作者：中國信息通信研究院總工程師 余曉暉   

貫徹落實(shí)《國務(wù)院關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見(jiàn)》，加快推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設及推廣，是打造制造強國、網(wǎng)絡(luò )強國的重要任務(wù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的關(guān)鍵是要實(shí)現跨行業(yè)跨領(lǐng)域知識經(jīng)驗的積累沉淀、固化封裝和復用推廣，打破傳統工業(yè)封閉體系，打造開(kāi)放創(chuàng )新價(jià)值生態(tài)。微服務(wù)架構為平臺的知識轉化和復用提供了最佳技術(shù)手段，算法、模型、知識等模塊化組件能夠以“搭積木”的方式被調用和編排，實(shí)現低門(mén)檻、高效率的工業(yè)App開(kāi)發(fā)，驅動(dòng)了工業(yè)軟件開(kāi)發(fā)方式的變革，促進(jìn)了平臺創(chuàng )新生態(tài)的形成，工業(yè)微服務(wù)能力構建已經(jīng)成為當前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的首要任務(wù)。

工業(yè)微服務(wù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的載體

微服務(wù)是以單一功能組件為基礎，通過(guò)模塊化組合方式實(shí)現“松耦合”應用開(kāi)發(fā)的軟件架構。一個(gè)微服務(wù)就是一個(gè)面向單一功能、能夠獨立部署的小型應用，將多個(gè)不同功能、相互隔離的微服務(wù)按需組合在一起并通過(guò)API集實(shí)現相互通信，就構成了一個(gè)功能完整的大型應用系統。以產(chǎn)品遠程維護應用開(kāi)發(fā)為例，就可將其拆解為地理定位、運行狀態(tài)可視化、油耗數據分析、關(guān)鍵部件壽命預測、操作記錄、故障日志等多個(gè)微服務(wù)功能模塊。與傳統整體式架構下開(kāi)發(fā)的應用相比，微服務(wù)架構下的應用具備兩個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)：一是應用開(kāi)發(fā)和維護的高度靈活性。每個(gè)微服務(wù)可以由不同團隊運用不同語(yǔ)言和工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)和維護，任何修改、升級都不會(huì )對應用的其他部分功能產(chǎn)生影響，而整體式框架下任何修改都有可能對整個(gè)應用產(chǎn)生意料之外的影響。二是應用運行的去中心化。不同微服務(wù)能夠分布式并行執行，應用資源占用率相對被攤薄，且微服務(wù)間的數據和資源相互隔離，單個(gè)服務(wù)的故障只會(huì )導致單個(gè)功能的受損而不會(huì )造成整個(gè)應用的崩潰。

工業(yè)微服務(wù)實(shí)現機理模型算法的模塊化、軟件化，支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中的工業(yè)App開(kāi)發(fā)運行。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中，工業(yè)微服務(wù)正發(fā)揮著(zhù)承上啟下的關(guān)鍵作用。一方面，基于不同行業(yè)、不同領(lǐng)域經(jīng)驗知識所提煉出來(lái)的各類(lèi)原始機理算法模型通常缺少對外調用的接口，也往往難以進(jìn)行獨立的調試、運行和升級，需要用工業(yè)微服務(wù)的方式將這些機理算法模型集成起來(lái)，封裝成可獨立調試運行的單一功能或服務(wù)模塊，提升易用性和可維護性。另一方面，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中基于工業(yè)微服務(wù)模塊進(jìn)行工業(yè)App開(kāi)發(fā)，既能夠借助工業(yè)微服務(wù)并行開(kāi)發(fā)、分布運行的特點(diǎn)，有效發(fā)揮平臺海量開(kāi)發(fā)者接入、資源彈性配置、云化部署運行等優(yōu)勢，又能夠利用工業(yè)微服務(wù)獨立隔離、靈活調用的特點(diǎn)，克服工業(yè)App所面臨的快速運維、持續迭代、個(gè)性化定制等問(wèn)題。

工業(yè)微服務(wù)本質(zhì)是經(jīng)驗知識的軟件化和工具化，借助專(zhuān)業(yè)化的工具打造通用化的平臺。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的核心目標是通過(guò)行業(yè)經(jīng)驗知識的積累沉淀和復用推廣來(lái)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)整體水平的提升，并打造繁榮創(chuàng )新的開(kāi)放價(jià)值生態(tài)。而工業(yè)微服務(wù)能夠將專(zhuān)業(yè)知識和IT技術(shù)融合起來(lái)，變成不需要關(guān)心實(shí)現細節的“黑盒”，開(kāi)發(fā)者甚至不需要任何專(zhuān)業(yè)知識，就可通過(guò)調用平臺中各類(lèi)工業(yè)微服務(wù)的方式開(kāi)發(fā)出解決行業(yè)問(wèn)題的工業(yè)App。在此基礎上，平臺將原來(lái)處于企業(yè)內部的封閉性專(zhuān)業(yè)能力轉化為面向行業(yè)和社會(huì )的通用化共享能力，實(shí)現在本行業(yè)乃至近似行業(yè)中的能力復制和應用推廣，從而成為服務(wù)行業(yè)、服務(wù)區域的發(fā)動(dòng)機和助推器。

