MindSPhere：基于云的開放式IoT操作系統(tǒng)

西門子(中國)有限公司

MindSphere開放式PaaS平臺提供了可擴(kuò)展的全球IoT連接性和應(yīng)用開發(fā)，并擁有原生的云訪問能力。MindConnect通過安全的即插即用連接將產(chǎn)品、工廠、系統(tǒng)、機(jī)器和企業(yè)應(yīng)用程序和舊數(shù)據(jù)庫連接到Siemens和第三方的產(chǎn)品與設(shè)備。

企業(yè)中的每臺機(jī)器和每個系統(tǒng)都會提供大量數(shù)據(jù)，但是其作用和益處尚有待充分挖掘。使用MindSphere將使企業(yè)能夠把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成為具有生產(chǎn)能力的業(yè)務(wù)成果。通過將機(jī)器和物理基礎(chǔ)設(shè)施連接到數(shù)字世界，MindSphere提供了強(qiáng)大的工業(yè)應(yīng)用程序以及先進(jìn)的分析和數(shù)字服務(wù)，以便進(jìn)一步提高企業(yè)生產(chǎn)力和效率。MindSphere是一個物聯(lián)網(wǎng)（IoT）操作系統(tǒng)，它被打造成安全、可擴(kuò)展的工業(yè)端對端解決方案，從連接產(chǎn)品、工廠、系統(tǒng)和機(jī)器到釋放IoT數(shù)據(jù)潛能，皆可通過該解決方案實現(xiàn)。

MindSphere提供了：

安全的端到端解決方案，這些解決方案可以在托管服務(wù)平臺上連接設(shè)備、存儲數(shù)據(jù)以及開發(fā)和運行應(yīng)用程序。

廣泛的設(shè)備、企業(yè)和數(shù)據(jù)庫連接選項，以支持各種各樣的IoT就緒資產(chǎn)。

開放式平臺即服務(wù)（PaaS），它利用Siemens開放式應(yīng)用程序編程接口（API）和原生的云訪問能力提供了大量的數(shù)據(jù)交換選項。

利用先進(jìn)的分析功能快速開發(fā)強(qiáng)大的工業(yè)驅(qū)動型IoT解決方案。

融合Siemens作為先進(jìn)自動化提供商和云提供商的全球可擴(kuò)展性。

一、將實物連接到數(shù)字世界

通過借助MindConnectAPI與MindSphere標(biāo)準(zhǔn)化API進(jìn)行交互，還可以編寫特定于客戶或用例的連接代理程序。

對于正著手執(zhí)行IoT方案的行業(yè)而言，要從不同的位置快速、經(jīng)濟(jì)且安全地連接到廣泛的資產(chǎn)，會面臨各種困難。通過將MindConnect納入到MindAccess IoT價值計劃中，Siemens提供了靈活的開放式連接解決方案，包括用于將Siemens和非Siemens資產(chǎn)連接到MindSphere的軟件和硬件選件。借助MindAccessIoT價值計劃中的軟件連接性集成選件MindConnect IoT擴(kuò)展，可以將來自眾多制造商的IoT就緒資產(chǎn)連接到MindSphere。它不僅“安裝即用”地支持大量現(xiàn)場協(xié)議，還提供了廣泛的硬件連接代理用于銜接其他協(xié)議。借助MindConnect API與MindSphere標(biāo)準(zhǔn)化API進(jìn)行交互，還可以編寫特定于客戶或用例的連接代理程序。此外，借助MindConnect API與MindSphere標(biāo)準(zhǔn)化API進(jìn)行交互，還可以編寫特定于客戶或用例的連接代理程序。用于連接的API有助于數(shù)據(jù)安全、高效地從資產(chǎn)傳輸?shù)組indSphere。除資產(chǎn)連接性以外，MindConnect集成選件還提供了一種將多個數(shù)據(jù)系統(tǒng)連接到MindSphere的方法，包括歷史數(shù)據(jù)庫、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）以及管理控制和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)。通過使用基于瀏覽器的工具以圖形的方式配置數(shù)據(jù)值映射，用戶可以構(gòu)建靈活的集成，以便將企業(yè)系統(tǒng)（不論是云端系統(tǒng)還是本地系統(tǒng)）納入到采用MindSphere的環(huán)境中。MindConnect Nano和MindConnectIoT2040提供了到MindSphere的硬件連撥性，并且可以為各種規(guī)模的生產(chǎn)環(huán)境提供不同級別的服務(wù)。這兩款設(shè)備都可以通過綠地和棕地安裝創(chuàng)建安全的直接連接。通過采用TIAPortal STEP7庫，還可以利用現(xiàn)有的SiemensS7-1500可編程邏輯控制器（PLC）直接連接到MindSphere和數(shù)字環(huán)境。TIA（完全集成式自動化）PortalS7EP7庫擴(kuò)展了S7-1500PLC的功能，使其可以將PLC數(shù)據(jù)傳輸至MindSphere通過連接、收集并分析當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，運營團(tuán)隊、業(yè)務(wù)分析師和數(shù)據(jù)科學(xué)家都能夠獲得切實可行的寶貴見解，以供其企業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型。公司將能夠做到對整個運作同若觀火，這不僅可以優(yōu)化流程，還可以開發(fā)新的業(yè)務(wù)模型，以便提高盈利能力。

