インダストリアル インターネット プラットフォームの本質はインダストリアル クラウド プラットフォームであり、アプリケーション要件に基づいて、産業データの収集、保存、分析、適用のためのモジュール システムを構築し、インダストリアル インターネットを活用した生産機能を実現します1。そのコアは、インフラストラクチャ層 (IaaS)、プラットフォーム層 (PaaS)、アプリケーション層 (SaaS) に加え、エンド層とエッジ層の 3 つの層で構成されており、これらが合わせて産業用インターネット プラットフォームの基本構造を形成します123。
インダストリアル インターネット プラットフォームの基本アーキテクチャを次の図に示します。
1 エンド層
エンド層は機器層4とも呼ばれ、CNC工作機械、産業用センサー、産業用ロボットなど、生産現場にあるさまざまなIoT型産業機器を指します。 生産現場を監視し、柔軟に対応するためのさまざまな機能生産プロセスにおけるさまざまな状況に対処します。端末層は、履歴データやリアルタイム データを含む大量の産業データを生成および集約するモノのインターネット テクノロジに基づいています。これにより、端末層は産業用インターネット プラットフォームの基礎基盤にもなります。ただし、最終層の産業データはさまざまなデバイスやさまざまなシステムから取得されるため、上位層に渡して利用するにはさらに処理が必要です。
2 エッジ層
エッジ層は、エンド層によって生成された産業データを収集し、さまざまなソースからの産業データに対してプロトコル分析とエッジ処理を実行します5。OPC/OPC UAやMod-Busなどのさまざまな産業用通信プロトコルに対応し、収集したデータのフォーマットを変換・統一して有線または無線（5G、NB-IoT、など）産業用インターネットプラットフォームへのリモート送信。
エッジ コンピューティング テクノロジーは、エッジ層の重要な部分です。高性能コンピューティングチップ、リアルタイム高速処理手法、高精度コンピューティングシステムなどの高度なテクノロジーやツールに基づいて、データの前処理と産業機器などのデータソース側での前処理を実行します。システムの応答速度とデータ処理を向上させるスマート端末と伝送速度、データ伝送と通信の遅延問題を解決します。エッジ コンピューティングの利点は、待ち時間が短く応答時間が短いことと、エネルギー消費、帯域幅の負担、およびセキュリティの問題に対処できる可能性があることです56。
3 IaaS 層
インフラストラクチャ層 (IaaS) は、主にコンピューティング リソース、ネットワーク リソース、ストレージ リソースなどのクラウド インフラストラクチャを提供し、産業用インターネット プラットフォーム 7 の全体的な運用をサポートします。その中核となるのは仮想化テクノロジーであり、分散ストレージ、コンカレント コンピューティング、高負荷スケジューリングなどの新しいテクノロジーを使用して、リソース サービス設備の動的な管理を実現し、リソース サービスの有効利用を向上させ、リソース サービスのセキュリティを確保します。IaaS レイヤーは、デバイスとプラットフォーム アプリケーションの接続レイヤーとして機能し、PaaS レイヤーの機能操作と SaaS レイヤーのアプリケーション サービスのための完全な基盤インフラストラクチャ サービスを提供します。
4 PaaS 層
プラットフォーム層 (PaaS) は、産業用インターネット プラットフォーム全体の中核であり、クラウド コンピューティング技術によって構築され、データを受信して保存するだけでなく、クラウド処理やクラウド制御のための強力なコンピューティング環境も提供します。産業データ8. その基盤は、IaaS プラットフォーム上に強力な拡張性を備えたサポート システムを構築することであり、産業用アプリケーションやソフトウェアの開発に優れた基本プラットフォームも提供します5。
PaaS レイヤーは、プラットフォームを活用し、データベース、アルゴリズム分析、その他のテクノロジーを使用して、さらなるデータ処理と計算、データ ストレージ、アプリケーションまたはマイクロサービス開発などの機能を実現し、産業アプリケーションの開発と展開のための基本環境を提供します。重畳および拡張された方法で、高い完全性、優れたカスタマイズ性、および高度な移植と再利用を備えた産業用オペレーティング システムを形成します9。PaaS 層は、ビジネスに応じてリソースのスケジューリングを実行することもでき、データ アクセス、プラットフォーム操作、インターフェイス アクセスのセキュリティ メカニズムを保証して、ビジネスの正常な発展を保証することもできます。
5 SaaS 層
アプリケーション層 (SaaS) は、産業用インターネット プラットフォームの鍵であり、ユーザーと直接接続される外部サービスのゲートウェイであり、産業データの最終的なアプリケーション価値を反映します。SaaS 層は、PaaS 層プラットフォーム上の豊富な産業用マイクロサービス機能モジュールに基づいており、効率的、便利、かつ多端末に適応した方法で従来の情報システムのクラウド変革を実現し、プラットフォーム ユーザーに次のようなデジタル ソリューションを提供します10。さまざまな産業用APP、ビッグデータ分析およびその他の包括的なアプリケーションを開発して、リソースの集中化、サービスの精度、知識の再利用を実現します。