這個(gè)系列文章描述了一個(gè)單一的語義數(shù)據(jù)模型來支持物聯(lián)網(wǎng)和建筑、企業(yè)和消費(fèi)者的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 這種模型必須簡單可擴(kuò)展, 以便能夠在各行業(yè)領(lǐng)域之間實(shí)現(xiàn)插件化和互操作性。 對于一個(gè)目前從事智能硬件的老碼農(nóng)，覺得這些文字具有積極的參考意義。本節(jié)討論業(yè)務(wù)和設(shè)備本體論的交叉點(diǎn), 以及兩者的元素如何能夠提高可伸縮性。

• “Good design is good business.” – Thomas Watson Jr.

發(fā)展成為以IOT為中心的業(yè)務(wù)

對于用戶來說, 物聯(lián)網(wǎng)的真正價(jià)值并不在于遠(yuǎn)程控制智能設(shè)備, 而是這些設(shè)備之間能夠相互良好的協(xié)作。 任何門的傳感器都能夠觸發(fā)開關(guān)而不依賴哪家設(shè)備制造商， 而且任何 HVAC 單元都應(yīng)該能夠觸發(fā)服務(wù)請求或觸發(fā)更換空氣過濾器的命令。

這就擴(kuò)大了智能設(shè)備和商業(yè)系統(tǒng)之間對語義互操作性的需求。 它還需要一個(gè)新的架構(gòu), 可以支持業(yè)務(wù)流程, 設(shè)備處理, 消除圍繞系統(tǒng)集成中間件構(gòu)建的自定義系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。

這種新的架構(gòu)必須使物聯(lián)網(wǎng)的模型和概念與商業(yè)應(yīng)用平臺的模型和概念保持一致。 Gartner 預(yù)測, 到2020年, 大多數(shù)新的平臺服務(wù)(PaaS)應(yīng)用將以IOT為中心。 這打亂了傳統(tǒng)的做法, 因?yàn)?PaaS 平臺將用于實(shí)現(xiàn)圍繞事件驅(qū)動的架構(gòu)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，而不是以傳統(tǒng)主數(shù)據(jù)構(gòu)建的業(yè)務(wù)應(yīng)用程序。 這些以IOT為中心的業(yè)務(wù)應(yīng)用程序反過來將轉(zhuǎn)變應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)踐, 將重點(diǎn)放在實(shí)時(shí)、豐富的上下文決策、事件分析、輕量級工作流程以及對網(wǎng)絡(luò)規(guī)模數(shù)據(jù)的廣泛訪問。

與此同時(shí),"物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)"和"業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)"聯(lián)盟需要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整他們的數(shù)據(jù)模型、概念和術(shù)語。 這些資產(chǎn)必須集中在一個(gè)可伸縮的語義互操作性中心點(diǎn)上, 并在應(yīng)用程序(信息)層中以分布式來數(shù)據(jù)管理。

共同業(yè)務(wù)本體的跨行業(yè)領(lǐng)域需求

語義互操作性依賴于一個(gè)指定的本體來解釋交換數(shù)據(jù)的意義(上下文) , 并將其應(yīng)用到一個(gè)有價(jià)值的目標(biāo)。 這可以跨越多個(gè)系統(tǒng)、環(huán)境和工業(yè)。

針對特定行業(yè)的商業(yè)本體論(如金融業(yè)的 FIBO)和數(shù)據(jù)模型(如零售業(yè)的 ARTS ODM)有重疊的概念, 可以形成一個(gè)共同的商業(yè)本體論。 這個(gè)公共業(yè)務(wù)本體中的概念應(yīng)該與一個(gè)上層本體(在第3部分 IOT語義互操作性之本體論)相一致, 就像根對象類, 這樣所有知識領(lǐng)域的所有對象都具有內(nèi)在的互操作性。 這些共同的商業(yè)本體論為促進(jìn)跨行業(yè)語義互操作性提供了基礎(chǔ)。