支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行工業(yè)體系顛覆創(chuàng )新

一是工業(yè)微服務(wù)顛覆傳統工業(yè)軟件研發(fā)方式。在企業(yè)里，CAD、CAE、DCS、MES、ERP、SCM等傳統工業(yè)應用軟件往往是面向基礎的流程或服務(wù)進(jìn)行設計和研發(fā)，并在部署階段根據用戶(hù)實(shí)際情況進(jìn)行調整，整個(gè)軟件研發(fā)的成本投入較大、研發(fā)周期較長(cháng)，且不能靈活地響應用戶(hù)個(gè)性化需求。而在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中，則可采用工業(yè)微服務(wù)的方式將上述軟件拆解成獨立的功能模塊，實(shí)現對原有生產(chǎn)體系的解構，隨后在平臺中構建起富含各類(lèi)功能與服務(wù)的微服務(wù)組件池，并按照實(shí)際需求來(lái)調用相應的微服務(wù)組件，進(jìn)行高效率和個(gè)性化的面向用戶(hù)的工業(yè)App研發(fā)，整個(gè)軟件研發(fā)的技術(shù)門(mén)檻和投入成本大大降低。原來(lái)需要專(zhuān)業(yè)團隊和雄厚資金支持的精英化軟件研發(fā)開(kāi)始向大眾化研發(fā)轉變。

二是工業(yè)微服務(wù)打破工業(yè)知識封閉傳承體系。過(guò)去，工業(yè)領(lǐng)域中很多經(jīng)驗知識都停留在老師傅、老專(zhuān)家的腦子里，由于個(gè)人精力和地域空間的限制，這些經(jīng)驗知識通常只能在很小的范圍里發(fā)揮作用，而且還存在易出錯、易流失、難推廣、難傳承等問(wèn)題。如今，當這些老師傅、老專(zhuān)家將自己的經(jīng)驗知識用軟件代碼的方式固化下來(lái)，轉化為平臺中的工業(yè)微服務(wù)之后，由于平臺所具備的積累沉淀和開(kāi)放共享特性，這些經(jīng)驗知識就變成了整個(gè)企業(yè)、整個(gè)行業(yè)的寶貴財富，能夠被更多的人分享學(xué)習和使用，創(chuàng )造出更多的價(jià)值。同時(shí)，新的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員還能夠在充分消化吸收原有知識的基礎上實(shí)現進(jìn)一步提升和創(chuàng )新，推動(dòng)整個(gè)工業(yè)知識體系的傳遞延續和迭代更新。

三是工業(yè)微服務(wù)創(chuàng )造全新平臺開(kāi)放價(jià)值生態(tài)。隨著(zhù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中微服務(wù)組件池的構建和行業(yè)經(jīng)驗知識的持續積累，整個(gè)平臺既能夠為廣大第三方開(kāi)發(fā)者提供眾多低門(mén)檻、易操作、高效率的開(kāi)發(fā)支持手段，形成以工業(yè)App開(kāi)發(fā)為核心的平臺創(chuàng )新生態(tài)，也能夠為制造業(yè)用戶(hù)提供以工業(yè)微服務(wù)為基礎的定制化、高可靠、可擴展工業(yè)App或解決方案，形成以?xún)r(jià)值挖掘提升為核心的平臺應用生態(tài)。最終，構建出以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為橋梁、以工業(yè)微服務(wù)為載體的相互促進(jìn)、雙向迭代生態(tài)體系。

構建工業(yè)微服務(wù)推動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展

工業(yè)知識積累與數據模型優(yōu)化雙輪驅動(dòng)，共同構建工業(yè)微服務(wù)能力。一是充分利用我國工業(yè)門(mén)類(lèi)全、應用場(chǎng)景廣的優(yōu)勢，沉淀海量多樣、專(zhuān)業(yè)精準的工業(yè)know-how能力；二是在工業(yè)PaaS層運用人工智能等新一代信息技術(shù)不斷優(yōu)化數據建模過(guò)程，既要建立能夠封裝多元異構工業(yè)機理的數字化模型，又要滿(mǎn)足組件化、松耦合、可替代的微服務(wù)架構特性，將個(gè)性化的行業(yè)知識經(jīng)驗轉化為通用性的數字技術(shù)規則。

開(kāi)展平臺試驗驗證，加快提升工業(yè)微服務(wù)能力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺試驗驗證是推動(dòng)平臺性能優(yōu)化、兼容適配、規模應用的關(guān)鍵手段，是加速技術(shù)產(chǎn)業(yè)成熟、打造協(xié)同創(chuàng )新生態(tài)的重要途徑。通過(guò)建設跨行業(yè)跨領(lǐng)域和特定區域特定行業(yè)試驗驗證體系，可以測試并提升工業(yè)微服務(wù)對基礎共性領(lǐng)域通用知識的封裝固化能力；通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺測試床開(kāi)展融合性技術(shù)與創(chuàng )新解決方案試驗驗證，可以測試并提升工業(yè)微服務(wù)對不同工業(yè)領(lǐng)域行業(yè)知識的沉淀復用能力。

以構建工業(yè)微服務(wù)能力為抓手，助力百萬(wàn)工業(yè)App培育工程。推動(dòng)百萬(wàn)工業(yè)App培育工程，首先要強化發(fā)展工業(yè)微服務(wù)能力。一方面，供給側的軟件企業(yè)、工業(yè)企業(yè)、科研院所要積極推動(dòng)、變革、顛覆工業(yè)App開(kāi)發(fā)模式，利用微服務(wù)能力為工業(yè)App及相關(guān)創(chuàng )新應用賦能；另一方面，需求側的第三方開(kāi)發(fā)者要發(fā)揮我國工業(yè)應用市場(chǎng)體量龐大的優(yōu)勢，以大規模應用推進(jìn)微服務(wù)能力的不斷完善，豐富平臺功能，促進(jìn)工業(yè)App的培育、迭代和優(yōu)化。

摘自 中國電子報