任務1工業互聯網設備數據采集工業生產設備種類繁多，部分設備比較老舊或是沒有以太網通信接口，可以通過工業物聯網網關連接工業生產設備，通過工業物聯網網關將工業生產設備的協議轉換為一種標準協議，實現對數據的采集，及時獲取設備的運行狀態。任務描述本任務主要講解如何將物理網關設備接入工業云平臺，實現工業物理網關設備數據的采集和監測。工業數據的形態與特點1（1）工業數據的形態智能制造時代的到來，使得工業互聯網采集數據在橫向、縱向和粒度等方面持續拓展。工業互聯網中的數據與因特網中的數據存在較大區別。傳統互聯網主要是信息傳遞發揮作用，因特網將復雜信息傳遞到消費互聯，滲透到工業領域，形成生產互聯(工業物聯網)，直至智慧互聯。知識導入工業數據的形態與特點1（2）工業數據的特點工業數據涉及工業產品的全生命周期與全業務流程，包括：需求、銷售、訂單、售后等市場環節；功能設計、性能設計等研發環節；物料、工藝、制造等生產環節；運維、回收等應用環節。上述各環節產生的各類工業數據總和，就構成了工業數據的主要部分。知識導入由傳統大數據特性繼承而來的工業數據特點知識導入特點特點描述技術要素大容量含大量智能設備產生的數據，采樣周期短，互聯網數據持續融入數據價值及蘊含信息取決于數據規模，可達PB級、EB級多樣性分布于工業生產的整個全生命周期與全業務流程各個環節，數據來源廣泛分布及來源多樣：來自現場加工機器設備、在制與制成產品、生產管理系統等，數據分散；數據結構特征多樣性：含結構化、半結構化與非結構化工業數據，且非結構化工業數據占比大。高速度數據獲取與處理速度快，實時性要求高生產現場：控制、監測等實時性要求高，達ms級；生產管理：交互需求高；批量處理要求高。價值高用戶價值驅動和數據自身可用性數據挖掘：提升創新能力和生產經營效率；人工智能：促進個性化定制、服務化轉型。工業數據的專屬特點知識導入特點特點描述技術要素置信度高數據質量要求高：真實、準確、完整和可靠基本手段：統計相關性分析；因果分析：物理模型與數據模型結合呈因果關系，可解釋順序性強工業生產性質決定了工業數據的生成順序，流程性和時序性強在制品：狀態數據；生產加工機器：狀態數據；生產環境：傳感數據關聯度高與工業領域各行業的關聯度較高；同一行業的工業數據在生命周期和流程環節方面天然關聯行業特性：機械、石化等數據行業特色鮮明；產品生命周期：圍繞產品要素同階段數據高度關聯；流程環節：需求、研發、生產、運維等環節數據密切關聯閉環性強閉環場景(感知、分析、反饋、控制等)中動態調整及優化橫向過程：全生命周期數據鏈封閉與關聯；縱向過程：智能制造系統所涉及的工業數據采集與處理知識導入工業數據的分類2（1）生產經營管理系統域數據生產經營管理數據與工業企業經營密切相關，多來自ERP、PLM、CRM、SCM等工業信息化應用傳統資產。具體包括企業管理數據、業務運營數據、網絡運維數據、客戶身份數據、生產經營管理數據。知識導入工業數據的分類2（2）生產操作與設備物聯系統域數據生產操作與設備物聯數據主要是指工業生產(制造)過程中，物料、研發、生產工藝、在制品、成品、機器裝備(尤其是智能裝備)、現場工況等需要通過MES進行實時獲取并傳輸的數據。生產過程中實時生成的這些數據不僅體量巨大，而且也是工業生產過程中的附加值所在，是決定企業差異性的關鍵核心。具體包括系統研發數據、計劃排產數據、工業模型數據、生產制造數據、現場環境數據。知識導入工業數據的分類2（3）產品應用及維護系統域數據產品應用及維護系統域數據是指工業產品的應用及維護數據，涉及供應商、經銷商、物流、最終用戶等。比如，海爾定制冰箱的定制參數信息、訂單、物流等涉及用戶的行業數據等。具體包括產品運行數據(含運行狀態、運行環境等)、產品維護數據(含產品故障數據、修復數據等)、產品定制數據(含定制需求、定制參數等)。基于數據格式的工業數據分類知識導入特點特點描述技術要素文檔數據文檔化，有獨立文件名，格式清晰、固定排產計劃、工程圖紙、3D模型、仿真場景接口由工控系統、MIS等提供，具備特定接口安全策略-XML、系統日志-txt、跨平臺交互-JSON傳感分布式、海量存儲，高并發，每條數據量小現場溫度、壓力等現場環境及工業設備狀態數據信息化采用數據庫存儲的工業信息系統生成數據ERP數據、CRM系統訂單、進銷存中的物料圖像現場采集的圖像，有特定的圖像格式AGV路徑場景、工件外形圖像、裝備狀態圖像音頻現場生產指令語音、設備運行指示音、噪音工藝指令、到位提示、故障報警、切削噪音視頻標準工業視頻采集設備采集的各類視頻數據生產監控視頻、AGV軌跡視頻、危險區域監控知識導入工業數據的分析3按照工業數據敏感程度的區別，可將工業互聯網數據分為一般數據、重要數據和敏感數據3種。而且，工業數據的分級與工業生產制造的具體情況高度相關，必須根據具體情況來制定具體的等級標準。氣動元件生產制造企業的工業數據分級知識導入級別子類及范圍示例敏感數據用戶身份證明、產品價格、產品專有工藝、企業內部核心管理數據、大客戶核心數據、工業網絡所涉密鑰及關聯數據等重要數據用戶基本資料、服務內容數據、服務記錄和日志、生產日志數據、企業或市場重要經營類數據、工業網絡設備及IT系統資源類數據一般數據工業現場智能終端設備標識等資料、企業內部一般管理數據、市場一般經營類數據、企業公開披露信息、公開網絡設備及IT系統資源類數據等物理網關數據采集與參數檢測任務實施【任務目的】了解Modbus協議模擬器的基本應用方式了解網絡通信的基本要求與測試方法掌握工業云平臺的基本創建方式與配置方式掌握工業云平臺的物理網關配置方式學習通過協議仿真軟件完成物理網關的數據上傳驗證【使用工具】工業數采網關浪潮云洲工業云平臺物理網關數據采集與參數檢測任務實施【工業協議】1.Modbus通信基礎Modbus有兩種通訊方式：應答方式和廣播方式。應答方式是主站向某個從站（地址1~247）發出命令，然后等待從站的應答；從站接到主站命令后，執行命令，并將執行結果返回給主站作為應答，然后等待下一個命令。廣播方式是主站向所有從站發送命令（從站地址為0），不需要等待從站應答；從站接到廣播命令后，執行命令，也不向主站應答。物理網關數據采集與參數檢測任務實施【工業協議】2.ModbusSim32工具基礎選項說明地址范圍01:coilstatus線圈狀態0+02:inputstatus輸入狀態10000+03:holdingregisters保持寄存器4000+04:inputregisters輸入寄存器3000+【步驟1】

