通用設計:企業數據共享平臺——聯動、規范、高效

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企業數據共享平臺是支撐工業互聯網相關應用開發的重要基礎,能更好地發揮數字化、信息化技術對企業信息化系統及業務的支撐作用。本篇文章分享了企業數據共享平臺的產品設計需求和設計思路,帶領我們更具體地了解企業數據共享平臺的功能架構。

背景

隨著互聯網的“開放、共享、合作”思維引入各行業,進行技術改造與創新,提高整個行業信息化與智能化水平成為了B端客戶的主流需求之一。建設可擴展的開放式工業互聯網,形成面向各種場景和可復用的應用開發生態系統,提高企業硬件、服務、數據的使用效率和共享范圍,實現企業業務與資源的智能管理及運營優化,并驅動一系列面向行業產業鏈的創新應用。

數據共享平臺作為工業互聯網數據源的一部分,是支撐工業互聯網相關應用開發的重要基礎。通過建設企業數據共享平臺,打通企業生命周期各階段之間的數據鏈條,更好地發揮數字化、信息化技術對企業信息化系統及業務的支撐作用。

企業痛點

數據孤島存在嚴重,數據之間的交互不通暢,企業設計過程與生產過程脫節。

企業全壽期過程中,數據來源復雜,數據管理混亂。

現有數據質量過低,不能滿足上層應用的需求。

設計目標

建設工程設計數據與企業運行數據的共享平臺,滿足企業生產與設計間數據的無縫銜接,互聯互通,實現數據快速,高效,便捷的查詢與應用,同時為后續大數據應用、智慧應用等提供數據支撐。

總體技術要求

數據共享管理平臺是用于承載、管理和移交工程建設階段的結構化與非結構化數據(包括三維數據模型、圖紙和清單等相關技術文件和資料以及其他備種物項對應數據表等)以及企業運行數據的綜合數據集成管理平臺。平臺應支持多種工程設計軟件的數據集成并兼容多種格式文件的導入和導出,提供工程和運行數據的存儲、訪問和變更服務,實現對企業設備設施數據資產的統一管理和數據共享。并將制定的數據移交標準和規范體現在平臺中,確保平臺數據與標準規范的統一與深度融合。

平臺以SSC數據結構為核心,將梳理出的結構化、非結構化和三維模型之間以物項編碼、功能位置碼等方式建立物項對象數據之間可以互訪的關聯關系。以輕量化三維模型為載體進行數據、文件的展現,可通過三維模型快速訪問物項對象關聯的數據和文件。為數據和文件(含文件內容)建立索引,實現數據和文件快速、有效、便捷的全文可視化檢索。檢索結果的展示應根據業務應用需要,對檢索結果進行信息分類展示,對檢索結果的排序可進行定制化權重配置。

平臺開發采用B/S架構設計,可通過瀏覽器直接訪問,客戶端無須安裝任何插件;滿足跨平臺需求,不受終端類型、操作系統限制,系統設計應采用國際上成熟的技術框架;可方便的將場景發布到各種平臺,如PC機、平板電腦、手機等移動終端設備;可運行在Windows、安卓、蘋果等主流操作系統上,也可以使用便攜式設備作為載體用于在企業現場的設備檢維修、事故現場指揮等提供指導和決策;覆蓋主流瀏覽器,可隨時隨地快速可視化查詢企業數據信息。

數據共享平臺通過數據接口實現對工程數據的采集。工程數據根據不同來源、內容形式分為結構化數據(數據庫,可解析的Excel或XML模版)和非結構化(文件、多媒體、圖片、三維模型等)數據。在系統中構建以企業數據分解結構(SSC)為核心的數據模型,實現各類工程業務數據與SSC的掛接。對于非結構化文件,實現文件索引信息(包括文件描述信息,狀態,元數據等)與SSC的掛接。

