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上海纳普工业物联网解决方案

上海纳普工业物联网解决方案

目录
1. 企业介绍 1
2. 组网架构 2
2.1. 组网方案 2
2.2. 系统结构 3
2.3. 产品组成 3
2.3.1. 资源层 3
2.3.2. 数据层 4
2.3.3. 展现层 4
2.4. 用户准备 4
3. 产品介绍 5
3.1. 适配器（APRUS） 5
3.1.1. 功效介绍 5
3.1.2. 产品特点 6
3.2. 基础数据云服务系统（GARDS） 7
3.2.1. 功效介绍 7
3.2.2. 产品特点 9
3.3. 柔性信息和数据集成系统（Fidis） 10
3.3.1. PC端 10
3.3.2. APP端 11
3.3.3. 大屏端 12
3.3.4. 产品特点 12
3.4. 大数据分析（INDASS） 13
4. 方案优势 14
4.1. 中立第三方 14
4.2. 可靠性 14
4.3. 安全性 15
4.4. 灵活性 15
4.5. 整体性 15
5. 系统功效 16
6.1 远程设备监控 16
6.2 设备综合管理 16
6.3 报警及预警功效 17
6.4 报表分析 18
6.5 操作统计统计 18
6.6 配件管理 19
6.7 生命周期管理 20
6.8 在线体检 20
6.9 权限管理 21
6.10 业务管理 21
6.11 历史数据 22
6. 成功案例 22
6.1. 西门子 22
6.2. 英威腾 23
6.3. 立昇净水 24
6.4. 富邦 25

1.1. 组网方案
上海纳普采取公有云+私有云，混合云方法或系统自建方法提供工业物联网方案，相比传统公有云或私有云方案，可靠性更强、数据更安全、系统更灵活。
公有云存放、处理设备数据，私有云处理商业数据，设备数据和商业数据分离，从根本上保护了用户商业机密。

1.2. 系统结构

1.3. 产品组成
上海纳普云系统采取三层结构设计，分为数据采集层、基础数据支持层及应用层。

1.3.1. 资源层
资源层是经过适配器和工业设备（控制器、PLC等控制模块）对接，采集设备多种运行状态、事件、告警、设定、请求/控制、GPS等数据，并由GPRS\WIFI等方法上传至基础数据系统GARDS；
支持RS232、RS485串口，CAN、MODBUS、PPI等常见或私有协议。
适配器采集数据后，可经过流量卡、WIFI、RJ45等方法，参考GARDS云平台数据标准整理和计划后发送至GARDS云平台。
1.3.2. 数据层
数据层负责接收适配器发送数据，并保留这些数据；维护一系列逻辑规则（关联关系、预警模型、阈值控制、边界条件设置等等）；把数据进行整理、组织、关联、分析；依据逻辑规则，形成一系列条触发机制；给适配器下发信息（数据）；把GARDS系统数据，提供给其它应用系统。

1.3.3. 展现层
结适用户对数据实际需求及已经有业务平台，在FIDIS系统中提出、展现出用户所关注数据，能够经过PC、大屏、APP等方法表现，同时上传操作指令到GARDS平台；

1.4. 用户准备
序号
项目
备注
1
控制器通信协议、数据表（必需）
用于适配器和工业设备对接
2
数据需求文档 （必需）
用于测算预用流量、应用系统软件调整
3
设备网络环境（必需）
决定数据传输路径（流量卡、RJ45、WIFI等）
4
应用系统服务器（可选）
若应用系统置于用户当地，需独立服务器
5
私有云平台（可选）
若应用系统置于云端，需私有云平台
6
大屏设备（可选）
若需将数据对外大屏展现，需LED屏、显示器或投影设备
7
GARDS服务器群、FIDIS服务器、数据存放服务器、对称光纤
用户采取系统自建时，需要准备多台服务器及网络环境
2. 产品介绍
上海纳普云系统关键包含三大模块，适配器（APRUS）、基础数据平台(GARDS)、应用系统(FIDIS)

2.1. 适配器（APRUS）

2.1.1. 功效介绍
适配器APRUS,本身不产生数据，它经过和工业设备上控制器\PLC等控制模块对接，获取控制模块上数据（状态、事件、报警），当然它也能够直接外接传感器、摄像头用于采集工业设备周围数据，如温度、湿度、图像等信息。
适配器获取到这些数据后，经过加工整理，格式化，变成GARDS系统规范数据方法，发给GARDS数据平台。
同时，适配器也能接收GARDS指令数据，收到这些数据后，适配器会去做对应解析，并依据解析结果，发送给装置（设备）控制模块，让她们去操控一些实施机构。
2.1.2. 产品特点
a、 用户可自行编程，同一款设备支持和全部类型工业设备对接；
b、 和设备控制模块对接支持RS485、RS232、CAN等方法；
c、 支持modbus、PPi等常见协议及各类私有协议；
d、 支持GPRS、以太网、WIF等方法传输方法；
e、 支持市场主流PLC控制器协议（西门子、三菱、欧姆龙等）；
f、 支持反向控制、远程升级

