Predix资产服务深度分析

前言

在IIOT领域,面临着保存海量数据的挑战,具体到Asset层面,则要保存物理对象,逻辑对象,复杂的关系,并支持对象间的组合,分类,标签和高效查询。总结来说,可以归纳为如下几种需求:

 

  1. 灵活的建模风格:支持不同业务领域业务对象

  2. 支持自定义属性:可以是简单的字符串,也可以是对象

  3. 支持对象间关系:层次或图关系

  4. 支持对象间组合:如电机由线圈和转子组成

  5. 支持分类:对对象做宏观分类并保存公共属性

  6. 支持标签:方便用户查询

  7. 支持灵活和高性能查询:支持针对属性,针对关系,层次等查询。

  8. 操作历史:操作日志和审计

  9. 业务能力扩展:脚本

架构

Predix架构如下所示:

Predix Asset Service深度分析

 

  • REST API layer

Client应用可以通过REST API服务获取asset数据。这些接口提供了JSON形式的接口,用户可以通过POST形式传递这些数据。为了使用这些API,应用程序发送HTTPS请求并解析响应。可以使用任何web端开发语言解析。

  • Representation layer

Representation Layer将数据由JSON转换为内部图形式表示,也负责完成相反的过程。

  • Query engine

Query engine允许开发者使用JSON AND Graph Expression(GEL)来获取Asset Data Store中保存的任意对象或对象属性的数据。

  • Audit History Service

提供API用来获取Asset Service库中REST请求的历史信息。

  • Script engine

使用户能够将定制的业务逻辑绑定到Asset Service的REST API上。

  • Cassandra graph database

Assert Service将数据保存于Apache Cassandra Nosql数据库中

数据模型

asset

Asset模型可以理解为物理设备在虚拟世界的映射,Asset不但包含设备本身,也包含该设备如何组织和关联的信息。

classification

对asset进行分类,并保存其公共信息。

custom modeling object

自定义的模型,用来进一步进行描述,如生产商等。

API CategoryDescriptionAssets典型的,我们采用层次结构定义asset,由parent asset和一个或多个child asset组成。我们可以将asset与一个classification或任意数目的custom modeling object关联。Asset可以包含任意多个用户自定义属性(custom-defined attribute)。

一个asset也可独立存在于系统中,不与任何的其他建模元素关联。Classifications

采用树状结构组织,并了一种对asset进行分组和跟踪公共属性的手段。一个classification可以指向多个asset。classification的任意层次上均可以指定attribute。

Custom modeling objects

定制模型对象(custom modeling object)是层次化的,我们可以使用它为asset提供更多的信息。例如,我们可以为asset location,manufactureer等创建单独的对象。一个location可以与多个asset关联,类似的,一个asset也可以关联多个location。

模型示例

Predix Asset Service深度分析

Fleets Sample JSON

{

"uri":"/fleets/up-1",

"name":"Union Pacific Fleet 1",

"customer":"/customers/union-pacific"

},

Manufacturers Sample JSON

"uri":"/manufacturers/GE",

"name":"General Electric Transportation",

"year_founded":"1892",

"hqLatLng":{

        "lat":41.881138, 

        "lng":-87.640666}

}

Engines Sample Data

{

"uri":"/engines/v12-1",

"type":"7FDL",

"horsepower":"4400",

"stroke":"230",

"bore":"220",

"RPM":"2400",

"manufacturer":"/manufacturers/GE"

}

Locomotives Sample JSON

{

"uri":"/locomotives/1",

"type":"Diesel-electric",

"model":"ES44AC",

"serial_no":"001",

"emission_tier":"0+",

"fleet":"/fleets/up-1",

"manufacturer":"/manufacturers/GE",

"engine":"/engines/v12-1",

"installedOn":"01/12/2005",

"dateIso":"2005-12-01T13:15:31Z",

"hqLatLng":{

"lat":33.914605,

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