正如血液滋養著人體的每個單獨系統一樣，信息和數據是組織每個部分的生命線。問題在于大多數組織連接不緊密。因此，不允許這種命脈在系統之間正確傳播，使每個系統都處于孤立、未充分利用和營養不良狀態。

數據孤島是系統連接不良的癥狀，這會導致時間和資源浪費，并導致決策不力、錯失機會和重復工作，因為每個員工都試圖從他們自己的（很可能是過時的信息緩存）重新創建現有數據集。

對統一和匯總信息的需求

解決數據孤島問題的方法是改善這些數據孤島和系統之間的連接。工業 4.0 和數字孿生等行業趨勢和標準是這種對統一和聚合信息的需求的頂峰，以連接和管理新舊數據源，從而創建一個更全面、更互聯的生態系統。

連接設計不僅擴展并倡導連接的進步，而且還將連接嵌入到解決方案和軟件的實際設計中。根據設計，系統應該能夠在不同的系統或組件之間發現、繼承、評估和共享情報。我們應該能夠在子單元級別實時監控、分析和控制，并在系統級別和整個生態系統內可視化數據。這是加速數字化的粘合劑。

開放總是贏家

開放意味著您不會被單一供應商解決方案所束縛。您可以自由導入和導出數據。當您使用開放技術編寫應用程序時，它可以在任何地方運行。它不必在任何特定的云中運行，也不會強迫您將數據存儲在受服務條款約束的云中。您將始終能夠訪問和導出您的數據。

當組織允許在多供應商設備之間交換數據而沒有任何封閉或專有限制時，可以從許多優勢中受益。當使用非專有開放標準時，數據源和端點之間的互操作性得到保證，沒有任何限制。無論使用何種設計平臺，都可以輕松完成同行評審，因此設計團隊可以以極低的成本進行協作、創新和加速開發，同時確保數據穩健可靠。

開放取決于標準化

對于大多數組織來說，他們的信息技術基礎架構是新的、舊的、本地的和云應用程序和服務的大雜燴。這些系統不可能在一夜之間被取代，并且必須在未來幾年甚至幾十年內在互聯信息生態系統中發揮作用。這些異構且通常地理位置分散的系統之間的實時信息交換對于跨跨職能業務流程支持復雜的業務方案至關重要。

行業標準促進了開放性，并實現了不同供應商的產品之間的互操作性。它們為相互理解和促進溝通提供了基礎，從而改善了業務間的溝通并加快了發展速度。具有持久力的互操作性標準包括：

ISO 15926適用于資本項目中的數據集成和互操作性。它解決了系統之間的數據共享、交換和移交問題。

ISO 18101為系統系統、單個系統（包括硬件和軟件）和組件之間的互操作性要求提供指導。該標準源于開放標準MIMOSA CCOM。

OPC-UA（統一架構）是工業4.0和工業物聯網（IIoT）最重要的通信協議之一。它標準化了工業環境中機器、設備和系統之間的數據交換，以實現平臺獨立性和互操作性。

RAMI 4.0是一個標準化模型，定義了面向服務的體系結構 （SOA） 和用于網絡通信、數據隱私和網絡安全的協議。

開放式互操作性的行業標準使供應商能夠協同工作以開放其系統，以便供應商軟件的用戶全面了解其資產和數據。

邊緣或云，兩全其美 - 只要它們連接

在將 IIoT 引入您的組織時，您可能會考慮利用邊緣設備直接在設備上收集和處理來自該設備的數據，從而使計算能力更接近數據收集點（IIoT 設備的位置）。這稱為邊緣計算。

邊緣計算的作用是攝取、存儲、過濾數據并將其發送到云系統。SCADA（監控和數據采集）是一種控制系統架構，專為工業應用的遠程監測和控制而設計。云和邊緣計算之間的區別只是處理發生的地方。云通過集中式數據中心工作，而邊緣計算是點的集合。使用云計算來集中和聚合信息有很多好處，最終可以形成設施的完整數字孿生。但是，使用邊緣計算也有同樣有效和重要的原因，從延遲和帶寬問題到成本、可靠性和隱私問題。

最終，在高度連接和開放的環境中，無論是集中式還是分布式/邊緣 IIoT 生態系統中，決策者都必須全面、及時、準確和可信地了解資產的性能，從而帶來在數據孤立的生態系統中不可能獲得的各種好處。

