一種基于工業(yè)設(shè)備的企業(yè)大數(shù)據(jù)分析與展示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

王民明 吳玉鑫 王超 范檸檸 蔡天巍

摘? ?要：目前，國(guó)內(nèi)大數(shù)據(jù)行業(yè)發(fā)展得如火如荼。作為互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代新興產(chǎn)業(yè)，大數(shù)據(jù)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了工業(yè)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化，賦予了大數(shù)據(jù)更廣闊的應(yīng)用空間和新的生命力。文章開發(fā)了一款針對(duì)工業(yè)設(shè)備的企業(yè)大數(shù)據(jù)分析展示系統(tǒng)，用于對(duì)企業(yè)設(shè)備上云的數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘處理、劃分適當(dāng)類別、構(gòu)建運(yùn)行相關(guān)指數(shù)模型、進(jìn)行指數(shù)預(yù)測(cè)分析，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);工業(yè)設(shè)備;Hadoop

近年來，大數(shù)據(jù)越來越熱門，日漸應(yīng)用于生活中，越來越多的企業(yè)把大數(shù)據(jù)提升到公司戰(zhàn)略層面，而關(guān)于大數(shù)據(jù)的討論也越來越熱烈。利用大數(shù)據(jù)開展工作是技術(shù)驅(qū)動(dòng)還是業(yè)務(wù)需求驅(qū)動(dòng)的爭(zhēng)論一直都存在，但是如何讓大數(shù)據(jù)發(fā)揮出應(yīng)有的價(jià)值才是企業(yè)大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的目標(biāo)所在。

目前，長(zhǎng)三角地區(qū)在“企業(yè)上云”方面先行先試，重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)工業(yè)設(shè)備上云如火如荼。云平臺(tái)已積累了大量企業(yè)用戶的基礎(chǔ)信息與設(shè)備運(yùn)行等數(shù)據(jù)，深入發(fā)掘數(shù)據(jù)價(jià)值，將助力監(jiān)控和預(yù)測(cè)宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提升對(duì)行業(yè)及區(qū)域工業(yè)發(fā)展的掌控能力。

本團(tuán)隊(duì)開發(fā)了針對(duì)工業(yè)設(shè)備的企業(yè)大數(shù)據(jù)分析展示系統(tǒng)，主要對(duì)采得的設(shè)備數(shù)據(jù)分析監(jiān)控，幫助企業(yè)監(jiān)控設(shè)備，幫助行業(yè)發(fā)掘數(shù)據(jù)價(jià)值。

1? ? 主要技術(shù)簡(jiǎn)介

系統(tǒng)主要采用Hadoop進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，系統(tǒng)框架使用了Spring Boot，前端開發(fā)使用了Vue.js。

（1）Hadoop實(shí)現(xiàn)了一個(gè)分布式文件系統(tǒng)（Hadoop Distributed File System，HDFS），有高容錯(cuò)性的特點(diǎn)，并且設(shè)計(jì)用來部署在低廉的（low-cost）硬件上;提供高吞吐量（high throughput）來訪問應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，適合那些有著超大數(shù)據(jù)集（large data set）的應(yīng)用程序。HDFS放寬了（relax）POSIX的要求，可以以流的形式訪問（streaming access）文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)[1]。

Hadoop的框架最核心的設(shè)計(jì)就是HDFS和MapReduce。HDFS為海量的數(shù)據(jù)提供了存儲(chǔ)，MapReduce則為海量的數(shù)據(jù)提供了計(jì)算。

（2）Spring Boot使用了特定的方式來進(jìn)行配置，使開發(fā)人員不再需要定義樣板化的配置。Spring Boot致力于在蓬勃發(fā)展的快速應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域（rapid application development）成為領(lǐng)導(dǎo)者。

（3）Vue.js是一個(gè)構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的Web界面的漸進(jìn)式框架。Vue.js通過盡可能簡(jiǎn)單地應(yīng)用程序編程接口（Application Programming Interface，API）實(shí)現(xiàn)響應(yīng)的數(shù)據(jù)綁定和組合的視圖組件，同樣便于與第三方庫(kù)或既有項(xiàng)目整合。當(dāng)與單文件組件和Vue生態(tài)系統(tǒng)支持的庫(kù)結(jié)合使用時(shí)，Vue也完全能夠?yàn)閺?fù)雜的單頁(yè)應(yīng)用程序提供驅(qū)動(dòng)[2]。

2? ? 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)主要分為前端與后端兩大模塊。

首先，后端用Java編寫，應(yīng)用Spring Boot的3層架構(gòu)，引用HBase的JavaApi對(duì)HBase的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作（確定表名、行鍵、列族和列即可取到值）。根據(jù)各個(gè)維度的需求進(jìn)行處理，返回給前端對(duì)應(yīng)的json數(shù)據(jù)格式。整體架構(gòu)分為3層：dao層、service層、controller層，如圖1所示。

（1）dao層，主要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，HBaseConn是用來連接habse的，HBaseUtil是操作hbas所對(duì)應(yīng)的方法。Demo為Dao接口實(shí)現(xiàn)的一個(gè)類，主要用來獲取數(shù)據(jù)庫(kù)的值。傳輸給service層。

data包中有很多類，這些類是所有維度的實(shí)例類。對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的一張表，類中的成員變量對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的字段名。并有g(shù)et，set方法。

（2）Service層，該層中所有邏輯代碼都放在這一層，主要用來處理所有維度。接收dao層的數(shù)據(jù)。定義接口Service_inter在里面創(chuàng)建方法，用Impl去具體實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)維度的方法。定義dao層的接口對(duì)象private Dao dao = new Demo（）;dao中只有一個(gè)取數(shù)據(jù)庫(kù)值的方法。用dao.getCf（tableName， String.valueOf（i）， “enterpriseId”，”equipmentId”）取對(duì)應(yīng)表的值，創(chuàng)建對(duì)應(yīng)維度的對(duì)象，循環(huán)給對(duì)象復(fù)制，再用Map存入。最后返回?cái)?shù)據(jù)：return new Gson（）.toJson（map）;

（3）Controller層，用指定的攔截器來接收Service層傳來的json數(shù)據(jù)。創(chuàng)建service層接口對(duì)象：private Service_inter service_inter;用@ Autowired自動(dòng)注入。

其次，前端主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)可視化，由以下4個(gè)模塊構(gòu)成：主要工業(yè)信息、故障設(shè)備信息、企業(yè)設(shè)備信息、地理分布，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3? ? 系統(tǒng)運(yùn)行

系統(tǒng)已經(jīng)通過測(cè)試，各模塊運(yùn)行穩(wěn)定，系統(tǒng)響應(yīng)迅速?？梢栽赑C端與手機(jī)端查看，系統(tǒng)界面美好、操作簡(jiǎn)單，系統(tǒng)展示如圖3—4所示。

[參考文獻(xiàn)]

[1]譚磊，范磊.Hadoop應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2017.

[2]MERCYBLIZ.Spring Boot編程思想（核心篇）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2019.