Siemens是全球的自動化提供商，它在現(xiàn)場擁有3000萬個自動化系統(tǒng)、7500萬臺已簽約的智能儀表和100萬個已聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品，安全性是Sicmols最優(yōu)先考慮的事項。MindSphere提供了尖端的安全性，同時還可以在現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)并將其傳輸和存儲到云上。MindSphere的安全框架符合各項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的原則，如國際電工委員會（IEC62443）、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO/IEC27001）以及政府有關(guān)在云環(huán)境中處理數(shù)據(jù)的建議。

二、開放式平臺即服務(wù)

將IoT數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對公司既有意義又切實可行的信息并非一刀切式的做法。由于采用了開放標(biāo)準(zhǔn)并且擁有強(qiáng)大的API，MindSphere使開發(fā)人員能夠構(gòu)建出既符合廣泛的業(yè)務(wù)要求又能輕松連接廣泛的產(chǎn)品并與之交換數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序。借助Siemens跨行業(yè)的領(lǐng)域?qū)ｉT知識以及Amazon Web服務(wù)（AWS）和MicrosoftAzure公共云基礎(chǔ)設(shè)施的全球規(guī)模，可以加快IoT解決方案的開發(fā)速度。通過訪問MindSphere開放式API，合作伙伴可以與Siemens、AWS和Azure合作開發(fā)高價值的應(yīng)用程序，并提供數(shù)字服務(wù)。利用開放式API以及與其他系統(tǒng)的互操作性，合作伙伴可以開發(fā)、部署和分發(fā)自己的MindSphere解決方案，并將其提供給整個MindSphere社區(qū)。MindAccess DevOps計劃包含開發(fā)人員計劃和運營者計劃，通過它們可以訪問完整的應(yīng)用程序開發(fā)和生命周期管理環(huán)境，包括在生產(chǎn)環(huán)境中管理應(yīng)用程序。

通過MindAccess開發(fā)人員計劃，開發(fā)人員可以使用先進(jìn)的分析技術(shù)和服務(wù)創(chuàng)建強(qiáng)大的IoT應(yīng)用程序，包括用于加快開發(fā)流程的數(shù)據(jù)管理、預(yù)測性學(xué)習(xí)和可視化。開發(fā)人員不但可以輕松地開發(fā)、注冊和驗證它們的應(yīng)用程序，而且可以訪問數(shù)量還在不斷增加的API和服務(wù)。MindAccess運營者計劃為運行生產(chǎn)應(yīng)用程序提供了專用的環(huán)境。通過光顧MindSphere商店，系統(tǒng)管理員可以為客戶和合作伙伴無縫地管理、運行、監(jiān)控和發(fā)布應(yīng)用程序。

三、強(qiáng)大的工業(yè)應(yīng)用程序和數(shù)字服務(wù)

借助MindSphere，Siemens為企業(yè)向其組織和終端客戶提供新的數(shù)字服務(wù)鋪平了道路。通過使用強(qiáng)大的工業(yè)應(yīng)用程序來利用先進(jìn)的分析技術(shù)，企業(yè)不但使單臺機(jī)器、整個工廠或遍布全球的機(jī)器群隊的可用性得以增強(qiáng)，還提高了它們的生產(chǎn)力和效率。作為IoT起步的標(biāo)準(zhǔn)做法和最佳實踐，MindSphere用戶可以利用MinAccessIoT價值計劃，通過MindSphereFleetManager快速配置資產(chǎn)并開始收集數(shù)據(jù)和進(jìn)行監(jiān)控。利用簡單易用的數(shù)據(jù)模型配置，MindSphere用戶可以立即在一幅地圖上定位已聯(lián)網(wǎng)的資產(chǎn)，并實時監(jiān)控這些資產(chǎn)的狀況，還可以訪問其他的MindSphere應(yīng)用程序以進(jìn)一步釋放IoT數(shù)據(jù)的價值。Product Intelligence是一款能夠自動從情境化的產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)中挖掘見解的MindSphere應(yīng)用程序。通過提高產(chǎn)品和供應(yīng)鏈績效的能見度，避免代價高昂的召回，加速解決質(zhì)量問題，并實現(xiàn)設(shè)計與產(chǎn)品性能之間的閉環(huán)運行。Manage MyMachines是一款在世界上任何地方都能夠?qū)ψ约旱臋C(jī)器了如指掌的MindSphere應(yīng)用程序。