平臺能夠實現三維模型、結構化數據和非結構化數據的多種展示(列表、二維表、樹形)形式;提供數據的快速可視化定位和查詢,查詢具有過濾功能,實現基于物項編碼、功能位置碼等類型的精準查詢、模糊查詢和關聯查詢以及關聯展示。例如:根據位號查詢設備,并將設備相關的文檔、物資、PID圖、三維圖等信息進行關聯展示。

平臺可根據企業的下游目標信息系統(如ERP、ECM系統)需求實現根據不同系統的數據導出功能。同時系統提供與目標系統的在線導入程序的集成,實現數據的推送。

平臺提供模型定義功能,能夠結合管理和數據需要,靈活的定義系統申的數據模型(業務對象、屬性、值列表、編碼等)以及數據模型的約束規則(例如:字段約束規則,對象關聯規則等),并根據數據模型的約束規則進行數據的校驗和處理。系統提供編碼器功能,靈活定義各種模式的編碼規則(例如:流水碼,分段碼,分類碼等),并提供編碼的合法校驗、編碼的生成、編碼的解析等功能。

平臺提供數據移交過程的編排和策略定義功能。根據不同的數據類型(例如:設備數據)定義數據的流向,入口方式和地址、出口方式和地址,數據出入時間要求等。系統提供數據質量報表功能,定期根據數據校驗結果形成數據報告。

數據共享平臺架構

功能性要求

非功能性要求

數據共享平臺除滿足上述業務和功能需求,還要考慮到平臺的性能、容量和可維護性,可擴展性、易用性、安全性、可靠性和整體架構的要求。具體要求如下:

1. 運行環境要求

支持ORACLE、SQL SERVER 等主流數據庫。支持集群、負載均衡等技術,保證系統的高可用性。支持主流瀏覽器(如IE、Chrome、Firefox等)的訪問,能夠在主流配置計算機上流暢運行,支持用戶現場的軟硬件環境。

在軟硬件系統運行正常的情況下,保證系統瀏覽的響應時間(平均)滿足正常工作需要(例如信息查詢不大于3秒、目錄樹導航不大于8秒、三維模型加載瀏覽流暢,沒有超時現象)

2. 擴展性和開放性要求

1)擴展性要求

平臺支持二次開發和系統擴展,包括服務器性能擴展、功能擴展和與其它IT系統的集成擴展。

  • 數據庫可擴展數據庫中含有靜態數據和動態數據,在數據庫設計初期,充分考慮上述各類數據的擴展,實現后期數據直接納入到系統數據庫中,實現對新增數據的管理。
  • 業務功能可擴展,未來業務的擴展只須在現有機制的基礎上,增加新的應用與服務模塊,當新的技術和產品出現進行升級時,系統能夠平滑過渡而不影響用戶的使用,產品有新的功能增加時,輕松實現業務的擴展。
  • 模型數據可擴展當現場的實體對象數據發生變更后,三維模型進行相應的調整,平臺應建立良好的模型更新機制,支持模型的方便、快捷更新。
  • 平臺應能支持ISO14721,ISO15926,ISO10303等國際通用數據標準。支持XML等國際通用文件標準。

2)開放性要求

軟件產品在系統架構設計上具有開放性,平臺采用的是前后端分離技術,開放的接口標準支持和對外服務引擎,包括但不限于:

  • 集成API 接口,如Web Service、RCF、MQ 或供應商標準API 等;
  • 對常用通訊協議的支持,如HTTP、FTP、XML、TCP/IP、MQ、OPC、SOAP 等協議;
  • 其他的接口實現方式及通訊協議;
  • 模型輕量化與活化,實現對原設計三維模型進行輕量化處理及信息聯動;
  • 可實現在網頁端、客戶端或移動端進行三維場景的展示,并輕松實現三維場景操作。

3. 集成性需求

系統能實現對多種來源、格式的信息兼容,如DWG、DGN、Word、Excel、PDF、JPG 等,支持WebService 接口,預留供外部調用系統數據的標準接口,主要是為與現有企業生產系統結合。

