工业大数据第一步：利用嵌入式HMI+工业云实现数据采集和存储

本文来自于《控制工程中文版》（CONTROL ENGINEERING China ）2017年4月刊，原标题为：采集、存储和访问工业数据

人机界面可以汇集数据，并与云协同工作，从而可以提供强大、可扩展、低成本的方式来收集和分发工业设施数据的途径。

大数据分析是工业物联网（IIoT）和工业4.0的推动器。工厂车间或其它工业设施所产生的数据，都是一个个离散点、模拟量值、智能设备状态、条形码等等。从这些边缘设备上收集信息，这仅仅是大数据存储和分析的第一步。

人机界面（HMI）数据集中器与控制器相连，旨在将这些信息汇集在一起，提供给本地运行人员使用。HMI数据集中器与控制器协同工作，从边缘设备上收集所有的数据，供实时运行使用，并可据此进行工艺过程的改进。有些信息需要存储，通常用作分析数据，以便改进运营活动。数据集中器提供的数据，由云端进行存储。推动数据甚至是HMI应用程序的云端化，为利用数据分析保持机器和流程的效率提供了一种途径。

混合系统集成了本地嵌入式HMI和基于云的软件服务（SaaS）。因为嵌入式平台不需要大量的计算资源和数据存储，因此成本较低。图片来源：InduSoft

随着电脑以及其它嵌入式控制器成本的持续下降，将嵌入式HMI连接到云端的应用会持续增长。由于数据存储功能都转移到云端了，因此这些嵌入式HMI数据集中器的体积和价格不断下降。这种将本地嵌入式HMI连接到云端的混合系统，可以在许多情况下提供最低成本的解决方案。

在实现混合系统方面， HMI软件发挥了很大的作用。云存储价格低廉，并且现在HMI硬件和实时运行软件也具有较高的性价比。在使用这种混合配置时，嵌入式HMI可以占用很小的空间，而且只需3 MB的内存就可以运行HMI应用程序。

在混合系统中，嵌入式HMI可以用作数据集中器，收集数据并将其输送到云端。

在某些应用中，嵌入式HMI可能是没有本地显示的“光秃秃的”设备。在这种情况下，所有的操作员界面功能都可以通过将本地智能设备，如智能手机或平板电脑，连接到云端来实现。这些混合系统不仅提供HMI的数据汇集功能和操作界面，还具有为远程设备提供实时和历史信息的能力。

虽然大部分数据能够输送到云端，但是仍然需要本地操作和监控，仍然需要将这些数据传递给需要的人进行管理，或者是传递到制造链中的任何其它环节。

随着更多的数据被推送到云端进行长期存储，工程师可以在企业资源管系统（ERP）、维护系统、仪表板、或统计分析软件中对这些数据进行筛选和查看，只要数据分析的量足够大，对工艺过程的改进也就变得更有针对性。