抽象(忽略不必要的細(xì)節(jié)的處理的一個(gè)廣義模型)和面向?qū)ο蟮姆纸?將一個(gè)大的系統(tǒng)分解成逐漸較小的類或?qū)ο?已經(jīng)一次又一次地證明了它們在解決分布式系統(tǒng)不一致性方面的價(jià)值。 為了使一個(gè)公共業(yè)務(wù)本體與上層本體的類別適當(dāng)?shù)貙R, 通用業(yè)務(wù)概念需要通過追蹤與業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)到其原始對象類別來進(jìn)行抽象和分解, 這可能是特定于行業(yè)的本體論或其他知識領(lǐng)域的一部分。 例如, 為了與上層本體對齊, 業(yè)務(wù)上顯示的數(shù)據(jù)元素不會被視為獨(dú)立"聯(lián)系人"類的屬性。 相反, 它們可以被分解成相關(guān)的頂級類的屬性(如系統(tǒng)、位置或聚會)。

如圖25所示, 一個(gè)電話號碼、街道號、互聯(lián)網(wǎng)域和電子郵件地址都是作為一種路由系統(tǒng)中端點(diǎn)的唯一"地址"屬性, 并由系統(tǒng)操作員(組織)管理。 電話號碼不是為"Contact"類定義一個(gè)"電話號碼"屬性, 而是可以定義為一種系統(tǒng)的屬性, 該屬性可以分配給一個(gè)設(shè)備。 這個(gè)設(shè)備可以被分配給一個(gè)派對（party）, 這個(gè)派對可以與另一個(gè)派對建立關(guān)系。

圖25 將名片分解為與上層本體對齊

在這個(gè)例子中,"Bob Smith"表示一個(gè) person 的實(shí)例(對象) , 這是一種類型的派對（party）。 "Design by Design"表示一個(gè)組織對象, 它也是一種類型的Party。 鮑勃被授予"系統(tǒng)工程師"的角色, 他被設(shè)計(jì)得很聰明，他還被指定為一個(gè)移動設(shè)備, 由一個(gè)組織指定一個(gè)系統(tǒng)地址, 該組織本身被指定為"電話系統(tǒng)操作員"。

雖然這種層次的抽象和分解可能看起來很復(fù)雜, 但它實(shí)際上簡化了語義互操作性, 防止了碎片化。 反過來, 它消除了復(fù)雜的數(shù)據(jù)映射在獨(dú)立構(gòu)思的對象類之間的需求。

位置 位置 位置

一個(gè)頂級的"位置"類和層次結(jié)構(gòu)(圖26)可以支持地理位置的封閉領(lǐng)域(例如, Haystack 的地理位置) , 以及住宅或建筑工地內(nèi)的空間細(xì)分(例如, 區(qū)域、樓層、套房或房間)。 一個(gè)位置可以分配給一個(gè)資產(chǎn)。

"Site"類(類似于 Haystack 的位置實(shí)體)可以包含支持郵政地址的唯一屬性(可以出現(xiàn)在商業(yè)名片上)。 Site可以被分配到一個(gè)當(dāng)事人和一個(gè)交易(訂單, 裝運(yùn))。

圖27所示位置的例子顯示,"會議室"包含在一個(gè)城市內(nèi)的一個(gè)場地內(nèi)的一個(gè)"第四"樓層內(nèi)的"會議室", 等等。位置類的"氣溫"屬性可以從分配給位置實(shí)例(四樓)的溫度傳感器中調(diào)節(jié)值(77.4 華氏度)。

郵政地址的定位實(shí)例可以反映郵政系統(tǒng)運(yùn)營商組織(USPS)的所有權(quán)(所有者派對)。

圖27 位置顯示控制和所有權(quán)的示例實(shí)例

對象所有權(quán)的一方

一個(gè)頂級的派對類和層次結(jié)構(gòu)(圖28)可以包含 Person 和 Organization 子類。 一個(gè)組織可以包括業(yè)務(wù)單元和團(tuán)隊(duì)子類。

圖28 派對類的等級和關(guān)系

一方當(dāng)事人能夠擁有法律所有權(quán), 可以被分配到一個(gè)事務(wù), 并指定一個(gè)對象的所有者(對象類的"所有方"屬性)。 通過這種方法, 每個(gè)對象都屬于一個(gè)締約方, 并且在創(chuàng)建時(shí)被分配給一個(gè)所有者派對。 所有者一方可以是創(chuàng)建對象的人, 也可以是與人或設(shè)備相關(guān)聯(lián)的組織。 所有者一方被賦予了所有當(dāng)局對該物體的所有權(quán)力。

