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Predix:工业互联网的阶段性界碑
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来源: 中国工业评论 作者: 杨涛发布时间:2015/11/5评论:0+收藏文章
  2015年7月7日,在工业互联网中国峰会上,GE公司董事长兼首席执行官杰夫•伊梅尔特宣称,“GE正在开启下一个新工业时代,全球工业也正在通过硬件与软件的结合重新发现增长机遇”。
  
  据统计,目前有超过300万个传感器运行在上万亿美元的工业资产之上,通过数据分析每提高单个工业行业1%的生产力就将带来至少上百亿美元的效益增长。所以说,GE正在全球布局的工业互联网事业,是试图从工业的源头改变制造业运作方式的数据化应用体系。
  
  2012年,GE全球董事长伊梅尔特在美国发表了题为《又一场工业革命》的演讲,提出了“工业互联网”的概念。为人们在庞大的物理世界中描绘了一个由机器、设备、机群和网络组成,能够在更深的层面和连接能力、大数据、数字分析相结合的“工业互联网”远景。
  
  就像伊梅尔特说的,“GE昨天还是一家制造业公司,一觉醒来已经成为一家软件和数据公司了”。软件开发的布局几乎与工业互联网概念落地同步进行。GE在美国加州圣雷蒙市和中国上海、成都投资了庞大的研发中心,进行工业互联网方面的研发。超过5000人的软件工程师和超过9000人的IT工程师支撑起了GE对工业互联网软件的研发能力。
  
  这些工程师们很大一部分的任务就是为各个行业开发工业应用。随之而来的是新的布局,GE在2013年投资了“平台即服务”厂商Pivotal,数据平台能力得到加强,直接促成了目前的数据业务平台Predix的问世。
  
  Predix:工业设备“Windows”
  
  Predix是GE为工业互联网开发的软件平台。有点像电脑里的操作系统,承载着各种工业需要用到的软件,通过接入设备数据把工业设备相连。目前GE推出了超过40种工业互联网应用。对于纷繁复杂的工业设备和工业数据类型来讲,Predix与其说是通过操作系统来运营工业互联网,不如说是为庞大的数据找到了一种相对标准和统一的呈现形式。
  
  通过提供一种标准的方式来运行工业规模的分析并连接机器、数据和人,Predix实现了资产和运营优化。Predix的主要功能就是将各类数据按照统一的标准进行规范化地梳理,并提供随时调取和分析的能力。Predix可以部署在机器上、本地或云中,Predix整合了集成的技术堆栈,用来实现分布式计算和大数据分析、资产管理、机器间通信和移动应用。Predix通过高度可视化的界面、模块化的功能、规范化的数据,简化了工业物联网云应用的开发、交付和销售各个环节。你可以获得快速增长、工业用途的预打包微服务目录,例如RM&D(远程监测和诊断)或业务流程自动化。这个平台让你可以消费预建服务、开发和销售自己的服务,或与在线同行和合作伙伴一起采购新服务。
  
  有了规范和整合,就有了更加实用的建模和数据分析功能。东方航空公司在Predix上使用工业互联网应用,搜集了500多台CFM56发动机的高压涡轮叶片保修数据,结合远程诊断纪录和第三方数据,建立了叶片损伤分析预测模型。从前,航空公司需要定期强制飞机“休病假”,把微型摄像头伸入发动机内进行检查。现在,只要根据数据分析平台上的结果就可以预测发动机的运行情况,定制科学的重复检查间隔,提升运营效率。
  
  对于开发人员来说,一些更加细分的需求也能够得到满足。设备只要能够接入工业互联网,开发人员就可以基于Predix开发出适应它的工业应用。无论是风电机组的运行监控、输油管道阀门的远程监测与诊断(RM&D)或是医疗设备的应用。
  
  Predix包含三个基本组件,这是配置先进功能的基础。
  
  机器:Predix是一个平台,用于软件定义机器和机器应用的开发、部署和管理。这包括运营环境的虚拟化和使用嵌入式管理程序(可以利用先进的多核处理器上的功能和服务分离)。这个功能可以把各种工业资产转变成“智能机器”,包括传统系统和设备以及先进运营和分析环境的组件等功能。工业运营商现在无需中断服务即可部署、更新、维护和改进资产。
  
  网络:Predix实现了工业互联网的实时性、可扩展性和功能要求,并为现代工业公司所需的分析、运营和广域控制提供连接平台。这意味着能够在高度安全的环境中连接所有资产——机器和人。Predix实现了确定性的机器间连接以及支持传统连接协议。通过满足工业服务水平和质量要求,该平台还支持一致的性能和用户体验环境。
  
  用户:提供一致的现代化用户体验是Predix的一个主要设计目标。这包括支持高度有用且高效的开发环境,可以部署集成Predix中的数据和流程的软件。这个开发环境还支持开发新的应用,以硬件和操作系统中立的方式满足移动使用要求。最重要的是,Predix用户体验支持用户与智慧机器(Brilliant Machines)以及其他先进工业资产的互动,并提供与智慧机器和工业互联网的新功能相称的新用户体验。
  
  Predix云:让软件定义机器
  
  如果说Predix平台是工业设备的Windows,那么Predix云就是工业数据领域的Google和Amazon了。Predix云有着比Predix平台更大的野心,不仅要让购买服务的用户可以调取和分析自己机器设备输出的工业数据,还要让世界上所有的工业设备都连上网络,所有的工业数据都能够通过分析,转化成机器设备更高效的运转。也就是说,Predix云要把所有工业设备(并不仅仅是GE的设备)整合成一个智能的网络,而最终的结果是提高整个工业体系的效率,将人类社会推向更高的智能化程度。
  
