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作者：中國信息通信研究院總工程師 余曉暉   

貫徹落實《國務(wù)院關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》，加快推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)及推廣，是打造制造強(qiáng)國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國的重要任務(wù)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的關(guān)鍵是要實現(xiàn)跨行業(yè)跨領(lǐng)域知識經(jīng)驗的積累沉淀、固化封裝和復(fù)用推廣，打破傳統(tǒng)工業(yè)封閉體系，打造開放創(chuàng)新價值生態(tài)。微服務(wù)架構(gòu)為平臺的知識轉(zhuǎn)化和復(fù)用提供了最佳技術(shù)手段，算法、模型、知識等模塊化組件能夠以“搭積木”的方式被調(diào)用和編排，實現(xiàn)低門檻、高效率的工業(yè)App開發(fā)，驅(qū)動了工業(yè)軟件開發(fā)方式的變革，促進(jìn)了平臺創(chuàng)新生態(tài)的形成，工業(yè)微服務(wù)能力構(gòu)建已經(jīng)成為當(dāng)前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的首要任務(wù)。

工業(yè)微服務(wù)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的載體

微服務(wù)是以單一功能組件為基礎(chǔ)，通過模塊化組合方式實現(xiàn)“松耦合”應(yīng)用開發(fā)的軟件架構(gòu)。一個微服務(wù)就是一個面向單一功能、能夠獨立部署的小型應(yīng)用，將多個不同功能、相互隔離的微服務(wù)按需組合在一起并通過API集實現(xiàn)相互通信，就構(gòu)成了一個功能完整的大型應(yīng)用系統(tǒng)。以產(chǎn)品遠(yuǎn)程維護(hù)應(yīng)用開發(fā)為例，就可將其拆解為地理定位、運行狀態(tài)可視化、油耗數(shù)據(jù)分析、關(guān)鍵部件壽命預(yù)測、操作記錄、故障日志等多個微服務(wù)功能模塊。與傳統(tǒng)整體式架構(gòu)下開發(fā)的應(yīng)用相比，微服務(wù)架構(gòu)下的應(yīng)用具備兩個顯著特點：一是應(yīng)用開發(fā)和維護(hù)的高度靈活性。每個微服務(wù)可以由不同團(tuán)隊運用不同語言和工具進(jìn)行開發(fā)和維護(hù)，任何修改、升級都不會對應(yīng)用的其他部分功能產(chǎn)生影響，而整體式框架下任何修改都有可能對整個應(yīng)用產(chǎn)生意料之外的影響。二是應(yīng)用運行的去中心化。不同微服務(wù)能夠分布式并行執(zhí)行，應(yīng)用資源占用率相對被攤薄，且微服務(wù)間的數(shù)據(jù)和資源相互隔離，單個服務(wù)的故障只會導(dǎo)致單個功能的受損而不會造成整個應(yīng)用的崩潰。

工業(yè)微服務(wù)實現(xiàn)機(jī)理模型算法的模塊化、軟件化，支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中的工業(yè)App開發(fā)運行。在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中，工業(yè)微服務(wù)正發(fā)揮著承上啟下的關(guān)鍵作用。一方面，基于不同行業(yè)、不同領(lǐng)域經(jīng)驗知識所提煉出來的各類原始機(jī)理算法模型通常缺少對外調(diào)用的接口，也往往難以進(jìn)行獨立的調(diào)試、運行和升級，需要用工業(yè)微服務(wù)的方式將這些機(jī)理算法模型集成起來，封裝成可獨立調(diào)試運行的單一功能或服務(wù)模塊，提升易用性和可維護(hù)性。另一方面，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中基于工業(yè)微服務(wù)模塊進(jìn)行工業(yè)App開發(fā)，既能夠借助工業(yè)微服務(wù)并行開發(fā)、分布運行的特點，有效發(fā)揮平臺海量開發(fā)者接入、資源彈性配置、云化部署運行等優(yōu)勢，又能夠利用工業(yè)微服務(wù)獨立隔離、靈活調(diào)用的特點，克服工業(yè)App所面臨的快速運維、持續(xù)迭代、個性化定制等問題。

工業(yè)微服務(wù)本質(zhì)是經(jīng)驗知識的軟件化和工具化，借助專業(yè)化的工具打造通用化的平臺。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展的核心目標(biāo)是通過行業(yè)經(jīng)驗知識的積累沉淀和復(fù)用推廣來帶動產(chǎn)業(yè)整體水平的提升，并打造繁榮創(chuàng)新的開放價值生態(tài)。而工業(yè)微服務(wù)能夠?qū)I(yè)知識和IT技術(shù)融合起來，變成不需要關(guān)心實現(xiàn)細(xì)節(jié)的“黑盒”，開發(fā)者甚至不需要任何專業(yè)知識，就可通過調(diào)用平臺中各類工業(yè)微服務(wù)的方式開發(fā)出解決行業(yè)問題的工業(yè)App。在此基礎(chǔ)上，平臺將原來處于企業(yè)內(nèi)部的封閉性專業(yè)能力轉(zhuǎn)化為面向行業(yè)和社會的通用化共享能力，實現(xiàn)在本行業(yè)乃至近似行業(yè)中的能力復(fù)制和應(yīng)用推廣，從而成為服務(wù)行業(yè)、服務(wù)區(qū)域的發(fā)動機(jī)和助推器。