此外，雖然IIoT饋送具有巨大的個人價值，但它們必須與來自傳統遺留數據源的信息連接并結合，包括資產注冊表，工作計劃，性能，故障和可靠性管理計劃以及維護活動，以優化其對決策者的價值。

業務成果和決策

注入超連接時，業務成果可能會發生變化。例如，監視鉆井作業的團隊可能希望確定何時觸發鉆頭更換并最大程度地減少停工。鉆頭尖端的攝像頭和相關傳感器測量振動、溫度、角速度和運動，然后傳輸時間序列信號，包括視頻、音頻和其他數據。這些數據必須盡可能接近實時地分析，包括對象識別、精確地理定位和過程鏈接。

高級預測分析將鉆頭狀況與過去的模式和類似的鉆機或地質進行比較，以確定鉆井速度和性能何時會降至可容忍速度以下，并確定可預測的組件故障。這些預測與鉆井計劃相結合，將使操作員能夠決定何時更換鉆頭。

理想情況下，備件供應鏈可以根據預測或更換決策自動觸發。觸發后，采購訂單之后是運輸和物流以進行交付，以及勞動力調度以在破損之前執行更換。捕獲有關每個過程和操作的鉆頭和滯后時間的數據，以供將來的聚合研究或。

在這種情況下，來自設備的信號需要合成為一組聚合和統一的信息，以實現最佳價值。在這種情況下，最好同時評估時間序列信號、資產注冊表數據、性能數據和指標。

將云計算和邊緣計算與工程模型、可靠性分析、供應鏈和維護數據明確結合可提供最佳結果，但這只有在連接數據集和數據的架構中才有可能。互聯數據實時提供上下文，使您能夠了解資產性能如何影響關鍵業務指標。

人員、流程和數據連接

當我們說“設計連接”時，我們也意味著人與人之間以及人與數據之間的連接。連接的業務策略可導致生產力的指數級增長。

業務流程集成不僅與軟件有關，當然也與IT有關。業務流程集成將組織的文化與改進的數據分析策略統一起來，并使數據能夠由人們操作或實時自動化。業務流程集成是一項旨在利用連接性的關鍵業務計劃。

Bentley 的 iTwin 互聯數據環境

在 Bentley iTwin 互聯數據環境的示例圖中，與數據采集和聚合相關的業務流程相互關聯，共同為創建實時數字孿生做出了貢獻。在這種情況下，CAD 工具（例如 Bentley、AVEVA 或 Hexagon 的工程模型）通過所謂的橋梁獲取，這些模型實現了基于 ISO 15926 標準的架構。網橋 A 和 B（也稱為連接器）了解這些架構并將其轉換為 iModel BIS 架構。從那里，獲取的數據被聚合成一個統一的工程數據集，然后可用于可視化和分析。

同時，來自配置和可靠性管理工具的信息被收集并轉換為符合行業CCOM的數據模型。與 iModel 一樣，這些運營數據被收集并統一到運營數據中心中。在那里，它可以報告并與駐留在iModelHub中的工程數據和幾何數據以及通過Microsoft Azure IoT中心提供的IIoT數據相結合，為用戶提供完整的實時數字孿生。

數字孿生是物理資產、流程或系統的數字表示，它使我們能夠理解和建模其性能。數字孿生使用來自多個來源的數據不斷更新，這使他們能夠反映現實世界系統或資產的當前狀態。一切都與一切相連，使用這些信息來支持決策的能力是實現數字孿生的真正價值的地方。

為什么打開，為什么連接，為什么現在？

每個人都說“開放”。但是沒有開放程度——要么你是認真的，要么你不是。開放技術旨在具有供應商交換功能。采用并本機嵌入模式，例如開源和開放互操作性標準（如 ISO 15926 和最近的 ISO 18181），使客戶和第三方開發人員能夠盡可能輕松地與應用程序和云服務進行交互。

開源和開放數據為創建完整、高保真數字孿生鋪平了道路，該數字孿生在設計、施工、調試、維護和運營的各個方面都完全代表了設施。

開放和連接本身并不是一個目標。它是一種內置于組織結構中的企業戰略，使該技術的用戶能夠輕松訪問其數據。

審核編輯：郭婷