一种用于智能工厂软件系统开发的架构及方法与流程

本发明涉及智能工厂软件系统开发领域，特别涉及一种用于智能工厂软件系统开发的架构及方法。

背景技术：

1、智能工厂软件系统是一种应用于制造业的软件系统，旨在实现智能化、数字化和自动化的生产运营管理系统。该系统整合了多种技术和功能模块，用于生产监视、生产管控和优化制造过程，以提高生产效率、质量和灵活性。

2、智能工厂软件系统通常包括以下主要功能模块：生产计划与排程、生产执行与跟踪软件、数据采集与分析、质量管理、资源管理、实时监控与可视化、自动化与集成等。

3、在技术实现上通过对各种工厂软件的开发与整合形成满足智能工厂的软件系统，在制造企业可以实现生产过程的可视化、优化和智能化，提高生产效率、降低成本，并更好地适应市场需求和变化。

4、现有技术实现上有多种架构实现方式：

5、1.单体应用：单体应用是指单个不可分割的软件。通常单体应用有三层架构组成，包括：界面层、逻辑层、数据层。单体应用开发缺点是升级困难、新技术引入困难、灵活性有限。

6、2.soa(service-oriented architecture，面向服务的结构)服务架构：面向服务的体系结构由执行特定功能的离散且松散耦合的服务组件组成的软件。组件分为两个主要角色：服务提供者和服务消费者。方法论上采用soap(simple object access protocol，简单对象访问协议)协议、esb(enterprise service bus)企业服务总线、bpm(businessprocess management，业务流程管理)业务流程管理系统、sdo(service data objects)服务数据对象等组成。soa架构软件服务缺点是管理难度高、投资成本高、技术要求高。

7、3.微服务架构：微服务也是一种面向服务的软件架构，专注于创建构成应用程序的独立组件，组件之间通过api(application programming interface，应用程序编程接口)粘合在一起。在方法论上有9个核心特性：通过服务来实现独立自治的组件、围绕业务能力构建、产品化思维、强终端弱管道、分散治理、数据去中心化、基础设施自动化、容错性设计、演进式设计。微服务的缺点是架构复杂、运维复杂、硬件资源要求高。因此如何设计一种更合适的架构来实现智能工厂软件系统的开发是目前亟待解决的。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于智能工厂软件系统开发的架构及方法，能够从应用开发与服务开发的角度令整体架构更简单，同时支持小、中、大型工厂技术演进需求，具有更灵活的扩展能力。其具体方案如下：

2、第一方面，本技术公开了一种用于智能工厂软件系统开发的架构，包括：业务协同中间件、前端应用服务动态加载和运行模块和后端服务动态加载和运行模块；

3、其中，所述业务协同中间件，包括协同组件和集成组件，通过所述协同组件提供后端服务的互发现功能，通过所述集成组件提供所述前端应用服务和所述后端服务的功能调用能力；

4、所述前端应用服务动态加载和运行模块，用于接收所述业务协同中间件发送的协同消息，基于所述协同消息实现所述前端应用服务的动态增删；

5、所述后端服务动态加载和运行模块，用于通过所述协同组件和集成组件为所述后端服务的功能开发提供开发方法。

6、可选的，所述业务协同中间件包括多个去中心化分布的节点，其中，所述节点之间通过传输通道自动连接，且每个所述节点均包括协同组件与集成组件。

7、可选的，所述节点分布在单个或多个主机中；当所述节点分布在多个主机中时，实现所述节点的分布式可扩展功能；当所述节点分布在单个主机中时，实现单个主机的多服务协同功能。

8、可选的，所述通过所述协同组件提供后端服务的互发现功能，包括：

9、通过协同组件基于去中心化通讯协议实现多个节点之间的后端服务的管控数据同步，所述管控数据包括后端服务信息和后端服务功能方法。

10、可选的，通过所述集成组件提供所述前端应用服务和/或所述后端服务的功能调用能力，包括：

11、当在任意一节点发起服务功能请求时，所述协同组件配合所述集成组件提供所述服务功能的定位和调用能力，基于所述传输管道实现本地服务和远程服务的功能调用，其中所述服务功能包括前端应用服务功能和/或后端服务功能。

12、可选的，所述业务中间件还包括门户网关，所述门户网关包括配置协同组件和路由组件。

13、可选的，所述基于所述协同消息实现所述前端应用服务的动态增删，包括：

14、当接收到所述业务协同中间件发送的新前端应用服务增加的协同消息时，利用所述业务中间件的门户网关的配置协同组件获取所述新前端应用服务信息，利用所述门户网关的路由组件为所述新前端应用服务自动分配可访问路由以实现所述前端应用服务的动态增删。

15、可选的，所述前端应用服务动态加载和运行模块，还用于基于所述业务中间件的集成组件实现前端应用服务的应用包对资源包、文件包、语言包和皮肤包的资源整合，以及基于所述业务中间件的协同组件为所述前端应用服务的应用包提供运行环境。

16、可选的，所述开发方法包括基于开发包以及协议代理的两种开发方法；其中，所述开发包支持多种开发语言，所述协议代理支持基于预设标准化协议的第三方服务。

17、第二方面，本技术公开了一种用于智能工厂软件系统开发的方法，包括：

18、通过业务协同中间件的协同组件提供后端服务的互发现功能，通过业务协同中间件的集成组件提供所述前端应用服务和所述后端服务的功能调用能力；

19、通过前端应用服务动态加载和运行模块接收所述业务协同中间件发送的协同消息，基于所述协同消息实现所述前端应用服务的动态增删；

20、通过后端服务动态加载和运行模块基于所述协同组件和集成组件为所述后端服务的功能开发提供开发方法。

21、第三方面，本技术公开了一种电子设备，包括：

22、存储器，用于保存计算机程序；

23、处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的所述的用于智能工厂软件系统开发的方法的步骤。

24、第四方面，本技术公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的所述的用于智能工厂软件系统开发的方法的步骤。

25、本技术提供了一种用于智能工厂软件系统开发的架构，架构包括了：业务协同中间件、前端应用服务动态加载和运行模块和后端服务动态加载和运行模块；其中，所述业务协同中间件，包括协同组件和集成组件，通过所述协同组件提供后端服务的互发现功能，通过所述集成组件提供所述前端应用服务和所述后端服务的功能调用能力；所述前端应用服务动态加载和运行模块，用于接收所述业务协同中间件发送的协同消息，基于所述协同消息实现所述前端应用服务的动态增删；所述后端服务动态加载和运行模块，用于通过所述协同组件和集成组件为所述后端服务的功能开发提供开发方法。可见，本技术提供了一种在智能工厂软件开发以管控(协同)、通讯(传输管道)、服务(集成)为一体的去中心化分布式动态运行时架构。这样一来，中间件提供的协同组件与集成组件的一体化设计从管控面与数据面融合统一，从应用开发与服务开发的角度整体架构更简单。前端与后端服务分离，多类型服务独立运行，在升级新服务、引入新技术方面有很好的支持。同时，支持应用与服务的动态加载与动态销毁，具有更容易的版本管理与升级能力。