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云計算譯自英文cloud computing。云計算（Cloud Computing）是網格計算（GridComputing）、分布式計算（Distributed Computing）、并行計算（ParallelComputing）、效用計算（Utility Computing）網絡存儲（Network StorageTechnologies）、虛擬化（Virtualization）、負載均衡（LoadBalance）等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。它旨在通過網絡把多個本錢相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統，并借助SaaS、PaaS、IaaS、MSP等先進的貿易模式把這強大的計算能力分布到終端用戶手中。 云計算是一種基于因特網的超級計算模式，在遠程的數據中心里，成千上萬臺電腦和服務器連接成一片電腦云。因此，云計算甚至可以讓你體驗每秒10萬億次的運算能力，擁有這么強大的計算能力可以模擬核爆炸、猜測天氣變化和市場發展趨勢。用戶通過電腦、筆記本、手機等方式接進數據中心，按自己的需求進行運算。 毫無疑問，就像計算機的出現、互聯網的出現一樣，云計算也會很快深刻地影響到我們生活和工作的模式。那么，就工控領域而言，云計算會給我們帶來哪些影響呢？ 云計算提高生產工作效率 云最重要的特性是按需提供服務，就像以太網，只要有網絡連接，就可以快速使用；是一種共享數據源，可以動態地在線或者離線使用；允許這些共享資源進行動態配置。 云計算是一種根植于以太網的技術，它幾乎遍及各處。有了云，工廠就能夠更加容易地開展工作，在需要時且僅在需要時獲得計算機資源。云能夠按需伸縮，更重要的是，用戶只需為被使用的資源付費。由于過程應用和設備需要處理數量龐大的數據，所以業界已經注意到了共享信息存取的優勢所在。正是因為有了云，數據管理水平被進一步改善，性能和利潤也被提升至前所未有的水平。 云是一種非常適合生產制造領域的環境，Science Logic公司的高級市場副總監SteveHarriman說：“當一個工廠或者一個部門開始一項新工程，重點在于工程軟件的設計。隨著他們開發工作的推進，工作重點轉移到計算機輔助制造階段，設備編程階段，然后是投入生產。基于云的IT體系結構能夠為上游和下游提供很多便利，使這些任務和目的可以輕松達成。” 云能夠為工廠提供巨大的計算機資源，而在你的作業完成之后，它又能收回這些資源。云資源提供者允許用戶租用處理器、RAM或者存儲空間，并且賦予完整的操作權限。雖然從后端看就像一個巨大的計算機銀行，但位于前端的最終用戶卻能夠在必要的時候配置這處理技術和網絡技術的范疇，這種概念的原理在于將多臺計算機通過以太網互聯，共同輕松地完成一件任務，而這件任務對于單獨一臺計算機來說是困難或者難以完成的 對于工業自動化來講，傳統的工廠自動化和SCADA系統都是現場總線、工業以太網和企業內部網，如果利用云服務的概念也可以將其功能范圍擴大。這種概念有一種典型的應用就是可以實現對分散設備的遠程管理，例如發電機、通信基站等。 自動化技術是任何云計算基礎設施的基礎 數據中心自動化提供商Stratavia公司的共同創始人和首席執行官VenkatDevraj認為，任何云計算產品就好像是一把只有三條腿的凳子。這三條腿分別是虛擬化、SOA和自動化。無論它是存儲虛擬化、服務器虛擬化還是什么虛擬化，虛擬化對于云計算的概念是非常重要的。而SOA的概念提供了提供隨需應變的服務所需要的動態機制和靈活性。 Devraj說，這第三條腿，數據中心自動化，帶來了實時的或者隨需應變的基礎設施管理能力。這是通過在后臺有效地管理資源實現的。他說，我認為，數據中心自動化是這個板凳的第三條腿的膠水，把虛擬化、SOA等概念結合在一起，把一個抽象的概念引進到最終用戶團體或者商業用戶團體。 數據庫自動化提供商GridApp Systems的首席執行官RobertGardos贊成自動化是任何云計算基礎設施中不可分割的一部分的觀點。無論是在用戶方面（管理托管的主機）或者提供商方面（更新基礎設施和配置虛擬機），自動化是任何自助服務基礎設施的構件。我認為沒有自助服務云計算是不可能的。 