工业现场设备监测系统的制作方法

本发明涉及工业现场设备监测系统和方法。

背景技术：

1、中型工业工厂需要管理数以千计的产生大量数据的设备(现场设备)。由于这些数据中的一些需要被快速处理，因此等待时间成为挑战。因此，数据处理被移动到计算节点，即所谓的边缘设备，其被内部放置在靠近生成数据的设备的位置。边缘设备的范围可以从例如嵌入式pc到在驻地上操作的数据中心。除了低等待时间和高带宽之外，边缘计算的优点特别是改进的可用性和易于管理隐私和安全性，因为机密数据可以保存在工厂上。这打开了设备/资产监测应用(例如，用于预测性维护)在边缘设备上部署的大门。这样的应用可以跟随简单的基于规则的方法，但是也可以是更先进的和涉及复杂的模型，例如预训练的机器学习和ai模型。

2、在资产监测场景中，通常涉及多个部分：不同的设备供应商，自动化系统供应商和工厂所有者/操作员。设备供应商最懂如何监测所提供的设备，但是监测本身是在设备实例作为特定过程的一部分操作的工厂(工业环境)内完成的。因此，需要将第三方资产监测算法部署到边缘设备并将其用作可配置资产监测工作流的一部分的可能性。一方面，这种跨公司边界的资产监测工作流程被使用用于指定所涉及的资产、输入数据和所计算的监测结果的不同格式的不同方复杂化。另一方面，交换的监测算法及其接口不一定容易由不同方集成。这甚至即使监测算法是内部提供的也是成立的，因为当处理待监测的不同种类的设备时接口可以越来越复杂。所有这些导致花费多日的昂贵的人工工作。并且导致难以适应和重新使用的不灵活的、易于出错的集成。此外，这些任务需要涉及工厂上的通常过程工程师不具有的软件集成中的专门知识。

3、需要解决这些问题。

技术实现思路

1、因此，具有用于在边缘计算环境中资产监测算法部署的改进技术将是有利的。这种资产监测算法可以是由用户或操作者自己开发的算法，或者由第三方提供的算法。

2、本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中在从属权利要求中并入了另外的实施例。

3、关于解决方案，存在为任何物理或虚拟资产提供结构化资产规范的规范，其由覆盖资产生命周期的不同方面的所谓子模型(如技术信息、文档或铭牌信息)组成。

4、在一个方面，提供了工业现场设备监测系统，其中系统被配置为：

5、将现场设备的资产规范下载到边缘设备，其中现场设备位于工业环境中，其中现场设备被配置为生成与工业环境的资产有关的数据，其中边缘设备位于工业环境中，并且其中边缘设备被配置为接收由现场设备生成的数据；

6、接收用于现场设备的资产监测子模型，其中资产监测子模型指定用于现场设备的资产监测应用的接口规范和算法；

7、将用于现场设备的资产监测应用部署到边缘设备，其中部署包括对资产监测子模型的利用；以及

8、生成由资产监测应用展示的工作流函数，其中工作流函数的生成包括对现场设备的资产规范和资产监测子模型的接口规范的利用。

9、在示例中，系统在云计算环境中操作。

10、在示例中，系统在一个或多个内部服务器上操作。

11、在示例中，系统在一个或多个外部服务器上操作。

12、因此，系统可以是内部或外部或“云端”。

13、在示例中，系统被配置为向生成器提供资产监测子模型以生成配置文件，从而在边缘设备处注册资产监测应用。

14、在示例中，系统被配置为生成端点以访问资产监测子模型的内容，并且其中端点包括来自所部署的资产监测应用的端点。

15、在示例中，工作流函数的生成包括对来自所部署的资产监测应用的端点的利用。

16、在示例中，系统被配置为在边缘设备处注册资产监测子模型。

17、在示例中，现场设备的资产规范包括用于现场设备的设备个体信息。然后，工作流函数的生成可以包括对用于现场设备的设备个体信息的利用。

18、在示例中，系统被配置为在边缘设备处注册现场设备的资产规范。

19、在第二个方面，提供了工业现场设备监测系统，其中该系统包括边缘设备，并且其中该系统被配置为：

20、将现场设备的资产规范下载到该边缘设备，其中现场设备位于工业环境中，其中现场设备被配置为生成与工业环境的资产有关的数据，其中边缘设备位于工业环境中，并且其中边缘设备被配置为接收由现场设备生成的数据；

21、接收用于现场设备的资产监测子模型，其中资产监测子模型指定用于现场设备的资产监测应用的接口规范和算法；

22、将用于现场设备的资产监测应用部署到边缘设备，其中部署包括对资产监测子模型的利用；

23、生成由资产监测应用展示的工作流函数，其中工作流函数的生成包括对现场设备的资产规范和资产监测子模型的接口规范的利用；并且

24、利用从现场设备接收的数据，由边缘设备调用由资产监测应用展示的工作流函数。

25、在示例中，系统的除边缘设备之外的部分可以在云计算环境中操作。

26、在示例中，系统的除边缘设备之外的部分可以在一个或多个内部服务器上操作。

27、在示例中，系统的除边缘设备之外的部分可以在一个或多个外部服务器上操作。

28、在示例中，边缘设备可以利用从现场设备接收的数据连续地调用由资产监测应用展示的工作流函数。

29、在示例中，系统被配置为在边缘设备处注册资产监测子模型。

30、在示例中，系统被配置为在边缘设备处注册现场设备的资产规范。

31、在示例中，现场设备的资产规范包括一个或多个资产规范子模型。该系统被配置为基于下载、部署和/或注册到边缘设备的信息来生成新的资产规范子模型。

32、在第三个方面，提供了工业现场设备监测方法，包括：

33、将现场设备的资产规范下载到边缘设备，其中现场设备位于工业环境中，其中现场设备被配置为生成与工业环境的资产有关的数据，其中边缘设备位于工业环境中，并且其中边缘设备被配置为接收由现场设备生成的数据；

34、接收用于现场设备的资产监测子模型，其中资产监测子模型指定用于现场设备的资产监测应用的接口规范和算法；

35、将用于现场设备的资产监测应用部署到边缘设备，其中部署包括利用资产监测子模型；并且

36、生成由资产监测应用展示的工作流函数，其中工作流函数的生成包括利用现场设备的资产规范和资产监测子模型的接口规范。

37、在第四个方面，提供了工业现场设备监测方法，包括：

38、将现场设备的资产规范下载到边缘设备，其中现场设备位于工业环境中，其中现场设备生成与工业环境的资产有关的数据，其中边缘设备位于工业环境中，并且其中边缘设备接收由现场设备生成的数据；

39、接收用于现场设备的资产监测子模型，其中资产监测子模型指定用于现场设备的资产监测应用的接口规范和算法；

40、将用于现场设备的资产监测应用部署到边缘设备，其中部署包括利用资产监测子模型；并且

41、生成由资产监测应用展示的工作流函数，其中工作流函数的生成包括利用现场设备的资产规范和资产监测子模型的接口规范。

42、利用从现场设备接收的数据，由边缘设备调用由资产监测应用展示的工作流函数。

43、根据另一个方面，提供了控制一个或多个如前述的系统的计算机程序元件，如果该计算机程序元件由处理器执行，则该计算机程序元件适于执行如前述的方法。

44、根据另一个方面，提供了存储了如前述的计算机元件的计算机可读介质。

45、计算机程序元件例如可以是软件程序，但也可以是fpga、plc或任何其它适当的数字手段。

46、参考下文描述的实施例，上述方面和示例将变得显而易见并被阐明。