4. 客戶定制需求

平臺能夠提供企業所在行業先進的案例和平臺配置模版。可以根據不同項目的技術路線和用戶不同的數據需求,提供靈活的參數配置和數據范圍,以及友好的界面

5. 信息安全要求

1)軟件需求及設計需求

需求分析階段,應充分考慮安全需求,包括框架安全、輸入驗證、業務安全、會話管理、認證和密碼管理、授權與訪問控制、異常處理、日志審計、數據保護、數據庫安全、文件安全、合規性等安全因素。在方案設計和詳細設計階段,應對制定好的安全需求進行軟件安全設計。

2)軟件安全開發管理要求

遵守《代碼安全編寫規范》指引,在系統開發時融入相關的要求規范,如數據輸入處理、文件系統接口、數據庫接口、錯誤異常處理、拋出特定異常、精確處理異常、數據返回、密碼與私密信息、用戶認證口令等因素。

開發過程中針對代碼進行審查,組織代碼走查工作,關鍵代碼交叉檢查,形成代碼走查記錄。

3)測試安全要求

平臺上線前,需遵循行業信息安全標準的要求,對軟件系統進行安全性檢查,包括程序安全、密碼安全、安全策略設置等內容。

4)其它安全要求

實現平臺數據庫的分布式部署,提高系統執行的效率。能夠集成主流的LDAP服務器,支持LDAP認證。支持多組織數據、功能的權限分隔,以確保未來推廣復制實施的可靠性。平臺為獨立和封閉系統,可管可控、可與外部互聯網隔絕,防止無形資產流失,保障系統安全性問題

6. 界面及語言要求

平臺開發語言為主流開發語言,平臺操作易于學習和掌握、簡單易用,符合數據移交行業標準和IT技術標準,符合用戶應用習慣,以減少用戶培訓和熟悉的時間。

軟件產品至少支持中文、英文兩種語種,產品軟件菜單、功能界面、幫助文檔必須有簡體中文版本。界面設計美觀大方,布局合理,邏輯清晰,風格統一,色彩協調,菜單簡潔,同一頁面中菜單項一般不超過四級。

提供聯機幫助功能,指導用戶正確使用此軟件。能夠提示錯誤信息,并自動提示正確操作的方法

7. 其它要求

1)角色和權限控制

系統可以提供給數據管理員系統使用權限角色分配和管理功能,實現對數據的維護工作,根據不同的職能部分,分配不同的功能應用,如有的角色只能瀏覽、有的具有編輯功能,即平臺具有角色管理的能力,能夠根據不同的角色定義訪問不同的數據和信息。

  • 按照人員角色進行平臺權限管控,查看、下載、復制等分別受控;
  • 能夠提供主要的操作日志記錄,包括系統登錄用戶與時間、功能模塊使用用戶與時間、用戶具體操作與時間、資源訪問、權限操作(授予、回收、修改)、操作終端IP 地址等級別日志的自動記錄,保證數據的可追溯性;
  • 制定數據備份方案,同時考慮可靠性和備份效率,能與備份系統、災備
  • 系統集成,實現數據安全管理。

2)性能要求

經過完善的設計和充分的測試運行,具備在7*24H連續無故障流暢運行能力,并應具備有效的容錯、數據恢復功能。

3)代碼要求

平臺代碼編寫規范,滿足可讀性、可理解性、可追溯性、可識別性和可復用性及模塊化部署要求;具有良好的封裝性、邏輯性、完整性、穩定性,投入正式運行后,系統能進行局部維護和修改。

總結

對數據的合理應用必須建立在數據合理的采集、整理、保存的基礎上,這符合DIKW(Data-Information-Knowledge-Wisdom)的發展原則。利用本文提供的思路進行合理增補能基本確定一個企業數據共享平臺的設計需求。

 

本文由 @大陽 原創發布于人人都是產品經理。未經許可,禁止轉載

題圖來自Unsplash,基于CC0協議

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