Tideway Systems公司首席執行官RichardMuirhead認為，自動化能夠實現云計算或者大規模的基礎設施，讓企業理解影響應用程序或者服務性能的復雜性和依賴性，特別是在大型的數據中心中。除非你能理解這些技術，能夠跟蹤和監視這些技術，并且確定這些技術應該是什么樣的，能夠訪問這些技術和制定這些技術的政策，否則，你就不能提供高水平的服務，那需要多種不同的技術有效地工作，可靠地和經濟地為你的內部用戶服務。 云計算對自動化軟件行業影響深遠 一、自動化系統的架構將更加靈活，分布式架構將擴展到更大范圍 現代的大型產業自動化和信息化項目中，系統變得日益龐大和復雜，現有的網絡和系統體系架構已經無法從容應對這些挑戰。云計算這一革命性理念的提出，徹底打破了自動化系統中原來的僵化的體系結構。在云計算的系統中，自動化和信息化系統并不是簡單運行在某一臺固定的計算機上，而是運行于包括Internet在內的整個網絡之上，基于整個網絡來分配系統的資源及實現各種功能。同時，新的應用模式SaaS、PaaS、IaaS的出現，極大地擴展了軟件應用的可能架構，使得傳統架構不僅從局域網擴展到整個Internet范圍，而且突破了C/S、B/S的局限，變得更加精細，更加靈活。現在被業內廣泛認可的分布式架構，也將隨之擴展到更廣的范圍，展現出比傳統的分布式架構更大的上風。 二、海量信息的分析與處理將成為自動化軟件的常規功能 在現代大型自動化項目中，自動化信息化數據量越來越大，用“海量”形容也并不為過。所以目前自動化軟件中所用的數據庫類型，數據存儲模式和數據的讀取、查詢模式，各項技術目前都在圍繞大量數據的正確、及時處理來進行。海量信息的處理，已經成為制約自動化軟件發展的瓶頸之一。而在云計算時代，用戶可以在不同的層面發揮不同硬件平臺和網絡的計算能力，可以很輕易地利用“云”中的服務（SaaS），平臺（PaaS）和計算硬件及網絡資源（IaaS），充分整合公共網絡的計算能力，使得對海量自動化和信息化信息的分析和處理變成現實，滿足大規模應用系統的需要，同時也能夠實現復雜的自動化信息化系統的控制。大量數據及其關系的存儲、計算、分析、查詢，處理將變得輕松輕易，海量信息的分析與處理將成為組態軟件的常規功能。 三、徹底改變工程開發模式 在云計算時代，工程項目的開發將不再拘泥于單臺計算機，SaaS模式使用戶可以通過Internet，直接利用自動化軟件供給商服務器上的軟件進行開發，開發過程在云計算網絡中進行，開發完成后，天生可直接運行的工程項目即可。工程開發的技術職員可任何具有Internet接進真個地方辦公，可以進行遠程開發，并為分布式開發模式奠定基礎。云計算模式還可極大降低對本地計算機硬件的要求，并且可以隨時使用供給商發布的最新版本。 四、轉變軟件供給商的服務模式，降低維護本錢 云計算的模式也將降低軟件供給商的服務本錢。以往軟件供給商需要對運行在各種軟硬件環境中的自動化軟件進行技術支持與維護，而云計算時代，他們只需要維護本服務器上的一套軟件即可。無論是更新版本，充實圖庫，添加插件、控件，還是添加新的IO驅動協議，都將變得迅捷、輕松無比。 五、降低自動化系統對硬件的要求，提升軟件的行業地位 無論是基于企業內部網絡的私有云，或與外網有一定連接的混合云，都以動態分配系統計算能力為目的，可以使系統的運算進行地更加平緩穩定，從而在不降低運行效率的條件下，極大地降低企業對硬件系統的要求。 眾所周知，在目前的自動化系統中，軟件處于“靈魂”的地位，但價值比重卻相對低廉，只占5%-10%。在云計算時代，系統對硬件的要求降低，而對軟件的要求則越來越高，所以軟件在自動化行業中的價值比重和重要性，都將有很大進步。 六、對自動化軟件的國際化能力要求進步，多語言功能重要性提升 云計算基于包括Internet在內的整個網絡運行，并以整個網絡為對象來進行資源的動態分配，在使跨地區、跨國界進行軟件的使用和開發成為可能的同時，也對未來的自動化軟件的國際化能力提出了越來越高的要求。自動化軟件的國際化能力中，可以打破語言障礙的多語言功能，將變得日益重要。目前流行的自動化軟件品牌中，國外產品的多語言功能較為普及，但國內只有易控（INSPEC）等少數品牌具有此功能。 七、新技術與新的產品理念將成為競爭的核心 毫無疑問，云計算模式將來帶來自動化軟件行業的巨大變革。如何把握IT發展的潮流趨勢？如何開發基于云計算的新一代自動化軟件？