2.2. 基础数据云服务系统（GARDS）
2.2.1. 功效介绍

异步远程服务系统（Generic Asynchronous Remote Data Service），简称GARDS系统。
简单了解，基础数据平台就是GARDS数据中心。它基础作用是：
• 接收适配器发送数据，并保留这些数据；
• 维护一系列逻辑规则，比如：关联关系、预警模型、阈值控制、边界条件设置，等等；
• 把数据进行整理、组织、关联、分析；
• 依据逻辑规则，形成一系列条触发机制；
• 给适配器下发信息（数据）；
• 把GARDS系统数据，提供给其它应用系统。
GARDS基础数据平台，不仅是一个数据处理中枢，而且是一个很灵活平台。
首先，GARDS基础数据平台，是能够自行定义通讯数据交换格式，也就是说，一个GARDS平台上，能够兼容多种不一样适配类型，唯一需要是，数据描述必需符合GARDS规范；其次，一个GARDS平台，必需能够确保能很好支持百万级适配器连接，高效收发数据；还有，一个GARDS平台，能够支持不一样应用接入，必需能够很好支持这些应用系统去进行数据交换。 
举例：
ABC企业，是著名化工反应装置生产制造商，她们产品很多：RE-01，RE-02，RE-03型反应器装置，PV-1、PV-2型压力容器装置，还有MP-A，MP-B型机泵。这实际上是三类没相关系装置（设备），不过，她们全部用在一百个化工厂。
RE系列反应器也好，PV系列压力容器也好，MP系列机泵也罢，ABC企业全部分别提供了独立监控台，能够分别操控这些装置。
ABC企业，使用GARDS系统。这个系统，只有一个基础数据平台，每种装置（设备）全部对应使用适合适配器：
ADR适配器—加装在RE系列反应器上，获取关键数据是，反应器温度，催化剂含量、CO2组分含量；
ADP适配器—加装在PV系列压力容器上，获取关键数据是，压力容器温度、和压力；
ADM适配器—加装在MP系列机泵上，获取关键数据是，机泵转速、流量、输出功率。
那么，GARDS系统上：
（1）首先能做到是：ABC企业技术支持人员足不出户，就能够分别了解每个用户所使用反应器、压力容器和机泵实时客观数据。并能够依据这些数据，绘制成图表。还能够知道，那些用户那些装置（设备）什么时候发生过什么事情，比如，什么时候停过机，什么时候发出过什么报警；
（2）其次能做到是：ABC企业经过一段时间GARDS系统运行，发觉她们用户在使用这些设备装置时候，部分数据部分内在关联情况，比如，机泵流量变大时候，反应器里面CO2组分含量一定会升高，同时，压力容器温度一定会下降；
（3）还能做到是：ABC企业，能够设置预警，一旦机泵流量达成或超出 12m³/秒 而且压力容器温度低于220°C 时候，必需要发出提醒。这个时候，ABC企业技术支持人员能够联络用户，让她们把反应器CO2含量降低，同时调整机泵输出功率。
这个例子实际上要说明是多个关键意思：
• 一个装置（设备）厂家，不管她有多少种产品，全部能够只使用一个基础平台；
• 这个平台上，能够分别展现全部用户全部装置（设备）运行情况；
• 这个平台上，能够建立一系列关联关系，不管她们是不是同一个装置，甚至是不是同一个用户；
• 依据这些关联关系，和数据特征，任意设置预警条件；

2.2.2. 产品特点
a、 全球异地容灾备份，确保设备数据二十四小时在线；
b、 含有亿级高并发处理能力和毫秒级个性化事件触发能力；
c、 支持设备间协同控制。

2.3. 柔性信息和数据集成系统（Fidis）
柔性信息和数据集成系统，柔性意思，就是能够灵活展现。它是应用层软件，通常经过PC端、APP端、大屏方法来展现和利用数据；

2.3.1. PC端
在PC上可查看全部设备实时运行数据、设备管理、工单管理、生命周期管理、告警信息、历史数据、权限管理等，而这些功效通常全部是能够直接依据用户需求配置而非开发出来。

2.3.2. APP端
APP就是把应用系统功效在智能手机上进行展示和操作。比如，在手机APP上对设备进行监控及操作，自动预警、报警等等。
设备厂商、用户、代理商，全部能够经过权限控制使用。 
支持安卓和IOS,支持使用用户自己LOGO

2.3.3. 大屏端
大屏监控系统应用，是FIDIS应用中最常见一个应用形式。就是客观数据宏观或微观展现方法。通常大屏能够用于：显示用户分布情况、设备总体运行情况、设备完好情况等等。
展现全部设备宏观信息

展现单台设备运行数据

2.3.4. 产品特点
a、 FIDIS是高度自定义系统，用户需求通常是配置而非开发实现；
b、 用户可自己配置实现新增需求，不再受制于供给商；
c、 FIDIS不限制用户数量；
d、 FIDIS支持和其它业务系统对接（ERP\PLM\CRM等）

