工业互联网软件开发，工业互联网操作系统

工业互联网操作系统的产生

说到操作系统，大家首先联想到的是Windows、Linux、Android和iOS等。其实，操作系统的核心功能分为3个方面：

• 对物理世界对象进行抽象
• 组织和调度系统资源
• 为应用程序提供开发和运行环境，以及提供人机操作界面

工业互联网操作系统的产生，主要是为解决工业4.0时代数字化转型的两大基础共性问题：一是大量工业设备、工业产品和工业软件的互联互通问题；二是工业APP的快速开发和模块复用问题。

工业设备、工业产品和工业软件的互联互通问题

随着新一代信息技术的持续进步和相关支持政策的不断推出，我国制造业正积极的向数字化、网络化、智能化方向转型，但是制约制造业转型的因素仍有很多，例如:

• 多数制造企业没有统一的数据标准；
• 特殊工艺规划等不易进行数字化积累；
• 现有数据资源的可利用率不高从而降低了数字化的实用价值；
• 缺少统一规划和认证导致工业现场存在众多“信息孤岛”且数据开放度低；
• 工业现场网络协议多样异构，互联互通困难等。

这些因素都为制造业转型发展造成阻碍。工业互联网操作系统完备的工业协议支持能力，将为工业全要素链接提供统一的软件技术抽象模型，推进工业设备、工业产品和工业软件的互联互通解耦，消除多样性带来的复杂度。

工业APP的快速开发和模块组件复用问题

工业APP是基于松耦合、组件化、可重构、可重用思想，面向特定工业场景，解决具体的工业问题，基于工业互联网操作系统的技术引擎、资源、模型和业务组件，将工业机理、技术、知识、算法与最佳工程实践按照系统化组织、模型化表达、可视化交互、场景化应用、生态化演进原则而形成的应用程序，是工业软件发展的一种新形态。

GE、西门子等国外工业巨头已将工业APP概念引入到工业领域，并基于工业互联网操作系统来提高工业APP的开发效率，构建工业互联网操作系统生态。

工业APP从概念提出到开发、应用，以及生态的构建与形成，都是基于工业互联网操作系统开展的。工业互联网操作系统既可以提供工业APP生态快速建设的基础，又可以减少每一个APP开发过程中重复地进行基础技术开发和基础资源构建，降低工业APP开发的门槛，还可以通过工业互联网操作系统来统一规范与标准，实现工业APP的广泛重用。

工业APP需要依托工业互联网操作系统所提供的技术引擎、计算资源、数据库等基础技术要素完成工业APP的开发与应用。这种分工将技术引擎、计算资源等这些需要长时间高投入的部分下沉到工业互联网操作系统，既有利于利用社会化人才资源可以快速实现工业APP开发，避免重复开发和建设基础技术资源；同时，基于工业互联网操作系统所提供的资源和统一标准，也有利于工业APP的标准统一，实现广泛重用。此外，工业互联网操作系统还提供工业APP在权限、模型组件重用、接口调用、资源管理、应用运行环境、数据资产处理、存储与保护等方面的功能支撑。

工业互联网操作系统的定位

传统的的操作系统是控制和管理物理硬件资源和软件资源、合理地组织系统工作流程，以及方便用户使用系统的基础软件程序。操作系统通过将物理资源转换为更通用、更强大且更易于使用的虚拟形式来实现资源管理，并通过API接口为应用软件提供服务。比如，电脑的Windows，手机的Android通过各种驱动以及驱动管理抽象外设（鼠标，屏幕，摄像头，麦克风等）设备为软件技术模型，并通过API的形式给运行在操作系统上的应用调用。

工业互联网操作系统是在工厂内外新一代信息技术与先进制造技术交互的连接点，向上对工业APP的开发提供开发接口及存储计算、工具资源等支持，向下实现对各种工业软硬件资源要素的接入、控制和管理，解决设备接入协议多样性的挑战，完成设备的在线化，智能化， 网络化。

工业互联网操作系统有效的将整个工业支撑体系进行了串联，在传统架构中，工业软件、工业自动化装置以及工业生产装备是相对割裂的存在，其相互之间的联系是一对一的孤岛式的。而在工业互联网体系下，工业互联网操作系统作为中心，有效连接生产设备、自动化装置等硬件，并通过平台汇集、处理产业链上下游数据，通过运行在工业互联网操作性上的原生工业APP输出最终的各类价值应用，从而实现最终的智能制造。