当前工业软件的开放性以及与硬件接轨的技术有哪些进展？
研华（中国）公司工业自动化事业群物联网核心软件WebAccess产品经理 韦伟：
从工业软件的开放性来说，未来应该越来越趋向于标准化，但是要分几个层面，例如底层控制层，过去的总线协议五花八门，现在EtherCAT逐步会成为底层控制的通用与标准协议；
在工厂级设备互联部分，OPC UA的标准逐步得到客户的认可，现在无论软件还是硬件都集成了标准的OPC UA的接口。
与云端对接的部分，现在轻量化的互联网MQTT的协议也逐渐成为各家云平台/硬件设备的标准协议。
深圳市智物联网络有限公司市场总监 唐力：
工业物联网信息化的第一步就是打通工业设备和软件之间的信息壁垒，针对这个问题，智物联研发推出的硬件设备（数据采集设备）支持RS232、RS485串口，CAN、MODBUS、PPI等常见或私有协议，可以从用户设备的控制器或者PLC中取得数据，再将这些数据整理、处理、传输到我们的应用软件中，进行精准地分析与控制。
亚控科技营销总监，郑炳权：
首先从设备层来看，从原则上来说，只要硬件的数据接口方面是开放的，能够提供通讯协议，那么相应的信息管理软件都能够实现设备层数据的连接。例如现在很多设备大体上都采用标准的控制系统或者控制器，那么这些设备中有很多是采用各类现场总线协议，例如Profibus，CCLink，controlNET等等，这些设备都能够实现连接；其次，从信息软件层面看，有些信息软件可以接收OPC协议的数据，也基本具备数据连接的基础。再则，目前大部分的信息软件的数据平台都是采用关系数据库，所以如果从设备层采集到的数据转存能够转存到关系数据库，也能够实现设备层和信息管理层数据的互联。总的来说，随着智能制造的需要，设备制造商和终端用户对于数据接口的开放性越来越关注，实现互联的比例越来越高。
苏州美名有限公司技术总监 张皆乐：
近十年以来，随着民用互联网、物联网软件技术的飞速发展，工业软件也借助这股技术发展的浪潮，逐步采用新出现的软件技术来解决工业行业内的各种需求和问题。由于工业行业自身的特点，以及工业数据的高价值、高保密性，工业软件的开放程度仍然较低。比如，相比于民用行业的软件系统纷纷向各种云计算平台迁移，工业界使用云计算的意愿度依然较低，各企业对于云计算平台的实时性、安全性、可靠性有着不少担心，对于把自己的系统和数据开放出去也很排斥。数据的孤岛效应还很突出。美名软件所接触的广大工业行业客户的决策过程，也验证了这个现状。但是另一方面，这个现状有悖于当前广大用户和国家对于各系统横向和纵向的互联互通、推动工业物联网和智能制造的要求，所以工业企业也逐步意识到系统开放的好处和必要性。在这个博弈的过程中，我相信系统和数据的开放最终是大势所趋，首先拥抱开放性的企业也会成为最大的赢家。而工业领域的各种开放性标准和技术，也将推动整个行业向这个方向发展。
与硬件接轨的软件技术则是一个更技术层面的话题。最常见的就是工业软件直接通过各种标准化的现场总线（Fieldbus）协议与各个硬件设备进行通讯。目前市场上有近百种现场总线协议，它们有着各自鲜明的特点（安全性、实时性、带宽和性能等），服务于各种不同的工业应用场景。但是，随着工业现场自动化程度越来越高，在多总线、多设备供应商的复杂场景中，需要一种更加统一和开放的软件标准来访问各种现场硬件设备。目前市场上最匹配、最成熟的技术是2000年推出的FDT技术（Field Device Technology）。它实现了跨总线、覆盖各个供应商设备的互联互通。用户可以通过FDT技术实现整个工业现场设备信息的透明访问。目前全球工业自动化行业的大部分领先企业都已经成为了FDT的会员，并且推动该项技术的继续发展。
另外，随着工业物联网的热潮的到来，将工业现场的设备连接到各种云平台的需求也越来越多。各种相应的解决方案也逐渐出现:既可以利用传统的互联网技术，比如HTTPS协议；也可以采用新的针对物联网的协议规范，如MQTT。这些技术的实现可以内嵌到工业现场已有的控制器或者网关中，或者额外添加物联网专有的网关设备来连接工业现场和云平台。