支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行工業(yè)體系顛覆創(chuàng)新

一是工業(yè)微服務(wù)顛覆傳統(tǒng)工業(yè)軟件研發(fā)方式。在企業(yè)里，CAD、CAE、DCS、MES、ERP、SCM等傳統(tǒng)工業(yè)應(yīng)用軟件往往是面向基礎(chǔ)的流程或服務(wù)進(jìn)行設(shè)計和研發(fā)，并在部署階段根據(jù)用戶實際情況進(jìn)行調(diào)整，整個軟件研發(fā)的成本投入較大、研發(fā)周期較長，且不能靈活地響應(yīng)用戶個性化需求。而在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中，則可采用工業(yè)微服務(wù)的方式將上述軟件拆解成獨立的功能模塊，實現(xiàn)對原有生產(chǎn)體系的解構(gòu)，隨后在平臺中構(gòu)建起富含各類功能與服務(wù)的微服務(wù)組件池，并按照實際需求來調(diào)用相應(yīng)的微服務(wù)組件，進(jìn)行高效率和個性化的面向用戶的工業(yè)App研發(fā)，整個軟件研發(fā)的技術(shù)門檻和投入成本大大降低。原來需要專業(yè)團(tuán)隊和雄厚資金支持的精英化軟件研發(fā)開始向大眾化研發(fā)轉(zhuǎn)變。

二是工業(yè)微服務(wù)打破工業(yè)知識封閉傳承體系。過去，工業(yè)領(lǐng)域中很多經(jīng)驗知識都停留在老師傅、老專家的腦子里，由于個人精力和地域空間的限制，這些經(jīng)驗知識通常只能在很小的范圍里發(fā)揮作用，而且還存在易出錯、易流失、難推廣、難傳承等問題。如今，當(dāng)這些老師傅、老專家將自己的經(jīng)驗知識用軟件代碼的方式固化下來，轉(zhuǎn)化為平臺中的工業(yè)微服務(wù)之后，由于平臺所具備的積累沉淀和開放共享特性，這些經(jīng)驗知識就變成了整個企業(yè)、整個行業(yè)的寶貴財富，能夠被更多的人分享學(xué)習(xí)和使用，創(chuàng)造出更多的價值。同時，新的專業(yè)技術(shù)人員還能夠在充分消化吸收原有知識的基礎(chǔ)上實現(xiàn)進(jìn)一步提升和創(chuàng)新，推動整個工業(yè)知識體系的傳遞延續(xù)和迭代更新。

三是工業(yè)微服務(wù)創(chuàng)造全新平臺開放價值生態(tài)。隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺中微服務(wù)組件池的構(gòu)建和行業(yè)經(jīng)驗知識的持續(xù)積累，整個平臺既能夠為廣大第三方開發(fā)者提供眾多低門檻、易操作、高效率的開發(fā)支持手段，形成以工業(yè)App開發(fā)為核心的平臺創(chuàng)新生態(tài)，也能夠為制造業(yè)用戶提供以工業(yè)微服務(wù)為基礎(chǔ)的定制化、高可靠、可擴(kuò)展工業(yè)App或解決方案，形成以價值挖掘提升為核心的平臺應(yīng)用生態(tài)。最終，構(gòu)建出以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為橋梁、以工業(yè)微服務(wù)為載體的相互促進(jìn)、雙向迭代生態(tài)體系。

構(gòu)建工業(yè)微服務(wù)推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)展

工業(yè)知識積累與數(shù)據(jù)模型優(yōu)化雙輪驅(qū)動，共同構(gòu)建工業(yè)微服務(wù)能力。一是充分利用我國工業(yè)門類全、應(yīng)用場景廣的優(yōu)勢，沉淀海量多樣、專業(yè)精準(zhǔn)的工業(yè)know-how能力；二是在工業(yè)PaaS層運用人工智能等新一代信息技術(shù)不斷優(yōu)化數(shù)據(jù)建模過程，既要建立能夠封裝多元異構(gòu)工業(yè)機(jī)理的數(shù)字化模型，又要滿足組件化、松耦合、可替代的微服務(wù)架構(gòu)特性，將個性化的行業(yè)知識經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為通用性的數(shù)字技術(shù)規(guī)則。

開展平臺試驗驗證，加快提升工業(yè)微服務(wù)能力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺試驗驗證是推動平臺性能優(yōu)化、兼容適配、規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵手段，是加速技術(shù)產(chǎn)業(yè)成熟、打造協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)的重要途徑。通過建設(shè)跨行業(yè)跨領(lǐng)域和特定區(qū)域特定行業(yè)試驗驗證體系，可以測試并提升工業(yè)微服務(wù)對基礎(chǔ)共性領(lǐng)域通用知識的封裝固化能力；通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺測試床開展融合性技術(shù)與創(chuàng)新解決方案試驗驗證，可以測試并提升工業(yè)微服務(wù)對不同工業(yè)領(lǐng)域行業(yè)知識的沉淀復(fù)用能力。

以構(gòu)建工業(yè)微服務(wù)能力為抓手，助力百萬工業(yè)App培育工程。推動百萬工業(yè)App培育工程，首先要強(qiáng)化發(fā)展工業(yè)微服務(wù)能力。一方面，供給側(cè)的軟件企業(yè)、工業(yè)企業(yè)、科研院所要積極推動、變革、顛覆工業(yè)App開發(fā)模式，利用微服務(wù)能力為工業(yè)App及相關(guān)創(chuàng)新應(yīng)用賦能；另一方面，需求側(cè)的第三方開發(fā)者要發(fā)揮我國工業(yè)應(yīng)用市場體量龐大的優(yōu)勢，以大規(guī)模應(yīng)用推進(jìn)微服務(wù)能力的不斷完善，豐富平臺功能，促進(jìn)工業(yè)App的培育、迭代和優(yōu)化。

摘自 中國電子報