當(dāng)事人也可以承擔(dān)一個(gè)或多個(gè)與一個(gè)或多個(gè)過程相關(guān)的角色。 "派對的角色"類(類似于 ARTS ODM)可以作為頂級關(guān)系類的子類來建模。

如圖29所示, 一個(gè)締約方角色的實(shí)例可以為另一方(所有者派對)指定一方的角色。 例如, 鮑勃 · 史密斯(一個(gè)人的例子, 是一種類型的聚會)可以被分配一個(gè)"系統(tǒng)工程師"的角色(出現(xiàn)在他的名片上)和一個(gè)"雇員"角色。 與鮑勃?史密斯(Bob Smith)(這種關(guān)系的所有者, 在他的簡歷上顯示)相比,"雇主"的角色可以轉(zhuǎn)換。

圖29 派對角色反向關(guān)系的實(shí)例

當(dāng)一個(gè)"供應(yīng)商"角色被分配給一個(gè)當(dāng)事方(Arrow Electronics)時(shí), 就可以建立貿(mào)易關(guān)系, 而反向的"客戶"角色則分配給另一方(通過設(shè)計(jì)來智能化)。

商業(yè)交易

一個(gè)頂級的事務(wù)類和層次結(jié)構(gòu)(圖30)可以支持 B2B 事務(wù)和業(yè)務(wù)對消費(fèi)者的交易, 包括訂單、裝運(yùn)和付款對象。 作為一種替代的電子數(shù)據(jù)交換(EDI)方法, 這種面向?qū)ο蟮膶哟谓Y(jié)構(gòu)可以利用所有對象類共有的可互操作數(shù)據(jù)交換機(jī)制。

圖30 事務(wù)類層次結(jié)構(gòu)和關(guān)系

交易實(shí)例可以定義一方之間與另一方(所有方)之間的商務(wù)交互(EDI 文檔)定義為與其有貿(mào)易關(guān)系的另一方(所有方)。

事務(wù)項(xiàng)類可以作為頂級關(guān)系類的子類建模。 事務(wù)項(xiàng)的多個(gè)實(shí)例可以包含在事務(wù)實(shí)例中, 以反映所交易的產(chǎn)品(貨物和服務(wù))。

系統(tǒng)的系統(tǒng)

各種規(guī)模的企業(yè)都實(shí)施信息和自動化系統(tǒng), 以有效和準(zhǔn)確地控制其業(yè)務(wù)。 每個(gè)系統(tǒng)都包含一個(gè)本體或數(shù)據(jù)模型來管理、處理和存儲信息對象。

會計(jì)信息系統(tǒng)(財(cái)務(wù) / 訂單管理系統(tǒng))是一個(gè)核心的跨行業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。 通過利用一個(gè)公共業(yè)務(wù)本體, 這個(gè)系統(tǒng)可以固有地與其他內(nèi)部和外部系統(tǒng)相互操作, 這些系統(tǒng)也包含這個(gè)本體。

這種方法可以使企業(yè)有效地向多方數(shù)據(jù)共享過渡, 以滿足不斷變化的客戶需求和行業(yè)遵守情況(例如供應(yīng)鏈可追溯性)。

一個(gè)頂級系統(tǒng)類和層次結(jié)構(gòu)(圖31)可以支持系統(tǒng)的系統(tǒng)管理。 每個(gè)"組成"系統(tǒng)可以定義為"獨(dú)立可操作性", 但可連接一段時(shí)間, 以實(shí)現(xiàn)某一較高的目標(biāo)[11]。 例如, 將倉庫管理系統(tǒng)與訂單管理系統(tǒng)連接起來, 可以消除重復(fù)的數(shù)據(jù)輸入, 并簡化訂單實(shí)現(xiàn)操作。

圖31 系統(tǒng)類和關(guān)系

自動化系統(tǒng)的事件處理

每個(gè)系統(tǒng)實(shí)例都可以包含 Process 實(shí)例集合, 其中可以包含規(guī)則實(shí)例集合。 進(jìn)程實(shí)例可以根據(jù)其規(guī)則使用事件實(shí)例, 并從其操作中生成事件實(shí)例。 例如, 更改訂單的狀態(tài)(事件實(shí)例)可以觸發(fā)一個(gè)自動化過程, 生成一批貨物或付款。

