ICS35.240.50 L67 中华人民共和国国家标准 GB/T38666—2020 信息技术 大数据 工业应用参考架构 Informationtechnology—Bigdata—Industrialapplicationreferencearchitecture 2020-04-28发布 2020-11-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 缩略语 2 …………………………………………………………………………………………………… 5 参考架构 2 ………………………………………………………………………………………………… 6 参考架构构件功能 3 ……………………………………………………………………………………… 6.1 系统协调者 3 ………………………………………………………………………………………… 6.2 数据提供者 3 ………………………………………………………………………………………… 6.3 应用提供者 5 ………………………………………………………………………………………… 6.4 大数据计算框架提供者 6 …………………………………………………………………………… 6.5 数据消费者 7 ………………………………………………………………………………………… 6.6 安全和隐私 7 ………………………………………………………………………………………… 6.7 管理 8 ………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T38666—2020前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归口。 本标准起草单位:北京数码大方科技股份有限公司、中国电子技术标准化研究院、清华大学、中国人 民大学、上海计算机软件技术开发中心、北京软通智城科技有限公司、九次方大数据信息集团有限公司、 勤智数码科技股份有限公司、中兴通讯股份有限公司、北京卡达克数据有限公司、四川久远银海软件股 份有限公司、湖北省标准化与质量研究院、北京软件和信息服务交易所有限公司。 本标准主要起草人:齐建军、朱道云、卫凤林、张群、王晨、王建民、杜小勇、陈晋川、郑树泉、栗越妍、 何昕、李瑛、李正、刘宇峰、黄峥、楚俊生、方祥毅、王英资、吴高、马万钟、于铁强、刘雪。 ⅢGB/T38666—2020信息技术 大数据 工业应用参考架构 1 范围 本标准给出大数据在工业领域的参考架构,规定了各组成部分(构件)的基本功能。 本标准适用于工业大数据开发、管理和应用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T35295—2017 信息技术 大数据 术语 GB/T35589—2017 信息技术 大数据 技术参考模型 3 术语和定义 GB/T35295—2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 工业大数据 industrialbigdata 大数据理论及技术在工业领域中的应用。 3.2 大数据工业应用参考架构 industrialbigdataapplicationreferencearchitecture;IBDRA 对工业大数据内在要求、设计结构和运行进行开放性探讨的高层概念模型。 注:一般包含系统协调者、数据提供者、应用提供者、框架提供者和数据消费者5个逻辑功能构件。 3.3 系统协调者 systemorchestrator IBDRA中的一种逻辑功能构件,定义所需的数据应用活动并将它们整合到可运行的垂直系统中。 3.4 数据提供者 dataprovider IBDRA中的一种逻辑功能构件,将新的数据或信息引入大数据系统。 3.5 应用提供者 applicationprovider IBDRA中的一种逻辑功能构件,执行数据生命周期操作,以满足系统协调者定义的需求以及安全 和隐私保护需求。 3.6 框架提供者 frameworkprovider IBDRA中的一种逻辑功能构件,即一种计算框架,在此框架中执行应用转换,同时保护数据完整性 和隐私。 3.7 数据消费者 dataconsumer IBDRA中的一种逻辑功能构件,是使用大数据应用提供者提供的应用的末端用户或其他系统。 1GB/T38666—20204 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 BOM:物料清单(BillofMaterial) CAD:计算机辅助设计(ComputerAidedDesign) CAE:计算机辅助工程(ComputerAidedEngineering) CAM:计算机辅助制造(ComputerAidedManufacturing) CAPP:计算机辅助工艺规划(ComputerAidedProcessPlanning) CAX:计算机辅助技术/系统(ComputerAidedX) CRM:客户关系管理(CustomerRelationshipManagement) DNC:分布式数控设备联网(DistributedNumericalControl) ERP:企业资源计划(EnterpriseResourcePlanning) IBDRA:大数据工业应用参考架构(IndustrialBigDataApplicationReferenceArchitecture) MES:制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem) NC:数字控制(NumericalControl) PLM:产品生命周期管理(ProductLifecycleManagement) POSIX:可移植操作系统接口(PortableOperatingSystemInterface) SCADA:数据采集与监视控制(SupervisoryControlandDataAcquisition) SCM:供应链管理(SupplyChainManagement) 5 参考架构 本标准在GB/T35589—2017定义的大数据参考架构的基础上,针对工业领域应用,进一步细化了 数据提供者和数据消费者,明确了“工业”领域的应用提供者。本标准定义的IBDRA见图1。 2GB/T38666—2020图1 大数据工业应用参考架构 6 参考架构构件功能 6.1 系统协调者 系统协调者的主要功能是规范和集成数据应用活动,具体功能包括四个方面: a) 配置和管理IBDRA中其他构件执行一个或多个工作负载,以确保各工作项能正常运行; b) 为其他组件分配对应的物理或虚拟节点; c) 对各组件的运行情况进行监控; d) 通过动态调配资源等方式来确保各组件的服务质量水平达到所需要求。 系统协调者的功能可由管理员、软件或二者的组合以集中式或分布式的形式实现。 6.2 数据提供者 6.2.1 概述 数据提供者的主要功能是将原始数据收集起来,经过预处理提供给工业大数据应用提供者。 此构件主要包括数据源和系统两部分。数据源产生原始数据,之后通过各种信息系统的收集、分析 和分类,提供给工业大数据应用提供者。 3GB/T38666—20206.2.2 数据源 主要功能是提供原始数据。任何实体以及实体的活动都可能是数据源,例如,各类人员、工业软件、 生产设备装备、产品、物联网、互联网、其他软件等各类实体,以及企业活动、人员行为、装备设备运行、环 境检测、物联网和互联网运行等各类活动都可能产生数据。图1以示例形式列出了以下三大类数据源: a) 产品:是工业应用数据的核心数据源。 以产品的整个生命周期过程为主线,从时间上覆盖产品市场调研、概念设计、详细设计、工艺设计、 生产准备、产品试制、产品定型、产品销售、运行维护、产品报废和回收利用等过程,从空间上覆盖企业内 部、供应链上的企业及最终用户,都在产生产品相关数据。这些数据影响许多与产品相关的其他数据源 所产生的数据,支持不同的工业应用。 产品相关数据,其表现形式有很多,例如,产品结构和配置、零件定义及设计数据、CAD三维模型和 二维图纸文件、工程分析及验证数据、制造计划及规范、CAD/CAM编程文件、图像文件(照片、造型图、 扫描图等)、产品说明书、软件产品(程序、库、函数等“零部件”)等结构化和非结构数据。具体描述形式 取决于设计者设计时的考虑。 b) 工业物联设备:是工业大数据新的、增长最快的来源。 工业生产设备在物联网运行模式下,产生、收集涵盖操作和运行情况、工况状态、环境参数等数据。 工业物联设备产生的数据,其表现形式有很多,例如:设备接口、智能传感器产生收集的涵盖设备运 行参数、工况状态参数、运行环境参数等评估生产设备运行状态、产品运行状态的数据。具体表现形式 取决于设备的功能和使用者的需求。 c) 生产经营及外部互联网:是与工业企业生产活动和产品相关的企业外部互联网,是保障工业应 用的支撑数据源。 生产经营及外部互联网数据主要来自传统企业信息化范