近日，開源工業互聯網聯盟（Openii Consortium）根據成員單位的實際需要，經過長達半年時間的研發，結合到前面推出的智能資產管理殼（iAAS，intelligent Asset Administration Shell）等殺手級開源工業互聯網應用，正式揭開了IOT 3000開源參考方案的面紗。

為了便于聯盟成員了解IOT 3000的具體內容，開源工業互聯網聯盟組織專家編寫了《IOT 3000開源參考方案白皮書》，定位于給聯盟成員單位把握“ ‘開源+’帶來的顛覆性創新機遇”，這也被設定為白皮書的副標題。

《IOT 3000開源參考方案白皮書》封面

開源工業互聯網平臺是面向制造業數字化、網絡化、智能化需求，構建海量數據采集、匯聚、存儲、分析的服務體系，支撐制造資源廣泛連接、服務能力彈性供給的工業云平臺。

通常情況下，工業互聯網系統架構由三層構成。

IOT 3000開源參考方案架構圖

設備利用本身的功能或軟件開發包SDK 進行定制開發，連接到物聯網系統中；為確保安全，設備需要驗證、授權、注冊等措施；一些不能直接接入的設備則需要通過設備網關接入；在云平臺中，通過設備狀態數據緩存機制，保存設備最新狀態等信息，從而應用程序或其他設備可以讀取設備消息并與設備交互；通過規則引擎，構建物聯網應用程序，這些程序將收集、處理、分析設備數據并執行操作；同時，通過大數據分析，提供業務支持與決策。而各類數據處理，則通過云平臺的各種計算服務、存儲服務得以實現。

相應的，構建工業互聯網平臺的技術可以分為三個領域。

第一個是就是設備層相關的技術。這一層看到許多不同的設備類型和協議是很常見的，設備除了傳感器和致動器外，還有PLC、嵌入式計算機及相關的實時操作系統，通信協議有Modbus，OPCUA和Zigbee等。這一層的主要作用就是從設備上收集數據，驅動設備執行，將采集到的數據發送給網關。必要時也可以對數據進行簡單處理，以便能驅動設備迅速做出恰當的應對，例如緊急停機。

第二個與邊緣相關的技術，這些技術讓所有可以在數據源附近執行的活動成為可能。這些技術涉及到基本數據過濾、發送數據到云端或網關等任務。邊緣層的分析任務是在網關設備上執行，同時網關設備也負責數據集中工作。

邊緣層應用可以部署在網關上，這樣可以在最為接近數據源的地方執行實時分析任務。除了這些功能外，邊緣層還應該有管理應用，用于管理設備和邊緣分析應用，同時還需要在該層上提供支持這些技術的運行時環境的平臺。

邊緣層的另一個重點是連接設備層的設備，并進一步連接到云。通常，IoT設備網絡在地理上是分散的，并且需要接入多個運營商網絡以確保網絡的服務質量（QoS）。

這需要邊緣層組件實現策略驅動的連接、安全、QoS，以及云端的一些額外策略進行實現授權、管理和部署。移動站點需要在動態變化的環境中基于成本，可用性和帶寬來選擇網絡。

為了達到上述目的，我們需要一個了解應用程序和數據語義的連接層；一個軟件定義網絡（SDN）并基于機器到機器（M2M）和機器到客戶端（M2C）通信的層。M2M和M2C的易變網絡特性要求此層具備適應性流量整形的能力，此能力應當由應用程序的基本特性。需要具有QoS功能和運營商中立的，用于M2M和M2C連接的安全隧道。

IOT 3000開源參考方案的模塊構成

第三類技術涉及到云平臺，主要是用于處理和分析來自設備的數據。分析平臺提供了存儲，搜索，分析以及可視化或使用數據的能力。分析平臺的每一項功能都需要不同類型的技術支持來實現。每項功能的具體需求也是根據實際情況變化的。例如，不同類型的采集能力——如實時采集，批量采集和更改數據的捕獲采集——都需要成為技術棧的一部分。同樣，不同類型數據的存儲要求也不同，例如，時間序列數據需要NoSQL數據庫，圖像數據需要Blob存儲。

當前，亞馬遜、微軟都推出了各自的物聯網平臺，國內的阿里巴巴、華為等公司也在推廣自己的物聯網解決方案。這些公司的產品通過提供云平臺服務和網關SDK簡化了IoT系統的建設，更加適合應用開發者或團隊使用，但無法滿足構建自主系統的要求。