系統(tǒng)根系的互聯(lián)網(wǎng)域

系統(tǒng)的一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)域子類(圖32)可以將一個(gè)當(dāng)事人(注冊人)分配給一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)域(類似 IETF 的 EPP), 這可以為該方系統(tǒng)的系統(tǒng)提供一個(gè)根系。 例如, 互聯(lián)網(wǎng)域名"Smart-by-Design.com"，"com"可以被分配到"設(shè)計(jì)智能"組織。 智能設(shè)計(jì)的所有子系統(tǒng)都可以直接或間接地連接到"Smart-by-Design.com"。

圖32 域名系統(tǒng)為系統(tǒng)的根系指定一個(gè)當(dāng)事人

系統(tǒng)屬性類和系統(tǒng)連接類可以模擬為頂級關(guān)系類的子類。 兩個(gè)類的多個(gè)實(shí)例都可以包含在系統(tǒng)實(shí)例中。

如圖33所示, 系統(tǒng)屬性實(shí)例可以在一個(gè)或多個(gè)代表系統(tǒng)進(jìn)程的內(nèi)部輸入 / 輸出，或與其他系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)本體中的類屬性。 例如, 一個(gè)訂單管理系統(tǒng)可以引用事務(wù)類的"狀態(tài)"屬性和事務(wù)項(xiàng)類的"產(chǎn)品"屬性, 這兩個(gè)屬性都包含在公共業(yè)務(wù)本體中。

圖33 業(yè)務(wù)系統(tǒng)的系統(tǒng)屬性示例實(shí)例

如圖34所示, 系統(tǒng)連接實(shí)例可以反映基礎(chǔ)系統(tǒng)(通過設(shè)計(jì)智能)之間的連接和一個(gè)子系統(tǒng)(訂單管理)。 這個(gè)子系統(tǒng)反過來可以成為另一個(gè)系統(tǒng)連接實(shí)例中的基礎(chǔ)系統(tǒng)。 鏡像系統(tǒng)連接實(shí)例可以反映交叉對象系統(tǒng)之間的連接。 例如, 通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的智能訂單管理系統(tǒng)可以連接到 “Arrow 電子”的訂單管理系統(tǒng), 以便能夠共享其系統(tǒng)屬性實(shí)例(如事務(wù)狀態(tài))中定義的共同屬性交叉數(shù)據(jù)共享。

圖34 業(yè)務(wù)系統(tǒng)的系統(tǒng)連接示例實(shí)例

設(shè)備的產(chǎn)品和資產(chǎn)類別

頂級產(chǎn)品、資產(chǎn)類別和層次結(jié)構(gòu)(圖35)可以支持生產(chǎn)單位(實(shí)例) , 這些生產(chǎn)單位是生產(chǎn)過程的所用材料, 并成為交易、轉(zhuǎn)化、使用或消費(fèi)的資產(chǎn)。

圖35 產(chǎn)品及資產(chǎn)類別等級及多重繼承

大多數(shù)本體模型(例如 OMG 的 UML, Schema.org)允許類層次結(jié)構(gòu)中的多重繼承: 類可以是多個(gè)類的子類。 這使得一個(gè)生產(chǎn)單位, 如一個(gè)設(shè)備, 既是一種產(chǎn)品, 也是一種資產(chǎn)。 它可以從"產(chǎn)品"類繼承"模型"屬性, 并從資產(chǎn)類中繼承"位置"屬性。 生產(chǎn)單位通常從制造商的庫存資產(chǎn)開始, 轉(zhuǎn)向?yàn)榭蛻舻脑O(shè)備資產(chǎn)。

電子商務(wù)的共同產(chǎn)品本體

一個(gè)共同的產(chǎn)品本體(類似于 GS1的全球產(chǎn)品分類)可以根據(jù)產(chǎn)品的基本屬性及其與其他產(chǎn)品的關(guān)系對產(chǎn)品進(jìn)行分類。 這個(gè)本體可以使交易伙伴以相同的方式將產(chǎn)品分組, 以便在多個(gè)電子商務(wù)網(wǎng)站上進(jìn)行比較。