因此，现在与硬件接轨的软件技术的发展重心就集中于上述两方面：1.以FDT为代表的处于工业现场的统一的互联互通技术；2.以物联网网关硬件为代表的连接至云平台的物联网技术。当然，后者也必须依赖于前者，因为现场层面的互联互通是前提条件。
易网技术有限公司市场总监 刘刚：
当前情况下，工业软件的开放性与硬件接轨的技术是所有制造企业与像我们这类智能制造解决方案提供商共同关注的焦点，遗憾的是现实情况不容乐观，技术实力比较强劲的部分企业正式凭借其竖立起的技术壁垒，成就了极大的竞争优势。但是尺有所长寸有所短，不同解决方案提供商针对不同行业、不同领域、不同需求甚至根据自身资源分配和技术实力的差别，有着不同优势，特别是在中国制造业这个发展极其不均匀有着显著特点的领域，所谓最“先进”的并非就一定是最合适的。当落地到具体的项目中时，我们经常遇到这样的问题：客户对硬件的要求较高，但对软件的需求则相对简单，此时如果应用与硬件相匹配的软件则会超出预算，而此时如果该硬件厂商不开放通信协议那就会陷入僵局，产生所谓的信息孤岛。目前业内比较常见的做法是通过协议转换来达到软件开放和硬件接轨的问题，只要他们开放了接口我们才能读取生产过程中产生的数据，从而进行有效的分析，发现问题所在，最后对生产进行有效的纠错和指导。当前政府相关部门也已经发现了这个问题，正在着手进行规范和调整，CPS标准的制定就是一个尝试，易往信息也参与了该项标准的制定，我们的解决方案与CPS的理念不谋而合，通过信息、数据与自动化设备的交互，MES生产管理系统连接上层ERP和下层自动化设备，解决计划信息与设备执行中间的断层问题；用APS系统提供的强劲算法科学计算制造周期和排程，制定最佳生产计划；所有信息都在一体化平台搭建的网络中流通和传递，消除信息孤岛，提高效率。易往信息的产品实现设备与设备的对话，让管理者在更高的层面总领全局，从而打造透明工厂、实现智慧制造。标准制定能够总结、归纳智能制造与CPS的关系以及研究的方法论；规划CPS应用领域及未来愿景；讨论CPS的需求和重点实现的功能；完成CPS的参考模型及通用技术要求，达到规范、指引行业发展的作用。
[size=15]工业软件与硬件设备进行无缝接轨的过程中，遇到哪些挑战问题？[/size]
亚控科技营销总监 郑炳群：
尽管现在已经有相对标准的手段可以实现数据的互联，但是在很多方面是都存在问题：
一是通讯协议种类太多，导致信息软件实施商连接软件非常困难，工程量大，设备互联的造价成本高；
二是由于采用中转文件或者中转数据库的方式实现数据互联，系统的实时性比较差；
三是很多设备虽然开放了通讯接口，但是开放的数据有限，导致需要的数据采集不到，不利于生产管理和分析；
四是设备分散，需要敷设物理连接的采集网络，提高实施费用也减低了采集数据的可靠性；
五是生产数据量庞大，往往很多信息软件系统处理不过来，导致需要丢失大量的过程数据，生产数据的时间精度低，不利于后续业务应用的追溯需要。
深圳市智物联网络有限公司市场总监 唐力：
硬件与设备之间除了物理对接之外，需要有对应的数据通讯协议，常见的或工业中标准的协议都很好实现，但是还会遇到一些协议不对外开放的设备企业，这时候我们就不能通过硬件直接从控制器中取得数据，需要采用其他的解决方案来实现数据的采集。
苏州美名软件有限公司技术总监 张皆乐：
最大的挑战是，不少厂商出于保护商业秘密的目的，拒绝或者尽可能少的对外提供硬件设备的参数、状态信息。即使采用了开放的技术，实现了相关的标准接口，但是用户和系统厂家仍然无法有效地获得所需的数据。这个已经成为阻碍信息化、互联互通的一大障碍。这个问题也存在于FDT技术的应用中。FDT第一个版本中，某些数据访问的接口被定义为厂商可选的，导致的直接结果是，绝大部分厂商没有去实现这些接口，使得用户和系统厂商无法获得相关数据。即使某些厂商实现了这些标准接口，所提供的设备数据也非常有限，比如仅提供20%的设备信息，等等。当然FDT组织也意识到了这个问题，因此在制定FDT规范第二个版本的时候，通过两个方面来解决这个问题：1.相关的数据接口被定义为强制要求；2.在FDT的认证测试中验证所提供的设备信息必须满足用户和系统所需要的最小集合。这样就能够从标准的角度，来推动厂商提供相应的数据（注：FDT2是2012年4月正式发布的。）。
