工业4.0是基于CPS的工业革命,CPS应用领域遍及农业、楼宇、能源、制造、交通运输等行业,交互是CPS最主要的特征。CPS是把人、机、物互联,实体与虚拟对象双向连接,以虚控实,虚实融合。以实现敏捷性和柔性、智能生产。CPS是虚实融合。“实”是指人、机、物,而“虚”则指“数字孪生”。 数字孪生(Digital Twin)是物理实体的数字化映像。它是从设计/仿真,延伸到产品全生命周期。CPS内涵中的虚实双向动态连接,有两个步骤,一是虚拟的实体化,如设计一件东西,先进行模拟、仿真,仿真再制作出来;二是实体的虚拟化,实体在使用、运行的过程中,把状态反映到虚拟端去,通过虚拟方式进行判断、分析、预测和优化。 1. 什么是数字孪生 “到了2035年,当航空公司接收一架飞机的时候,将同时还验收另外一套数字模型。每个飞机尾号,都伴随着一套高度详细的数字模型。”美国《航空周报》曾做出这样的预测。每一特定架次的飞机都有一个忠诚的影子,从不消失,伴随一生。这就是数字孪生。 2. 概念及来源 数字孪生,是以数字化方式为物理对象创建的虚拟模型,来模拟其在现实环境中的行为。也被称为“数字镜像”,“数字双胞胎”或“数字化映射”。通过搭建整合制造流程的数字孪生生产系统,能实现从产品设计、生产计划到制造执行的全过程数字化,将产品创新、制造效率和有效性水平提升至一个新的高度。 数字孪生从虚拟制造、数字样机等技术上发展而来,原本是美国军方在航天系统研究中提出来的,现在已经拓展到智能制造、预测设备故障以及改进产品等多个领域。…
大数据的部署实施需要结合具体的应用场景。实际上,企业大数据的存储处理可以用 “三只小猪盖房子”(分别使用稻草、木头和砖头)的故事来说明,这个故事能更形象地反映数据存储环境下与交付服务(成本)相对应的不同保护级别(完整性和可靠性)。 财务数据、对外报告和法规遵从性数据需在“砖房”(BRICKS)环境中存储处理。这些数据需要可靠的硬件基础设施,并与其原始来源保持一致。企业中多个职能部门使用产品服务定价决策、销售业绩及分析以及至关重要的员工/管理层薪酬激励机制计算等财务数据,这是很常见的情况。 精心设计的“木房”(STICK)环境可确保存储数据牢固耐用。该环境专用于应用程序,而并非针对企业级使用和跨职能部门数据共享而设计。该数据类型可专门用于数据转换,通常包括大量营销数据集市。仅数据转换、协调及沿袭等必要功能即可满足特定商业用途。与上述“砖房”相比,“木房”从本质上讲,成本更低,速度更快。 最后介绍“草房”(HAY)。“草房”实际上是指在需要使用数据的特定日期对数据进行转换、分组及汇总。其中,数据可能以原始来源的数据格式存在,几乎不需要任何数据结构。用户可任意调整数据格式。虽然 “草房”设计无法轻易复制或纵向扩展,却适用于应对非特定、非重复性商业问题。该方案对数据协调及复制的需求低。 使用“三只小猪”的类比相当直观,但具体解决方案应参考数据管控(Data Governance)方针。如能应对自如,业务部门希望快速获得低成本解决方案;而IT部门则需要依托可靠的解决方案,提供健全、可靠的服务。这也是业务及IT部门大多数讨论中的固有矛盾。 由于部署迅速、成本低且失败的代价低,“草房”解决方案备受关注。在新的经济机制下,特别是在自助式环境下用户对数据(包括大数据)价值的认可,是数据实验室和探索环境快速发展的原因。因此,业务部门选择快速、低成本的解决方案也不足为奇。 但将“草房”方案升级为“木房”或“砖房”环境时,IT部门的成本令人非常震惊。“为什么他们不能使用我们两周内设计的解决方案?”他们可以。但在“草房”的基础上部署“砖房”甚至是“木房”方案都行不通。利用“草房”的设计方案部署“木房”及“砖房”方案,将浪费IT部门大量预算。…
有时候了解软件产品的最好方法是看看它是怎么用的。它可以解决什么问题和这些解决方案如何适用于大型应用架构,能够告诉你很多。因为HBase有许多公开的产品部署,我们正好可以这么做。本章节将详细介绍一些人们成功使用HBase的使用场景。 注意:不要自我限制,认为HBase只能解决这些使用场景。它是一个初生的技术,根据使用场景进行创新正驱动着系统的发展。如果你有新想法,认为可以受益于HBase提供的功能,试试吧。社区很乐于帮助你,也会从你的经验中学习。这正是开源软件精神。 HBase仿效了Google的BigTable,让我们开始探索典型的BigTable问题:存储互联网。 典型互联网搜索问题:BigTable发明的原因 搜索是一个定位你所关心的信息的行为:例如,搜索一本书的页码,其中含有你想读的主题,或者网页,其中含有你想找的信息。搜索含有特定词语的文档,需要查找索引,该索引提供了特定词语和包含该词语的所有文档的映射。为了能够搜索,首先必须建立索引。Google和其他搜索引擎正是这么做的。他们的文档库是整个互联网;搜索的特定词语就是你在搜索框里敲入的任何东西。 BigTable,和模仿出来的HBase,为这种文档库提供存储,BigTable提供行级访问,所以爬虫可以插入和更新单个文档。搜索索引可以基于BigTable 通过MapReduce计算高效生成。如果结果是单个文档,可以直接从BigTable取出。支持各种访问模式是影响 BigTable设计的关键因素。 建立互联网索引 1…
