工业APP 的关键技术与开发平台
1 工业APP 开发路线图
1.1 开发路线图
目前,国内工业APP 的开发尚无统一的路径,经过调研总结,如下为一个切实可行的参考路线。
1)需求分析:根据工业应用场景进行需求梳理、需求分析,实现
需求定义、价值定义、功能定义。
2)可行性分析:主要从业务、经济、技术等方面分析工业APP
的可行性。
3)方案设计:对涉及的工业知识进行梳理,建立工业知识体系,
形成工业APP 体系规划;设计业务架构、系统架构和平台架构;
规划商业模式。
app接口测试工具
4)技术选型:对工业知识进行抽象形成模型,并根据开发平台、
部署和运行平台,结合互操作和可移植,选择开发及一体化集成等技术。与一般软件开发比较这是工业APP 开发特有的一个环
节。
5)开发封装:根据软件架构模式开发形成相应的数据库、应用模
块和交互界面等,并进行集成封装。
6)测试验证:采用全生命周期、全过程的质量保证,对工业APP
进行测试,并对工业APP 进行技术验证和标准符合性验证,并进行效益评估及定价,进行产品上线。
7)应用改进:根据技术和环境的变化,从质量提升、功能创新等
方面对工业APP 进行迭代升级与优化。
工业APP 是面向特定应用场景的应用软件,目前工业APP 开发应当注重需求导向,设计合理的商业模式,进行充分的可行性分析;建立能力完整的团队,包含需求、业务、软硬件设计、试验验证等各方面
人才,优化资源整合。
1.2 工业APP 架构模式
目前,国内开发工业APP 多采用MVC 架构模式(如上图),主要从M(Model):数据模型与业务逻辑,V(View):视图定义,C
(Controller):协调控制三个层面来考虑。
Model 封装了工业APP 应用的一系列数据,并定义了操作、处理这些数据的逻辑和计算规则。View 将应用模型对象中的数据显示出来, 并允许用户编辑该数据。Controller 负责用户视图和业务逻辑的协调控制。不同的工业APP 在架构模式上一般是一致的,只是在数据模型与业务逻辑上有许多内置的工业领域相关的已有组件,这些组件是包含有特定的工业知识,具有工业特。
2 工业APP 关键技术
2.1 工业APP 建模技术
复杂的工业技术内部包含大量更为具体的工业技术或科学知识,这些技术方法常常可以通过技术流程有序组成完整的工业技术。在工业产品制造和运行过程中,通过驱动各种工业技术涉及的技术流程,从而有序地调用具体技术和方法,进而达到支撑设计、试验、生产和保障等各种目标。
在面向技术流程形成工业APP 的过程中,需要建立各种方法之间的关联,这个过程就是技术流程建模,建模的结果是流程模板。技术流程建模需要处理技术流程中不同技术方法之间的数据串行、并行等形式,同时也需要根据不同技术流程的使用方式实现连续驱动或断点驱动。
2.2 工业技术封装技术
技术方法是工业技术的构成要素,是被技术流程串接的基本单元。技术方法同样也是一项工业技术,根据其内部复杂性不同,可以继续
进行细分,理论上任何工业技术可以细分到各种技术规则或基础科学领域。
为了充分利用其他已有工业软件,特别是成熟、广泛应用通用工业软件,可以将面向特定领域的工业技术细分到可以采用其他工业软件(或其中一部分,例如解算器)为止。此时,可以采用软件化方法将细分后的方法和相关工业软件进行封装,从而形成新的工业APP。在封装过程中,如果这些方法及工业APP 之间关系非常紧密,具有高度内聚性,则可以采用代码、脚本等方式封装;如果较为简单,则可以采用技术流程封装。
2.3 工业APP 数据管理
各种工业技术的输入和输出都包含大量的技术数据,所以工业APP 开发平台需要对技术数据进行统一管
理,并可以被流程模
板和方法模块调用。技术数据管理需要按照工业技术的特点,首先对数据进行建模,并组织各种数据模型之间的相互关系。之后,很多工业技术需要依赖各种材料数据库、型号数据库、零部件数据库等,所以需要建立相应的基础数据库。最后,在工业APP 运行过程中,流程模板和方法模块都会产生大量新的数据,这些数据需要按需进行管理。
2.4 技术对象集成
工业技术的运行具有大量的使用环境,包括其他的工业软件、工业硬件以及相关具有数据交互的其他对象。在技术方法封装过程中,需要与这些对象开展集成。
技术对象集成一般采用适配器的方式完成。适配器具有两个方向的接口,一个接口面向技术对象,可以基于个性化的数据交换规范实现集成;另一个接口面向平台,可以采用规范性的数据模型进行表达和通讯,从而针对同类技术对象采用相同或类似的数据交换规范,进而使平台上运行的各种工业APP 无需了解不同技术对象的个性化集成规范要求。
常见的技术对象集成是在封装过程中,如果已有相应国内外标准参考,尽量基于标准开发适配器;如果没有,则常常需要针对不同厂商开发的工业软件或硬件研制相应的适配器。
3 开发平台
工业APP 作为软件的一种,其开发也需要各种软件开发工具实现。当前软件行业开发工具很多,既有针对不同编程语言的通用开发系统,也具有适用于不同目标或环境的开发平台。一般而言,通用开发系统适用面更广,但开发效率低,开发人员既需要了解业务知识,也需要灵活使用各种软件开发方法。由于工业APP涉及专业领域产品类型多、范围广,如果完全采用编码的方式,则需要一一针对不同底层工业软件和硬件集成,一方面开发量大,另一方面对开发人员要求极高。
工业APP 开发平台主要是面向工业领域工程师使用的软件开发平台,可以提供丰富的通用工业软件和硬件接口、更适用于表达工业技术特征的软件功能、以及更加便捷的操作方式。面对特定领域的业务,可以通过便捷的操作和快速的指令,轻松完成面向业务内容的开