历时9个月重构iNeuOS工业互联网操作系统，打造工业领域的“Office”

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作者:iNeuOS工业互联网操作系统

1. 概述... 1

2. 整体介绍... 2

3. 主要功能简介... 5

1. 概述

历时9个月的时间，对iNeuOS工业互联网操作系统进行全面重构，发布内部测试版本。重构的主要目的：工程化的框架优化，更好的聚焦工业领域业务发展。重构也是保障产品能够可持续发展的重要手段，同时兼顾产品的安全性和稳定性。此次重构的主要特点：

（1）代码层面，进一步统一框架，优化代码；功能层面，提高易用性；运行层面，提高执行效率。

（2）整体框架支持租户，全面支持云端化部署与应用。

（3）前端优化渲染引擎，渲染能力提高10%左右；后端代码执行效率提高3%-5%，实时数据存储空间降低5%。

（4）前后端全面采用模块化开发，提高二次开发效率和更好满足业务定制化开发的需求。

（5）重构系统70%的功能使用“低代码”平台完成开发，基本上具备了“机器”创造“机器”的能力。

2. 整体介绍

开发或选择一款软件产品是一件很不容易的事情，很难同时兼顾满足高质量的代码、漂亮的界面和解决场景实际问题。

（1）大部分开发者都懂得对代码重构，但是大部分开发者又不具备推倒重构代码的勇气，特别是针对框架性的代码。此次对iNeuOS的前端框架、后台接口和后台服务进行了全面重构。经常有用户问我们需要什么样的技术要求才能够进行二次开发？有1年左右工作经验，大概1周左右就能够上手了。

前端框架统一采用VUE框架，主要满足以数据驱动为核心的工程化的业务功能开发与应用，进行组件化开发，减少业务功能开发的代码量，同时增强代码的可读性。代码如下图：

后台接口主要采用NET6(C#)开发语言，框架进行模块化设计，系统功能就像搭建乐高积木一样，主要满足领域业务需求不固定、变化多的特点，能够很快实现功能需求的定制化，同时又能够满足功能之间共性需求的提炼与抽象，进一步形成产品设计。代码如下图：

后台服务主要采用NET6(C#)开发语言，算法和机器学习部分采用python开发语言。此次对后台服务进行重构的目标主要体现在执行效率上，优化内存分配机制，使变量和数组能够在连续的内存区域上，确保访问的安全性和高性能。代码如下图：

（2）界面实现了传统菜单导航（Menu Navigation）和窗体应用（Windows）之间的切换。看似是样式上的改变，其实是对前端和后端代码的较大改动。系统默认采用Windows应用模式，但是也有很多用户喜欢传统菜单导航的模式，此次升级也做了兼容性适配。

窗体应用（Windows），如下图：

传统菜单导航（Menu Navigation），如下图：

（3）在实际场景化应用方面，产品化+定制化能够解决现场的实际问题，做到落地可实施。

从设计理念来看，它具备操作系统的特点：即接、即用、即分析、即显示，开放式的二次开发。

从以数据为中心的角度看，数据流程化应用：设备驱动（数据交互驱动）、服务驱动（数据事务处理驱动）、设备模型（设备实时通信及处理）、业务模型（数据分组建模）、资产模型（数据空间规则提取）、计算平台（数据计算与预警）、数据分析、数据转发（多层级系统部署）、视图建模（2D/3D数据展示）、视频转换（视频数据展示）、工艺优化控制（数据联动控制）、算法分析（数据算法分析）、Excel报表设计（数据报表模板设计与应用）、表单开发（“低代码”开发业务功能）和用户权限等；

从更高级的信息化系统建设来看，完全可以在iNeuOS平台基础上承建产线级、企业级、集团级或行业级的物联网平台、大数据平台或是工业互联网平台，进一步构建设备管理、能源管理、环保管理、安全系统、工艺管理等子系统一体化的平台管控系统；

从部署及应用来看，系统完全支持跨平台部署在windows、linux、docker及国产操作系统，可以实现部署在嵌入式网关（资源少）、PC机、服务器上；

从应用行业来看，已经应用在煤炭、钢铁、镍矿、环保、水务、纸业、加工制造、核能、设备厂家等领域。

3. 主要功能简介

注：功能介绍功能图为测试环境下的截图。

（1）支持Modbus、PLC、机床和行业非标设备等共总119个设备驱动协议，支持高并发数据采集和反向控制。如下图：

（2）视图建模组态，支持5500多个2D/2.5D的SVG矢量图元信息；支持obj、gltf和fbx格式的3D模型上传到组态中，关联数据驱动模型部件；支持标题、数据点、按钮、视频监控、容器、图片和时间等组件；支持折线图、柱状图、限值预警图、饼图、油表图、进度图、液位图、雷达图等；支持自定义画图元信息，包括：自由绘制、箭头、直线、虚线、圆、椭圆、长方形、直角、等边三角等；支持自定义动作规则，进行预警、改变颜色、闪烁、跳动、旋转等，支持动作响应优先级设置。如下图：

（3）报表设计支持秒、时、日、月和年自定义报表样式，自定义配置数据展示的模板，绑定数据源及配置数据的小数位、数据显示方向、填充数位（显示多少条数据）、统计（均值、和值、最小值、最大值、中位数和众数）。如下图：

（4）“低代码”线表单开发工具，支持的表单组件丰富。可让用户通过拖拽配置的方式配置表单的增删查改，支持添加更新数据唯一性验证，解放用户对于基础表，父子表、多表关联父子表的开发编辑工作。如下图

（5）计算预警，支持数学运算符和函数对数据点进行复杂的计算，支持创建多个计算任务，支持逻辑规划推理，并对结果进行消息推送。如下图：

（6）算法分析，算法包括：快速傅里叶变换、包络分析、倒频谱和自相关等。会对当前数据点进行数据的基本汇总统计：数据量、均值、最大值和最小值等；还会对数据点的原始值和算法分析结果进行图形化展示。如下图：

（7）资产模型（机器学习），支持通用机器学习算法和集成自定义模型算法，对工况的多维数据空间训练模型，提取工况对应的规则，结合数据空间的实时数据预测对应的工况。如下图：

（8）工艺优化联动控制支持在线开发业务脚本，支持多个生产过程联动控制任务，脚本引擎支持内置函数：控制命令（ctrl）、控制延迟（delay）、获得当前参数（getpara）、保存中间变量值（save）、控制启动（start）、控制停止（stop）、最新数值（getvalue）和打印日志（log）。如下图：