搭建網絡環境01訪問公網網絡配置，參考配置如下：設備網口地址物理網關Eth0192.168.34.1/2402:inputstatusEth1192.168.137.2/24本地電腦A（模擬器）有線網口192.168.34.2/24網關設備--192.168.137.1/24驗證網絡路徑。02設備接線準備。【步驟1】

搭建網絡環境將規劃好的網絡拓撲，通過網線相互連通03【步驟2】

啟動仿真工具01新建通信。02配置數據。需要新建兩個地址通信塊，一個是01、另一個是03，起始地址均為0001，從站地址均為1。每個地址的數據可以通過雙擊地址在彈出的對話框中進行添加。【步驟2】

啟動仿真工具【步驟3】

創建平臺參數添加設備01輸入設備名稱，勾選“是否網關”復選框，單擊“添加”按鈕，完成網關設備的添加。【步驟3】

創建平臺參數獲取令牌02【步驟3】

創建平臺參數網關連接工業云平臺03【步驟3】

創建平臺參數工業虛擬設備接入網關。04【步驟4】

驗證數據通信發送數據。通過修改模擬器以數，觀察平臺參數變化。0102數據觀察。在工業云平臺中選擇所創建的模擬器設備，可以查看到該設備各數據采集點的數據采集狀態。任務評價任務評價了解工業數據的形態與特點了解工業數據的分類與分級理解網絡通信的基本要求與測試方法掌握工業云平臺的物理網關配置方式掌握物理網關設備數據的采集與檢測方法A.敏感數據B.重要數據C.一般數據D.普通數據任務測驗選擇題

A.順序性強B.關聯度高C.閉環性強D.多樣性

以下哪個不屬于工業大數據的專屬特點？（）A.技術手段B.管理手段C.技術和管理手段