，低延迟，并且可以支持多个客户端同时读写。

上传数据模块111将数据在向数据存储平台26传送数据前对数据进行加密，当使用数据存储平台26中的数据时将数据解密，防止数据存储平台26的数据泄露导致用户的数据被公开，进一步提高用户数据的安全性。推荐使用aes256+base64算法。

实施例四

一种基于大数据的工业互联云平台系统，与实施例一的区别在于，如图2所示，云处理系统2包括单点登录模块27，用户登录云处理系统2时，只需要登陆一次，就可以访问云处理系统2中的各个平台，便于用户操作。单点登录模块27可以基于openam搭建，openam是一个开源的访问管理、授权服务平台，然而，本发明不限于使用openam以外的单点登录方法。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。