大多数企业大数据应用案例尚处于实验和试点阶段,对于少数首次在生产环境部署Hadoop系统的用户来说,最常遇到的就是扩展问题,此类问题往往导致企业因噎废食,终止大数据应用项目。 部署和扩展Hadoop系统是一件高度复杂的事情,如果用户能提前对Hadoop扩展可能会遇到的各种问题和危险信号有所了解,就能避免很多“救火”场面。 以下是Altiscale的Raymie Stata为我们总结的Hadoop大数据系统出现扩展问题的七大危险信号: 危险信号一: 永远进入不了生产阶段 大数据应用从概念验证到生产环境是一个巨大的飞跃,Hadoop系统的可扩展性将面临巨大的挑战。生产环境的数据规模产生的一些问题实验环境很难碰到。另外数据本身也存在差异,概念验证阶段使用的测试数据集往往是不真实的,或者类型单一。 在进入生产环境前,大数据团队需要对Hadoop系统进行模拟真实数据规模的压力测试,此类测试能够检验大数据应用的可扩展性和容错性能,还能帮你做出更加准确的性能(资源需求)规划模型。 危险信号二: 分析计算任务不断超时…
大数据,是近几年内最为热门和重要的技术话题。但随着大家对概念热情消退,更多的理性思考开始呈现。 大数据的价值是否被高估了? 现在单纯地讨论大数据是没有现实意义的,它必须跟云计算相结合才能发挥出应有的作用。完整的大数据应用应该包括数据采集、存储、分析、应用等环节。现在用浏览器访问新浪网,首页中间部门跳出的京东商城广告,总是非常巧合地符合你的心意,这其实就是大数据的具体应用。通过采集用户近期的购物习惯和搜索内容,给出非常有针对性的商品促销广告,这种针对性精准的广告自然会带来更强的购买转化率。大数据的意义非凡,它将是未来商业非常重要的组成部分。 但有学者提出,大数据将是未来最重要的生产资料。也有厂商更是提出了“数据星球”的响亮口号,但就我的观察来看,大数据具有非常明显的两面性,某些大数据是十分重要而且有价值的,但绝大部分离散的数据是无用的;挖掘大数据一方面可以产生高价值,但也可能给企业带来沉重的成本负担。我们通常看到的是大数据的正面意义,但用放大镜看看它的反面会有不一样的收获。 人类历史每一次生产力产生重大突破,针对核心生产资料的争夺都会引发剧烈争端甚至残酷战争。至今,人类对石油资源的争夺,还是引发局部战争的重要原因。但现在还没有迹象表明,人类将为争夺大数据的控制权而发生战争,所以在某种程度上来说,目前大数据还没有达到最重要生产资料的战略高度。 IT产业在技术发展的过程中,技术新概念是从未间断的。大数据概念的提出,离不开互联网深入渗透到各个行业的现实背景,数据量突增、数据种类繁杂、有用的数据甄别和挑选越来越难,这些问题都在困扰着用户,所以也自然而然地诞生了巨大的商机,这便是IT厂商热衷于大数据概念和业务的根本原因。 离散的静态的数据本身并没有太多价值,只有通过有效的手段提炼、分析,才能够让大数据点石成金,所以在大数据产业的生态链中,真正有价值的是数据提炼、挖掘和分析,而不是数据原型本身。 大数据是未来商业的核心? 我过去在微薄上看到了一个企业发布的应用案例,说一个镇的银行行长说“选址、选人都还是小事情,最大的问题就是IT系统的建设。”他们选择了某企业的IT解决方案之后如何如何。我在这则微薄后的评论是:这是个失败的宣传案例,因为不真实,没存款没客户才是小镇银行最要命的,IT建设很重要,但也别拔高到脱离现实的程度。 这是一种极普遍的现象,IT厂商在宣传成功案例时往往将IT建设描述成仙药,但其实IT系统的建设就是提升效率、规范业务流程的工具和帮手而已,商业客户在生意中最为重要的资源优势、商业模式等核心竞争力,其实都不是建一个IT系统能够取代的。我买一双运动鞋时最为看重的是舒不舒服,而选择去哪吃午饭主要考虑的是哪家店味道好、干净放心,虽然这些生意达成的背后,耐克或者KFC所建设的IT系统发挥了作用,甚至起到了线上直接导流客源的作用,但对于消费者来说,是否能成为回头客再次光临,那些IT系统并不是关键所在。…
众多基于传统桌面的软件正在迁移到云端,这一点都不奇怪,基于云的集成开发环境正在不断涌现,已经有很多的开发者在使用 Github 和 Pastebin 来进行在线的协同开发。今天这篇文章挑选了8个最优秀的云端集成开发环境推荐给开发者,大家可以体验一下,看哪个适合自己。 Cloud9 IDE 基于 NodeJS 构建的在线集成开发环境,语法高亮支持…