  首先,Predix云的理念基础是GE工业互联网,它的基础功能是Predix数据平台,而且它自身又拥有云平台的特性:针对机器数据的可延展性让机器数据能够实时存储,互操作性让Predix可以和各类云环境的服务和应用无障碍地进行互操作,同时企业还能够根据物理和数据的真实环境有针对性地调整Predix云的部署,而一定的门槛又为云服务提供了安全性和稳定性。
  
  2015年第四季度起,GE各业务部门将逐渐把他们的软件和分析迁移到Predix云,而这项服务将在2016年向客户及其他工业企业开放,用于在Predix云上管理数据和应用。
  
  于是,我们可以看到,当发电厂涡轮接入Predix云,源源不断的数据带着上千个零件的运转情况涌入云端,被数据库理解,分门别类进行存储和解析,然后成为模型供人们比较和研究。于是,在高度可视化(图形化)的界面之下,数据开始指挥机器:数据不仅反映机器的运行状况,数据也计算出机器运行的最优方案。在德克萨斯州一家拥有273个涡轮机的风力发电厂,Predix云已经成功地将年发电量提高了3%-5%——相当于增加21台新的涡轮机。
  
  当上下游的工业数据也纳入Predix平台,整个产业就能够达到更深入的整合:在Predix平台的数据监控之下,阀门和气压数据监控着天然气从海上平台和页岩气田输入蜿蜒地下的天然气主干网络,高压线路数据则随时反映出人口稠密区沿天然气网络散布着的天然气发电厂的电力输出情况。这些电厂可以并入大型电网之中,也可以在灾难来临时独立支撑附近区域的用电。Predix也会提示“分布式能源系统”向太阳能或者风能电力不足地区提供备用能源。一旦某地的数据因为灾害或者事故发生异常,系统第一时间知道哪里出了问题,随着维修人员一同出发的是经过测算足够维续电力的灌装天然气车队和可现场组装的模块化天然气发电设备……所有这些设施的管道、阀门、运转、预警、联结、交互等等一切都在“工业互联网”和大数据技术的监测和管理下保持着精确运行。于是我们得到了一个几乎全天候的精确、稳定、高效的智慧能源网络。
  
  如果将Predix延伸到各行各业,像GE预想的一样将有超过500亿机械设备连入工业互联网,几乎整个工业体系都将能够通过Predix梳理、分析、测算、调整自己的运行数据、运行周期,提高运行效率。而工业又是我们这个社会的基础,可想而知整个社会将会发生怎样的根本性变化。在数据的推动下,我们了解整个世界第一次能够脱离“概览”的抽样视角,拔高到全面又具体的全景视角,并以此进行优化。人类社会将第一次有可能接近效率的极限。虽然考虑到工程的浩大、迭代的繁杂和突破性新技术的出现,这个设想的实现之路将非常漫长,但遥望之下仍旧能够让人为之一振。
  
  Predix:或将成为工业互联网标准
  
  GE“想到做到”,GE的每一台机器都可配备Predix。但工业互联网不仅局限于联网GE公司的资产和客户。为扩大工业互联网生态系统,GE推出了新的、更广泛的联盟和技术创新,帮助运营商收集更多的数据,从配备了Predix的机器和设备中获得更多的洞察。
  
  GE和思科合作,在思科网络产品上集成Predix软件,以收集和分析网络中的任意位置上的资产绩效和运营数据。与此同时,GE还与英特尔携手为边缘设备开发参考架构,这些边缘设备将集成英特尔的处理器、软件和Predix软件,使之几乎能在任何资产中嵌入自适应性智能。这一新的设计将提供给网关生产商,为大量的连接设备和传感器网络配备Predix。
  
  GE公司的Predix云服务,将在高度安全的工业级云环境中捕捉和分析高速运行、类型多样的各种机器产生的海量数据。Predix云是专为收集与分析工业数据而开发设计的云解决方案。像其他各类通用云一样,Predix云的主要功能就是支持在线的非本地化的应用使用和数据分析。Predix云是一个“有门槛”的操作系统,被授权的用户可以将他们的App放在这里,需要的时候随时调取。Predix云可扩展(2XB+,1000个节点)、富有弹性、可靠(冗余、主权)且安全(双密钥访问)。
  
  Predix支持开放式标准、协议和技术,能够实现快速的软件设计与云交付,轻轻松松地把机器和硬件设备连接到工业互联网。应用开发者能够使用自己喜欢的语言(Java、.NET、Python、R、Rails等)快速编写大数据/数据科学和移动应用,并持续向工业云推送新版本。或许,Predix将成为工业互联网的范本操作系统。一旦成功,将像Andriod系统一样成为工业大数据领域的基础。
  
  通过复杂的集成拼凑技术可能是一个耗时费力的过程。Predix提供即插即用的解决方案来简化你的方法,让你集中精力于创新而不是集成,同时降低成本。
  
  提供安全、无风险的平台对于物联网项目至关重要。GE的安全流程和解决方案可以在该平台的所有四个层面进行部署:应用层、服务实现层、数据编排层和基础设施层。
  
  高端制造业是中国、美国、日本、欧洲同时力推的热门核心战略,正经历从探索到应用的过程。无论是从工业协同还是更有利于生态的角度,工业大数据领域都需要制定不同层级的标准和参数指南。GE正致力于让自己成为一家数字化的工业公司。随着工业互联网布局的徐徐展开,似乎工业正在从源头被解构和重建。Predix的出现是一个重要的阶段性成果,是工业互联网生态圈的界碑。然而制造业领域还潜伏着庞大的数据盲区,Predix无论对于工业的发展还是人类社会的整体进程来说,都仅仅是一个开始。
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