如何將舊的自動化軟件版本兼容于云計算平臺？如何將傳統的自動化工程系統升級為云計算系統？將成為業內企業考慮的首要題目。解決這些題目從根本上還是要依靠領先的技術，.NET平臺與XML等技術作為云計算的核心與基礎，毫無疑問會得到更廣泛的使用，SaaS、PaaS、IaaS和MSP等理念也將滲透成為產品研發的核心理念，同時WCF，WPF，WF，WindowsAzure，AppFabric等新技術也將有長足發展。 可靠性和安全性需要考慮 關于云技術有兩點必須考慮：可靠性和安全性。Invensys Operations Management公司的平臺和應用副總裁RobMcGreevy說道：“這是無法忽視的問題。由于工業生產制造業自身的特性，我們需要將應用特別是關鍵的控制應用置于我們可控的近點。 對于云技術，可靠性還尚未達到關鍵控制器或者安全系統所要求的毫秒級響應速度。目前，信息和報表應用可以采用云技術，而關鍵控制應用最好還是不要采用云技術。” 安全性仍舊是一個問題，雖然大多數專家認同云作業的安全性與其他以太網交換作業的安全性相同。每個人都知道有風險，但是每個人也都知道云技術還是具有相當的安全性的。NationalInstruments公司FPGA軟件架構高級產品經理RickKuhlman說道：“長久以來，我們認為通過以太網傳送經濟數據是安全的，我們能夠這么認為是因為金融機構能夠給出讓人信服的保證，他們在安全技術、加密技術以及IT架構上進行投資，以確保數據安全。當然，系統漏洞和信息誤用也是有可能的，就如同進入某人的廢件箱，盜取它的賬戶信息一樣也是有可能的。” 那些采用云技術的人知道云技術到底具有多少安全性。IT專家和軟件網頁架構師一直強調高安全性，ScienceLogic公司的云和虛擬產品經理JeremySherwood說道：“云能夠成為你的IT專家，生產制造過程的核心就是生產出產品。無須指派員工對基礎計算設施進行維護和安保，只需要將這些問題留給云技術供應商，他們會搞定這一切。結果就是可靠性和安全性有所提高，因為你可以借助成熟的經驗，而無需親力親為。” 西門子讓云計算真正落地 據西門子IT解決方案和服務集團（以下簡稱西門子）數據中心和基礎設施服務部主管張志國先生介紹，西門子已在IT解決方案和服務集團內部數據中心，構建了完整的資源平臺——包括計算資源，存儲資源，數據庫等，都已經在一個資源池里面。當內部客戶有需求的時候，只要告知其需要多大的計算能力、存儲空間、對數據庫有一個什么樣的要求就可以按需分配了。“更重要的是，我們已經完成了基于這種場景的成本核算，使得在從技術上滿足客戶需求的同時，在收費上也具有非常清晰透明的成本。” 張志國表示，西門子目前已經做到平臺級云計算服務（PaaS）。也就是說，“如果您是西門子的內部用戶，您只需要提出您的應用需求，那么應用以下的互聯網、網絡、包括數據中心基礎設施——計算資源，存儲資源，數據庫等等，您都是不用操心的。” 西門子表示，云計算的應用給西門子帶來了巨大的效益。首先是更快的交付速度。比如內部交付，現在客戶定制服務以后，最快一天之內就能完成。如果按以前的傳統方式，需求提出之后再做采購，安裝，以及其中很多的溝通工作，最起碼需要3個星期的時間。IT服務速度的大幅提高，在如今瞬時萬變的商業環境下，為用戶帶來的價值不言而喻。 其次是IT服務成本的大幅降低。根據西門子的統計，在性能和可靠性沒有降低的情況下，云計算平臺計算資源和傳統平臺計算資源相比，成本大概降低了40%~60%。并且，資源利用率的提高，同時還意味著能耗的減少，這對環境保護也一個很大的貢獻。 鑒于云計算帶來的巨大效益，西門子未來將會繼續在更大范圍內構建企業私有云，以更好地滿足用戶需求。而更遠的將來，還將與合作伙伴一道，在全球范圍內搭建企業公有云平臺。雖然如此，張志國對企業實施云計算仍然給出了“謹慎行之”的建議。他說，從2006年做好技術上的準備，到2009年商業模式的成熟，西門子實施云計算大約經歷了3年的時間。這其中的難點，并不在技術上——因為互聯網、寬帶、虛擬化、整合等IT技術都已經發展得相當成熟穩定了，而主要是在于管理和流程的改變。比如，服務成本核算就是一件很困難的事情，西門子歷經大約2年的時間，才構建了一套比較清晰的方法論。 云計算和互聯網將成為自動化領域的標準解決方案，這只是時間問題。而且這個時間很可能比你預期的要短，你的工廠就已經在使用它們了。 |