同时在发展中也存在其它的一些挑战，诸如，国内厂商重硬轻软；对于国际上最新的技术动态不关心、不了解；软硬件产品的功能简单和稳定性低等等，则需要时间来转变观念，逐步提高。
[size=15]贵单位有什么可靠的解决方案与我们分享？[/size]
亚控科技营销总监，郑炳权：
实现和生产设备层通讯是生产管理信息软件发挥作用的关键环节，也只有和生产设备层实现实时的信息通讯，我们构建的信息管理系统才不至于彷如空中楼阁，才能够有效的指导生产，分析生产存在的问题，为实现智能制造打下坚实的基础。亚控科技过去的业务主要聚焦在生产监控层，在过去21年的积累过程中，亚控科技的数据通讯软件KingIOServer已经开发了大量生产设备的接口。据不完全统计，可以支持的各类PLC、仪表、控制器、变频器、数据采集模块和数据板卡等设备已多达6000多种的通讯协议，同时，KingIOServer还提供了便易的SDK开发包，可以用来开发市面上不流行的设备接口通讯，满足各行业客户的特定需要。除此之外，经过KingIOServer采集的数据可以直接存入亚控科技刚推出的管控一体化全组态平台KingFusion3.0的时空数据库中，该时空数据库在单服务器的情况下可以储存少于100万个过程数据采集点的连续数据，非常高效。
另外一方面，我们经常会发现当我们需要一些数据的时候，我们信息系统中却没有，这往往是系统规划时考虑不周导致的。我们建议用户应基于业务需求，从应用的纵向角度来考虑，根据需要进行采集数据。对于一个信息管理系统，总体上来说应该有6个方面的过程数据：生产计划和生产进度数据、设备运行数据、物料库存和消耗数据、工艺质量数据、能源计划和消耗数据、人员岗位和操作数据。建议可以依据生产管理系统的人、物、料、法、环方面来考虑并采集数据，实现数据的完整性、准确型和实时性的采集。
研华（中国）公司工业自动化事业群物联网核心软件WebAccess产品经理 韦伟：
研华在设备自动化层面这几年也有非常多的投入，有独立的业务单位在经营，可以说是研华在走向行业发展路途中非常成功的一步，我们在运动控制、机器视觉、机械人都有完善的产品，在这些底层控制系统中研华也加入EtherCAT技术协会成为会员单位，在研华的控制系统中，将此协议作为我们多种设备的的标准协议；
在面向智能制造的应用实践中，我们诸多产品也集成了标准的OPC UA的协议，例如研华PAC控制器、触摸屏、软件平台，为了整合大平台化的经营模式，未来该协议会作为我们对外一种标准接口；
目前研华在和多家国内外厂家进行云端的合作。MQTT作为云端对接标准协议，研华在底层智能终端上也整合了不同厂家的MQTT协议，底层智能终端可以将工业现场的设备/产线的数据采集上来，并可以通过标准的MQTT对接到云平台，实现一个海量数据的上传，同时研华软件平台同时可以通过MQTT订阅的方式从云平台读取数据，并以BI的方式进行呈现。
苏州美名软件有限公司技术总监 张皆乐：
研华在设备自动化层面这几年也有非常多的投入，有独立的业务单位在经营，可以说是研华在走向行业发展路途中非常成功的一步，我们在运动控制、机器视觉、机械人都有完善的产品，在这些底层控制系统中研华也加入EtherCAT技术协会成为会员单位，在研华的控制系统中，将此协议作为我们多种设备的的标准协议；
在面向智能制造的应用实践中，我们诸多产品也集成了标准的OPC UA的协议，例如研华PAC控制器、触摸屏、软件平台，为了整合大平台化的经营模式，未来该协议会作为我们对外一种标准接口；
目前研华在和多家国内外厂家进行云端的合作。MQTT作为云端对接标准协议，研华在底层智能终端上也整合了不同厂家的MQTT协议，底层智能终端可以将工业现场的设备/产线的数据采集上来，并可以通过标准的MQTT对接到云平台，实现一个海量数据的上传，同时研华软件平台同时可以通过MQTT订阅的方式从云平台读取数据，并以BI的方式进行呈现。
来源：《智慧工厂》杂志 科技自动化联盟
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