通過配置和顯示關(guān)鍵的監(jiān)控變量，可以利用有關(guān)當(dāng)前運營和生產(chǎn)率歷史的深刻見解信息降低檢測和維護(hù)成本。使用MindServices將可以借助靈活、經(jīng)濟(jì)高效的培訓(xùn)和專門服務(wù)加快IoT方案部署。Siemens的MindSphere專家所擁有的經(jīng)驗和見解讓企業(yè)可以在自己的MindSphere之旅中獲益匪淺。MindSphere Academy可以為企業(yè)用戶和開發(fā)人員提供培訓(xùn)，以便能夠利用數(shù)字解決方案擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模。MindSphere ProfessionalServices將會在整個IoT解決方案生命周期（從開發(fā)新的應(yīng)用程序到實施完整的MindSphere IoT解決方案）內(nèi)提供支持。為了應(yīng)對橫跨各個行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型所具有的寬廣范圍和復(fù)雜性，MindSphere利用領(lǐng)域?qū)I(yè)知識和信息技術(shù)（IT）功能建立了先進(jìn)的廣泛合作網(wǎng)絡(luò)。MindSphere全球合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)提供了一款由IoT解決方案和服務(wù)組成的強(qiáng)大產(chǎn)品，它具有能夠滿足客戶需求的靈活性。MindSphere為合作伙伴提供了一次前所未有的機(jī)會，讓他們可以參與公司的數(shù)字化轉(zhuǎn)型（無論該公司屬于哪個行業(yè)或是何種規(guī)模）。

四、利用端到端數(shù)字雙胞胎實現(xiàn)的閉環(huán)創(chuàng)新

將IoT數(shù)據(jù)數(shù)字化并轉(zhuǎn)化為真實的業(yè)務(wù)成果是MindSphere的核心驅(qū)動因素。MindSphere中基于行業(yè)的高價值內(nèi)置應(yīng)用程序利用數(shù)字服務(wù)提供了可衡量的結(jié)果。此外，公司還可以利用MindSphere通過產(chǎn)品構(gòu)思、制造和使用，使數(shù)字雙胞胎閉環(huán)化。通過將整個價值鏈中的運營數(shù)據(jù)無縫地整合在一起。如今，客戶可以優(yōu)化從設(shè)計和生產(chǎn)到性能的整個價值鏈，可以將性能、生產(chǎn)和產(chǎn)品的數(shù)字雙胞胎銜接到一起。這不僅有助于提高運營效率，還有助于將仿真和測試結(jié)果與真實世界的觀察結(jié)果進(jìn)行比較。如今，客戶可以優(yōu)化從設(shè)計和生產(chǎn)到性能的整個價值鏈。

五、MindSphere是基于云的開放式IoT操作系統(tǒng)

MindSphere可以將真實事物與數(shù)字世界聯(lián)系在一起，提供基于行業(yè)的高價值應(yīng)用程序和數(shù)字服務(wù)，從而推動業(yè)務(wù)成功。隨著全球互聯(lián)互通日益深化，數(shù)字化（使用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)企業(yè)運營轉(zhuǎn)型）成為使公司仍能保持競爭力的關(guān)鍵差異化因素。智能設(shè)備將會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，因此借助由數(shù)十億臺智能設(shè)備驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，數(shù)字化不僅可以保證降低成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量、靈活性和效率，并縮短對客戶請求和市場需求的響應(yīng)時間，還將開辟新的商機(jī)和服務(wù)。利用MindSphere，Siemens將可以解決整個企業(yè)范圍內(nèi)的這些挑戰(zhàn)，并使其他公司能夠借助IoT數(shù)據(jù)釋放自身的全部潛能。MindSphere可以將真實事物與數(shù)字世界聯(lián)系在一起，提供基于行業(yè)的高價值應(yīng)用程序和數(shù)字服務(wù)，從而推動業(yè)務(wù)成功?？s短產(chǎn)出時間，提高靈活性，實現(xiàn)個體化批量生產(chǎn)，以及優(yōu)化能源和資源的消耗，這些都是當(dāng)今公司所面臨的挑戰(zhàn)。

這些企業(yè)必須優(yōu)化從設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃和工程到服務(wù)的整個價值鏈。MindSphere以及行業(yè)驅(qū)動的應(yīng)用程序和解決方案將使工業(yè)、能源、移動和醫(yī)療系統(tǒng)等領(lǐng)域中任何類型的基礎(chǔ)設(shè)施都能夠提高可用性、產(chǎn)能和彈性。通過收集、情景化和分析大量可用數(shù)據(jù)，公司將會獲得具有變革性的見解，以便能夠做出明智的決策和變化，從而提高盈利能力。MindSphere可以將真實事物與數(shù)字世界聯(lián)系在一起，提供基于行業(yè)的高價值應(yīng)用程序和數(shù)字服務(wù)，從而推動業(yè)務(wù)成功。利用其開放式平臺即服務(wù)功能，MindSphere實現(xiàn)了豐富的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，包括解決方案合作伙伴、應(yīng)用程序開發(fā)人員和連接性合作伙伴，以此提供創(chuàng)新性IoT解決方案。通過將整個價值鏈中的運營數(shù)據(jù)無縫地整合在一起，公司不僅可以提高運營透明度，還可以將仿真和測試結(jié)果與真實世界的觀察結(jié)果進(jìn)行比較，以便獲得競爭優(yōu)勢。