產(chǎn)品本體可以包括一個(gè)設(shè)備子類和層次結(jié)構(gòu)(圖36) , 它定義了特定類別設(shè)備的屬性。 例如,"Pin Count"屬性可以包含在設(shè)備類中(適用于所有設(shè)備)和"最大輸出電壓"屬性, 可以屬于設(shè)備的傳感器子類。 一個(gè)電子商務(wù)網(wǎng)站(Arrow.com)可以顯示傳感器實(shí)例的繼承屬性, 作為傳感器模型之間的特征比較。

圖36 電子商務(wù)的設(shè)備類屬性

一個(gè)產(chǎn)品組件類(圖37)可以作為頂級關(guān)系類的子類建模。 產(chǎn)品組件的實(shí)例可以定義一個(gè)形成"產(chǎn)品的產(chǎn)品"的材料，或者組件的形式。 例如, 實(shí)例可以定義恒溫器(傳感器和執(zhí)行器)的組件, 它本身被定義為冰箱的一個(gè)組成部分。

圖37 將冰箱定義為"產(chǎn)品的產(chǎn)品"的產(chǎn)品組件實(shí)例

聯(lián)合體概念可以與這個(gè)公共產(chǎn)品本體(圖38)對齊, 它包含一個(gè)帶有 Identifier、類和 Owner Party 屬性的根對象類。

圖38 

替換標(biāo)識符的屬性

任何一方可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法(ISO, IETF)生成的通用(全局)唯一標(biāo)識符(UUID)可以識別一個(gè)對象, 而無需依賴于中央注冊機(jī)構(gòu)。 雖然 UUID 被復(fù)制的概率不是零, 它是如此接近零, 以至于可以忽略不計(jì)。 UUID 和 GUID 的應(yīng)用非常普遍, 許多計(jì)算平臺為生成它們提供了支持。

然而, 使用由注冊機(jī)構(gòu)(組織)控制的編號方案生成的標(biāo)識符, 也可以唯一地識別相同的對象。 例如, GS1維護(hù)的"ID 密鑰"編號，這些密鑰能夠獨(dú)特地識別支持全球供應(yīng)鏈分布式系統(tǒng)的產(chǎn)品、資產(chǎn)、位置和事務(wù)類的實(shí)例。 此外, 任何組織(例如產(chǎn)品制造商、零售商或業(yè)務(wù)單位)都可以維護(hù)自己的編號模式(例如產(chǎn)品模型) , 該模式在其內(nèi)部系統(tǒng)中唯一地標(biāo)識對象。

為了有效地管理這些"備用標(biāo)識符", 屬性實(shí)例可以定義一個(gè)唯一的類屬性, 以支持由一方(所有方)控制的特定編號模式。 在圖39中, 一個(gè)包含在產(chǎn)品類中并由 GS1擁有的屬性實(shí)例, 用于標(biāo)識產(chǎn)品實(shí)例的全局交易識別號(GTIN)的每個(gè)長度。

圖39 支持備用標(biāo)識符的示例屬性實(shí)例

如圖40所示, 一個(gè)產(chǎn)品實(shí)例可以通過其繼承的對象類中 Identifier 屬性以及在產(chǎn)品類(Model, GTIN-8, GTIN-12, GTIN-13等)中的其他標(biāo)識符屬性。

圖40 具有代表備用標(biāo)識符屬性的產(chǎn)品實(shí)例

向物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展一個(gè)公共業(yè)務(wù)本體

產(chǎn)品向智能連接設(shè)備的發(fā)展——越來越多地嵌入到更廣泛的系統(tǒng)中——正在從根本上塑造公司和競爭[12]。

智能連接產(chǎn)品需要重新思考設(shè)計(jì)。 在最基本的層面上, 產(chǎn)品開發(fā)正在從主要的機(jī)械工程發(fā)展到真正的跨學(xué)科系統(tǒng)工程, 可以支持一個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng), 如圖41[13]所示。

圖41 將物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)系統(tǒng)中

與系統(tǒng)的系統(tǒng)一樣, 物聯(lián)網(wǎng)組件是異構(gòu)的, 自主的, 能夠通信, 分布式, 操作和管理上獨(dú)立。 這兩個(gè)領(lǐng)域都在動態(tài)的情況下進(jìn)化和運(yùn)行, 從而導(dǎo)致新的行為。 在這種情況下, 物聯(lián)網(wǎng)可以被看作是一個(gè)設(shè)備系統(tǒng)[14]。

隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)和平臺被重新設(shè)計(jì)成以IOT為中心, 智能設(shè)備可以被設(shè)計(jì)成以系統(tǒng)為中心, 并利用一個(gè)共同的業(yè)務(wù)本體提供業(yè)務(wù)和設(shè)備系統(tǒng)之間的內(nèi)在互操作性。

控制器是一種設(shè)備(典型的微處理器或計(jì)算機(jī)) , 它監(jiān)視和改變連接其控制系統(tǒng)的元器件(傳感器、執(zhí)行器)的運(yùn)行狀態(tài)(例如溫度或速度屬性)。

這些設(shè)備的控制屬性可以在共同設(shè)備本體的類中定義(圖42)。 在設(shè)備控制器子類中的"系統(tǒng)"屬性可以使系統(tǒng)分配給 Controller 實(shí)例。

圖42 設(shè)備本體中包含設(shè)備系統(tǒng)屬性

系統(tǒng)屬性類可以包括支持控制器設(shè)備系統(tǒng)的實(shí)例(圖43)。 這些實(shí)例可以引用共同設(shè)備本體中的類屬性, 該屬性表示系統(tǒng)進(jìn)程的內(nèi)部輸入 / 輸出，或與其他系統(tǒng)的共享數(shù)據(jù)。 例如, 一個(gè)氣流控制系統(tǒng)可以引用傳感器子類的"溫度"屬性、控制器類的"時(shí)鐘"屬性以及執(zhí)行器子類的"速度"屬性。

圖43 設(shè)備系統(tǒng)的系統(tǒng)屬性實(shí)例

系統(tǒng)連接類可包括與業(yè)務(wù)系統(tǒng)相連的支持設(shè)備系統(tǒng)的實(shí)例(圖44)。 例如, 實(shí)例可以反映空氣流量控制系統(tǒng)和 HVAC 系統(tǒng)之間的連接, 這兩個(gè)系統(tǒng)連接到智能建筑系統(tǒng)，該系統(tǒng)連接到由智能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的設(shè)施管理系統(tǒng)。

圖44 設(shè)備和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的系統(tǒng)連接實(shí)例實(shí)例

智能建筑系統(tǒng)可以包含一個(gè)進(jìn)程, 該過程可以改變由分配給控制裝置，連接空氣流量是控制系統(tǒng)所控制的風(fēng)扇電機(jī)(一個(gè)組件設(shè)備)的"速度"屬性。 這個(gè)過程可以產(chǎn)生一個(gè)事件實(shí)例, 當(dāng)觸發(fā)事件實(shí)例發(fā)生時(shí)(如氣溫變化)時(shí), 該事件實(shí)例可以改變風(fēng)扇速度, 這種情況可以通過流程規(guī)則進(jìn)行監(jiān)控。 舉例來說, 當(dāng)智能建筑管理「第四」樓層位置的「氣溫」屬性超過74華氏度的設(shè)定值, 時(shí)間為上午7時(shí)30分至下午6時(shí)30分(過程規(guī)則)時(shí) , 把風(fēng)扇轉(zhuǎn)速改為30每分鐘轉(zhuǎn)速。

將組織數(shù)據(jù)模型與常見的本體結(jié)合起來

組織聯(lián)盟可以通過抽象和分解不同的數(shù)據(jù)模型來加速采用共同的本體論, 使其以系統(tǒng)為中心, 并調(diào)整其概念和術(shù)語。 例如, Zigbee集群，開放連接基金會(OCF)的"資源"和藍(lán)牙的"配置文件"可以轉(zhuǎn)向一個(gè)共同的"系統(tǒng)"概念 / 術(shù)語, 包括"屬性"和"過程"。

可以對聯(lián)合體概念進(jìn)行對齊, 形成一個(gè)共同系統(tǒng)本體(圖45)

圖45 共同系統(tǒng)本體的類對齊

可以對聯(lián)合體對象進(jìn)行對齊, 以形成共同系統(tǒng)本體的實(shí)例(圖46)