2.4. 大数据分析（INDASS）
INDASS 是（Industrial Data Analysis Service System）是上海纳普体系中工业物联网数据分析服务系统，它将分成三个发展阶段：
- INDASS I（第.一阶段），提供基于单工业设备运行数据分析服务；
- INDASS II（第.二阶段），提供基于多工业设备运行数据分析服务；
- INDASS III（第三阶段），提供基于工业设备群数据评定服务。
INDASS 第⼀阶段提供包含四个内容服务，分别是：
- INDASS INDEX（工业设备运行指数分析）
- INDASS TRENDS（工业设备运行趋势分析）
- INDASS STABILITY（工业设备运行稳定性分析）
- INDASS PREDICTION（工业设备运行估计分析）
工业物联网不管架构怎样、获取什么数据、多少数据，最终关键问题，全部落脚到工业数据处理。从这个意义上说，工业物联网实质，就是工业物联网数据处理。数据处理能力，实际上是一个物联网平台最终能力。
上海纳普自主研发了一套工业大数据分析理论，能够科学、有效地利利用这些可能包含有瑕疵数据，去伪存真、补缺拾遗，对这些数据进行行科学归纳和计算，找出数据改变规律律、发掘数据之间关联关系。

3. 方案优势
3.1. 中立第三方
上海纳普专注于工业物联网领域，不参与用户具体业务，更用户业务上下游厂商，仅仅是技术服务供给商，不会对用户商业产生影响。

3.2. 可靠性
l 平台工业设备接入量超出30万，服务用户大多为各有领域龙头企业或前十强企业
l 上海纳普GARDS平台采取多服务器群组、异地容灾备份机制，确保平台无间断工作，满足工业领域对系统稳定性要求
l 上海纳普GARDS平台采取非关系数据库，相比传统数据库存，它在大数据处理时效率、稳定性极高
l 数据交互采取QOS 0\1\2标准，确保关键数据（如请求/控制）100%送达且只送达一次，满足工业领域对系统服务标准要求
3.3. 安全性
l 上海纳普物联网方案将设备运行数据和商业数据分离，包含商业私密业务数据在用户私有服务器或私有云端，确保数据安全性
l 适配器和基础数据云服务平台数据交互采取对称加密技术、云服务平台和应用系统交互采取时间戳方法加密，确保整个方案数据交互安全性
3.4. 灵活性
l 上海纳普适配器可对接全部标准协议控制器，对接不一样设备时硬件相对固定，只需要修改软件即可
l 上海纳普提供FIDIS系统，可对数据灵活展现，通常复杂、个性需求用户全部能直接经过配置而非开发方法实现，用户不会被供给商“绑架”
l GARDS是一个泛接入数据平台，能够接收来自任何设备任何数据，并不受设备种类限制
l 上海纳普物联网方案在运行或后续扩容时很便利，只需增加对应适配器及授权许可
3.5. 整体性
l 上海纳普提供是从适配器、GARDS平台到各类应用系统（如PC\APP\大屏\联络中心等）端到端一体化处理方案，全部产品拥有自主知识产权，从方案设计、项目实施、项目交付有很严格规范化步骤
l 为用户无偿提供硬件接入和应用系统功效配置开发培训服务
4. 系统功效
应用程序系统是应用具体表现。基础数据平台中，包含了由适配器获取到数据。这些数据经过基础数据平台分类、组织、规范化、关联以后，能够方便、灵活使用。具体能够经过FIDIS进行设备远程监控、报警预警、操作统计、历史数据查询、在线体检等。
6.1 远程设备监控
经过FIDIS应用系统，可在PC、APP或是大屏上实时了解全部设备实时运行数据、故障信息、现场视频等。

6.2 设备综合管理
能够在FIDIS对全部设备进行综合管理，能够做到设备在线监管、地理分布统计、故障统计。

6.3 报警及预警功效
经过对设备实时监控，若设备运行过程中出现异常情况达成设定触发报警条件，系统会自动报警（包含直接报警和逻辑预警，逻辑预警指是即使系统各项均未达成阈值，但可依据预先设定逻辑条件可判定出故障），并通知责任人。

6.4 报表分析
系统可经过设置逻辑，进行数据统计和分析，并自动生成报表，支持自定义和多个表格形式。

6.5 操作统计统计
设备现场参数设置、关机、开机、等操作统计全部能够在FIDIS平台展现。

6.6 配件管理
设备易损配件或关键配件使用周期、已使用时间可经过FIDIS展现，且可预警。避免因关键配件过分使用而造成事故。

6.7 生命周期管理
设置设备保养周期、仪校时间、配件更换周期等。

6.8 在线体检
经过在线体检，可快速了解设备运行情况。

6.9 权限管理
能够分配子账号、设置不一样账号、不一样角色使用权限。

6.10 业务管理
FIDIS能够经过二次开发，设计工单流、从而成为企业OA/CRM/ERP系统，也可对接企业其它信息化系统。

6.11 历史数据
全部设备历史运行数据能够追溯。数据亦可用折线图等方法展现。