圖46 一個(gè)共同系統(tǒng)本體的對象分解和對齊

可以對聯(lián)合體概念進(jìn)行對齊, 形成一個(gè)通用設(shè)備本體(圖47)

圖47 共用設(shè)備本體的類和屬性對齊

一張物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)語義注釋的地圖

數(shù)據(jù)映射可以在兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)模型或本體之間聯(lián)系數(shù)據(jù)元素。 例如, 需要與貿(mào)易伙伴發(fā)送和接收業(yè)務(wù)交易的企業(yè)可以從其業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型創(chuàng)建數(shù)據(jù)映射到 EDI 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型。

數(shù)據(jù)地圖也可以被一個(gè)控制器設(shè)備使用, 它接收來自一個(gè)資源稀缺的傳感器的數(shù)據(jù), 該傳感器需要"語義注釋", 以便在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間序列內(nèi)提供完整的上下文。

數(shù)據(jù)映射類(圖48)可以作為頂級關(guān)系類的子類建模。 數(shù)據(jù)地圖實(shí)例可以將傳感器對象(zn3-wwfl4)和屬性(溫度)聯(lián)系到位置對象(四樓)和屬性(氣溫)。 通過引用這個(gè)數(shù)據(jù)映射實(shí)例, 控制器可以用包含在數(shù)據(jù)映射實(shí)例中的語義來注釋從傳感器收到的語義, 以填充時(shí)間序列的元數(shù)據(jù)。

圖48 支持語義注釋的對象屬性數(shù)據(jù)映射

設(shè)備和業(yè)務(wù)事件的通用時(shí)間序列

為了創(chuàng)造價(jià)值, 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生成的數(shù)據(jù)越來越規(guī)范化為時(shí)間序列數(shù)據(jù)(標(biāo)有時(shí)間戳的數(shù)據(jù)) , 并以定期間隔(基于間隔)或者基于狀態(tài)(或值)的更改(基于事件)。

時(shí)間序列類(圖49)可以作為頂級事件類的子類建模。 時(shí)間序列實(shí)例可以被有效地索引、共享、存儲、查詢和分析。 隨著業(yè)務(wù)應(yīng)用程序(系統(tǒng))變得越來越以 IOT為中心, 并圍繞事件驅(qū)動的架構(gòu)構(gòu)建, 來自業(yè)務(wù)事件的數(shù)據(jù)也可以歸一化為時(shí)間序列數(shù)據(jù)。 一個(gè)通用時(shí)間序列類可以支持反映對象狀態(tài)(屬性值)變化的設(shè)備和業(yè)務(wù)事件。

圖49 設(shè)備和業(yè)務(wù)事件的公共時(shí)間序列示例

例如, 時(shí)間序列實(shí)例可以從傳感器值中反映位置的氣溫變化, 從而產(chǎn)生反映冷卻風(fēng)扇速度變化的實(shí)例, 從而產(chǎn)生一個(gè)反映風(fēng)機(jī)發(fā)動機(jī)故障的實(shí)例, 從而產(chǎn)生反映制造商更換零件訂單和服務(wù)工作順序的實(shí)例。 時(shí)間序列實(shí)例還可以反映與貨幣單位有關(guān)的貨幣單位的換算系數(shù)(貨幣兌換率)的價(jià)值變化, 這種變化會影響到替換部分的價(jià)格。

總的來說, 本文中討論的概念(類)可以形成共同的跨行業(yè)本體論, 支持業(yè)務(wù)和設(shè)備的語義和過程。 這可以消除自定義系統(tǒng)集成的成本和復(fù)雜性。

References

10 Lheureux, Benoit, Gartner Research, March 2016

11 Jamshidi, M., Systems of Systems Engineering: principle and applications, CRC Press, 2009.

12 Porter, Michael E. and Heppelmann, James E., "How Smart, Connected Products are Transforming Companies", Harvard Business Review, October 2015

13 Bleakley, Graham and Hause, Matthew, "Systems of Systems Engineering and the Internet of Things", OMG webinar Nov, 8 2016

14 Alkhabbas, F., Spalazzese, R., and Davidsson, P., IoT-based Systems of Systems, Malmo University, Sweden

【本文來自51CTO專欄作者“老曹”的原創(chuàng)文章，作者微信公眾號：喔家ArchiSelf,id:wrieless-com】

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